细胞遗传学教案文档格式.docx
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1、通过遗传学实验课的学习,要求学生掌握遗传学研究的基本技能,熟悉有关的研究方法技术,培养科学务实的精神。
2、在实验过程中,要求学生认真预习实验讲义,上课亲自动手操作,作好实验记录,实验结束后详细整理、统计、分析实验结果。
写出实验报告。
培养端正的科研态度和独立思考解决问题的能力。
三、实验教材
《遗传学实验》刘祖洞、江绍慧编(第二版)
四、实验考核
1分实验(占70%)和理论(30%)两部分;
2实验缺席两次以内,从总成绩中每次扣10分,两次以上不准参加考试。
五、实验项目
第一大实验--细胞学大实验
【实验意义】
19世纪末,发明了显微镜,从而扩大了人们的眼界。
通过对细胞有丝分裂、减数分裂、受精现象及染色体行为的研究,为遗传学提供了有力的证据。
不仅扩展了对遗传规律的认识,同时还加深了对遗传规律的认识,使遗传学从观察、研究生物外部性状及表现的个体水平进入到细胞水平。
根据细胞学原理,说明孟德尔的遗传因子与染色体在减数分裂过程中的行为具有平行现象,为探讨基因及染色体的关系奠定了基础。
此外,利用理化因素诱导突变,使遗传学的研究从研究遗传的规律到变异的起源,开始了人工诱变工作,进一步丰富了遗传学的内容,为育种实践提供了更多的依据。
所以说,细胞学实验是遗传学的最基础的实验,学生必须牢固的掌握。
【实验目的】
﹒1﹒
1.掌握细胞的有丝分裂、减数分裂及受精的原理,并观察各期动态变化过程中的形态特征。
2.从减数分裂中的染色体行为,说明分离、自由组合及连锁互换的原理。
3.利用理化因素诱导突变,观察染色体异常行为,说明结构变异和数量变异的原理,为变异的检出及环境监测提供依据。
4.了解有关细胞固定、染色的基本知识和原理。
实验1、植物材料固定、染色原理与方法
了解和掌握固定的目的,不同材料取材的时间。
染色的目的和原理。
熟悉洋葱根尖染色体观察的实验方法。
【实验内容】
1.固定与固定液
⑴固定的目的
⑵固定的时期①有丝分裂②减数分裂:
小麦、玉米、蚕豆
⑶固定时的注意事项
⑷固定液
①固定液应具备的条件
②常用的几种固定液:
酒精甲醛水溶液冰醋酸af液卡诺氏固定液改良卡诺氏固定液
2.染色与染色原理
⑴染料的来源
⑵苯与苯的取代物
⑶染料的分子结构
⑷酸性与碱性染料
⑸染色原理
3.常用染料
4.洋葱根尖有丝分裂的观察
【实验要求】
了解常用染料及其性质。
掌握固定、固定液概念。
固定的目的和固定液应具备的条件。
不同固定液的作用。
染色原理和卡诺氏固定液的成分及作用。
【实验作业】
写出实验报告,并绘制出你所观察到的分裂相。
实验2、蚕豆根尖feulgen染色
掌握schiff试剂的主要成分和反应原理
【实验原理】
⑴偏重亚硫酸钠在1nhcl作用下→亚硫酸根
⑵亚硫酸根与碱性品红→无色的亚硫酸品红--schiff试剂
⑶dna在60℃,1nhcl下形成半缩醛羟基,与schiff试剂反应,形成紫红色化合物。
⑴碱性品红及schiff试剂的反应原理。
⑵影响孚尔根反应的主要因素有以下几个方面①水解时间和温度②固定液的成分③so2含量④染
﹒2﹒
色质中dna的含量。
⑶洋葱根尖的染色体观察。
掌握schiff试剂即无色的亚硫酸品红。
能够写出schiff试剂的染色反应式。
时间和温度对schiff试剂的染色反应的影响。
写出实验报告。
绘出你所观察到的分裂相。
实验3、植物减数分裂
掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的技术和方法。
了解高等植物细胞减数分裂过程,观察染色体的动态变化。
减数分裂是生物在形成性细胞过程中的一种特殊方式的细胞分裂,在此过程中先由花药或胚珠中的某些细胞分化为二倍性的小孢子母细胞或大孢子母细胞,这些细胞连续进行两次细胞分裂即减数第一分裂和减数第二分裂,结果一个小孢子母细胞形成4个小孢子,一个大孢子母细胞形成一个大孢子,它们都只具有单倍的染色体。
取材时间和部位、固定的时期、染色和压片的方法。
