遗传学实验2012 - 图文

遗传学实验讲义

目 录

一、 遗传定律的验证综合性实验

1. 果蝇的形态、生活周期及其饲养 2. 果蝇唾腺染色体 3. 果蝇的单因子实验

4. 果蝇的二对因子的自由组合 5. 果蝇的伴性遗传

二、毒理遗传学综合性实验

6. 蚕豆根尖微核检测技术

三、分子遗传学综合性实验 （略） 四、群体遗传学综合性实验

7. 人群中PTC味盲基因频率的分析 8. 人类形状的遗传分析

实验1 果蝇的形态、生活周期及其饲养

一．实验目的

了解果蝇生活周期中各阶段的形态特征。掌握区别雌雄果蝇的方法。 二．实验原理

1.果蝇的生活史：

果蝇属于昆虫纲、双翅目，与家蝇是不同的种。果蝇具有繁殖率高、饲养简单、生活史短的特点，它的生活史包括卵 幼虫 蛹 成虫。

果蝇的生活周期长短与温度关系很密切，30℃以上的温度能使果蝇不育和死亡，低温则使它生活周期延长，同时生活力也减低，果蝇培养的最适合温度20－25℃。

10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 卵 →幼虫 57天 18天 8天 6.3天 ５天 4.2天 幼虫→成虫

在25℃条件下，羽化后的雌蝇一般在8小时后开始交配，两天后开始产卵。受精卵经22～24小时就可孵化成幼虫。幼虫生活4天左右即开始化蛹，化蛹前的三龄幼虫停止摄食，

爬到相对干燥的表面（如培养瓶壁），起初颜色淡黄、柔软，以后逐渐硬化变成深褐色，此时即将要羽化了。刚从蛹壳中羽化出来的果蝇，虫体较肥大，呈半透明的乳白色，约1小时，蝇体即变为粗短椭圆形，双翅伸展，体色加深。

2.果蝇的雌雄区别与观察：

果蝇有雌雄之分，幼虫期区别较难，成虫区别容易。雄性的腹部环纹５节，末端钝而圆，颜色深。第一队脚的跗节前端表面有黑色鬃毛流苏，称性梳。雌性腹部环纹７节，末端尖，颜色浅，跗节前端无黑色鬃毛流苏。

鉴别雌雄 方法 肉 眼 鉴 别 观察项目 雌蝇 雄蝇 腹 部 腹 背 侧 较大 较小 膨大呈椭圆形，尾端较尖 有黑色横纹5－7条，粗细均匀 圆筒形，尾端较钝 有黑色横纹3－5条，末端一条特别粗，尾端呈黑色 2

解剖