熟练掌握小麦和蚕豆的取材及染色和压片的方法。
了解小麦三核花粉为成熟的花粉粒。
蚕豆不形成二分孢子,形成立体锥状排列的四分孢子,外被胼胝体。
绘出你所观察到的减数分裂各个时期的分裂相。
实验4、动物减数分裂
了解动物精子形成过程中的动态变化。
减数分裂是配子形成过程中一种特殊形式的有丝分裂,也叫成熟分裂。
在高等动物的有性生殖过程中,雄性个体生殖腺(精巢)中的精原细胞(2n)生长分化为初级精母细胞(2n),初级精母细胞经过减数第一分裂产生两个次级精母细胞(n),再经过减数第二分裂和一系列的变化最后形成四个精子(n)。
雌性个体的生殖腺(卵巢)中的卵原细胞(2n)经过生长分化形成初级卵母细胞(2n),初级卵母细胞经过减数第一分裂形成大小悬殊的两个细胞,大的叫次级卵母细胞(n),小的叫第一极体(n),它们各自进行减数第二分裂分别产生一个大的卵细胞(n)和三个第二极体(n),因此可以用高等动物的精巢或卵巢作材料进行减数分裂的研究。
减数分裂的特点、、力的来源、交叉、交换、端移、异固缩蝗虫精巢减数分裂观察
﹒3﹒
【实验要求】
掌握动物减数分裂的特点。
认识光学显微镜下蝗虫精母细胞减数分裂各个时期的特点。
掌握概念:
交叉、交换、端移、异固缩、单价体
绘出你所观察到的蝗虫减数分裂中至少5个分裂相。
第二大实验果蝇大实验
自二十世纪初至二十世纪三十年代,果蝇作为遗传学实验材料就被广泛的应用。
不仅验证了孟德尔的分离规律、自由组合规律,还发现了性连锁遗传。
特别是1910年果蝇白眼突变体的发现,通过设计的伴性遗传实验,证明了控制白眼性状的基因是座落于x染色体上,在1916年摩尔根的学生bridges设计的x染色体不分开实验,无可辩驳地证明了基因是在x染色体上,从而建立了摩尔根的基因的染色体学说,即基因在染色体上并呈直线排列。
性连锁遗传的发现,推进了常染色体遗传的研究,从而建立了连锁和互换规律,使基因定位和连锁群的建立得到空前的发展,使得经典遗传学得到完整的说明和证实。
muller用x射线诱变果蝇,得到了大量的染色体数量变异、结构变异和基因突变,研究者们设计了大量的、有说服力的,非常严密的实验,不仅能把突变体检出,还找到了控制某性状的遗传物质在染色体上的对应位置,以至后来的发育遗传学,分子遗传学等的研究也是以果蝇为实验材料,推动了现代遗传学的发展。
由此可知,经典遗传学的建立,除了孟氏的豌豆实验外,果蝇实验也是决定性的基础实验。
不仅验证了三大规律,还给人以实验方法、实验设计等方面的启迪和思考。
对学生的学习是很有利的。
此外,果蝇也是中学的重点实验,作为一名高师生物教育专业的学生,必须掌握的实验技术。
1.掌握果蝇的形态构造、生活史及各种突变性状,并学会饲养果蝇的方法。
2.掌握果蝇的杂交技术,并以果蝇为材料,验证遗传学的分离、自由组合、伴性遗传和连锁互换规律,并作出遗传分析。
3.熟练掌握果蝇唾腺的剥制技术及唾腺染色体标本的制作,并能正确观察和辨认。
实验5、果蝇形态观察
了解果蝇生活史中各个不同阶段的形态特点;
区别雌雄果蝇以及几种常见突变类型的主要性状特征;
掌握实验果蝇的饲养、管理及实验处理方法和技术。
1.果蝇的生活史
2.形态构造
3.成虫雌雄的鉴别
4.果蝇常见的几种突变类型
﹒4﹒
5.果蝇的性别决定
⑴染色体组成
⑵果蝇的性别决定
⑶果蝇的连锁群
⑷同源染色体
了解果蝇的卵、幼虫、蛹、成虫的结构特点。
能够区分果蝇的雌雄。
掌握果蝇的常见的几种突变类型的特点。
核内有丝分裂、体联会、染色体组、连锁群、雌雄基因平衡理论、性比值(性指数)x/a
实验6、7、果蝇杂交试验iii
通过对果蝇的杂交实验,能基本掌握果蝇的杂交技术。
并验证与加深理解三个遗传规律。
1.研究概况
2.果蝇材料的几大优点
3.一对相对性状、两对相对性状、伴性遗传、连锁交换、三点测交的实验和设计。
重组值=重组合/(亲组合+重组合);
图距=重组值或重组值之和;
基因直线排列定律
学生能够自己设计实验。
并对实验调查数据能够进行正确的分析。
计算x2值、交换值。
实验8、果蝇唾腺染色体的观察
练习取出果蝇等幼虫唾腺的技术和制作唾腺染色体标本的方法。
同时,根据唾腺染色体上带纹的形态和排列识别不同的染色体,也是进一步研究和鉴别果蝇染色体结构变异的有用方法之一。
1.果蝇唾腺染色体的有关知识
2.果蝇唾腺染色体的特点
3.幼虫的培养
4.果蝇唾腺解剖和染色体观察
了解果蝇唾腺染色体的有关知识和果蝇幼虫的培养技术。
掌握果蝇的染色体组成和特点。
掌握果蝇唾腺的解剖技术和果蝇唾腺染色体标本的制作技术。
核内有丝分裂、核内复制、体联会。
﹒5﹒
【篇三:
遗传学实验教案】
《现代遗传学》实验
实验一植物细胞有丝分裂的制片与观察
实验类型:
验证型。
学时:
4。
内容:
一、实验目的
1.学习和掌握植物细胞有丝分裂制片技术。
2.观察植物细胞有丝分裂过程中染色体的形态特征及染色体的动态变化行为。
二、实验原理
有丝分裂是植物体细胞进行的一种主要分裂方式。
有丝分裂的目的是增加细胞的数量而使植物有机体不断生长。
在有丝分裂过程中,细胞核内的遗传物质能准确地进行复制,然后能有规律地均匀地分配到两个子细胞中去。
植物有丝分裂主要在根尖、节间、茎的生长点、芽及其它分生组织里进行。
将生长旺盛的植物分生组织经取材,固定、解离、染色、压片,可以观察到细胞有丝分裂的全过程。
若进行染色体计数,则需进行前处理,即取材之后要用物理的或化学的方法,阻止细胞分裂过程中纺垂体的形成,使细胞分裂停止在中期,这时的染色体不排到赤道板上,而是散在整个细胞核中,便于对染色体的形态、数目进行观察。
三、试剂与器材
恒温培养箱、显微镜、水浴锅、载玻片、盖玻片、单面刀片、镊子、培养皿、量筒、吸水纸等。
四、实验材料
蚕豆根尖。
五、实验内容
生根→取材→前处理→固定→解离→水洗与低渗→染色与压片→镜检→永久制片。
六、关键步骤及注意事项
1.取材要找分裂高峰期。
2.前处理、固定、解离、染色等步骤,注意药品与时间的选择。
七、思考题
选择有丝分裂各期的优秀细胞绘图,在典型的前、中、后、末各期之间选择一个过渡期细胞以连接染色体的动态行为。
实验二植物细胞减数分裂的制片与观察
验证型
4。
1.学习和掌握植物细胞减数分裂制片方法。
2.了解植物生殖细胞的形成过程及减数分裂过程各期的细胞学特征。
酒精灯、镊子、解剖针、50ml烧杯、10ml烧杯、载玻片、吸水纸、量筒、显微镜等。
玉米雄穗。
取材→固定→保存→花药剥离→媒染→水洗→染色→压片→镜检。
六、关键步骤与注意事项
1.花药剥离时大、中、小花药都要有,量要充足。
2.镜检时首先要区分花粉母细胞和花药壁细胞,要注意第一次分裂的前期的不同型态。
试绘制减数分裂过程中各期的典型细胞。
要求双线期、终变期染色体数目清楚。
实验三果蝇唾腺染色体的制备和观察
1.练习分离果蝇幼虫唾腺的技术,学习唾腺染色体的制片方法。
2.观察了解果蝇唾腺染色体的形态学及遗传学特征。
三、实验材料
黑腹果蝇三龄幼虫。
四、实验步骤
1.剥离唾腺:
在一干净的载玻片上滴一滴生理盐水,选择行动迟缓、肥大、爬在瓶壁上即将化蛹的三龄幼虫,或者选择经低温处理的果蝇三龄幼虫置于载玻片上。
每只手各持一个解剖针,在解剖镜下进行操作。
果蝇的唾腺位于幼虫体前约1/3处,找到具有口器的头部(有一小黑点),一手用解剖针刺入(或压住)头部,将虫固定,一手用解剖针刺入体前约1/3处,适当用力向两端迅速拉开。
唾腺是一对透明的棒状腺体,外有白色的脂肪组织(不透明)。
去除幼虫其它组织部分,并把唾腺周围的白色脂肪剥离干净。
2.染色:
吸去生理盐水,注意操作时要边观察边吸湿,最好用解剖针轻压,防止连同唾腺一起吸走;
滴加卡宝品红染色液,染色5-10min。
3.压片:
染色完成后,盖上干净的盖片,并覆一层滤纸。
将片子放在实验台上,用大拇指均匀用力压片。
(注意不要使盖片移动。
)
4.镜检:
在低倍镜选择唾腺细胞多且染色体分散好的视野,换高倍镜仔细观察唾腺染色体的染色中心、染色体臂、横纹、蓬突(puff)等结构。
五、注意事项
1.一定加生理盐水,否则唾腺易干。
2.将脂肪组织清除干净
3.水不可太多,否则幼虫会漂浮而且活跃。
4.染色时间不可过长,否则背景也着色
5.压片时要揉,用力要均匀
6.染色完以后,将旧的染色液吸去,加新的染色液,再压片。
7.吸水时勿将唾腺一起吸走。
9
1.制做效果较好的唾腺染色体临时片1~2张。
检查你制作的制片,寻找形态良好、分散适中的图象仔细观察各条臂的特点。
2.画出所制染色体的形态,大小,并标出明显的横纹特点。
实验四染色体数目变异的观察
1.观察和鉴别洋葱、小麦等植物单倍体、二倍体、三倍体等染色体永久装片,了解倍性变化在植物育种上的应用。
2.观察和分析人类染色体数目变异装片,了解染色体数目变化导致的遗传疾病。
自然界各种生物的染色体数目是相当恒定的,这是物种的重要特征。
例如玉米体细胞染色体有20个,配成10对。
遗传学上把一个配子的染色体数,称为染色体组(或称基因组)用n表示。
如玉米染色体组内包含10个染色体,它的基数n=10。
一个染色体组内每个染色体的形态和功能各不相同,但又互相协调,共同控制生物的生长和发育、遗传和变异。
由于各种生物的来源不同,细胞核内可能具有一个或一个以上的染色体组,凡是细胞核中含有一套完整染色体组的就叫做单倍体,也用n表示。
具有两套染色体组的生物体称为二倍体,以2n表示。
细胞内多于两套染色体组的生物体称为多倍体。
例如三倍体(3n)、四倍体(4n)、六倍体(6n)等,这类染色体数的变化是以染色体组为单位的增减,所以称作整倍体。
在整倍体中,又可按染色体组的来源,区分为同源多倍体和异源多倍体。
凡增加的染色体组来自同一物种或者是原来的染色体组加倍的结果,称为同源多倍体。
如果增加的染色体组来自不同的物种,则称为异源多倍体。
多倍体普遍存在于植物界,目前已知道被子植物中有1/3或更多的物种是多倍体,如小麦属(triticum)染色体基数是7,属二倍体的有一粒小麦,四倍体的有二粒小麦,六倍体的有普通小麦。
除了自然界存在的多倍体物种之外,又可采用高温、低温、x射线照射、嫁接和切断等物理方法人工诱发多倍体植物。
在诱发多倍体方法中,以应用化学药剂更为有效。
如秋水仙素、萘嵌戊烷、异生长素、富民农等,都可诱发多倍体,其中以秋水仙素效果最好,使用最为广泛。
秋水仙素是由百合科植物秋种番红花——秋水仙(colchicumautumnale)的种子及器官中提炼出来的
一种生物碱。
化学分子式为具有麻醉作用,对植物种子、幼芽、花蕾、花粉、嫩枝等可产生诱变作用。
它的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使染色体不走向两极而被阻止在分裂中期,这样细胞不能继续分裂,从而产生染色体数目加倍的核。
若染色体加倍的细胞继续分裂,就形成多倍性的组织,由多倍性组织分化产生的性细胞,所产生的配子是多倍性的,因而也可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。
多倍体已成功地应用于植物育种,用人工方法诱导的多倍体,可以得到一般二倍体所没有的优良经济性状,如粒大、穗长、抗病性强等。
三倍体西瓜、三倍体甜菜、八倍体小黑麦已在生产上应用。
洋葱、小麦、人等永久装片。
四、实验器具
显微镜。
五、实验步骤
用光学显微镜观察各种染色体数目变异永久装片。
六、实验作业
绘出至少3种染色体数目变异材料观察结果。
实验五人类染色体核型分析
综合型。
1.学习染色体组型的分析方法。
2.了解人类染色体的特征。
各种生物的染色体数目是恒定的。
大多数高等动植物是二倍体(diploid)。
也就是说,每一个体细胞含有两组同样的染色体,用2n表示。
其中与性别直接有关的染色体,即性染色体,可以不成对。
每一个配子带有一组染色体,叫做单倍体(haploid),用n表示。
两性配子结合后,具有两组染色体,成为二倍体的体细胞。
如蚕豆的体细胞2n=12,它的配子n=6,玉米的体细胞2n=20,配子n=10。
水稻2n=24,n=12。
有些高等植物还是多倍体。
染色体在复制以后,纵向并列的两个染色单体(chromatids),往往通过着丝粒(centromere)联在一
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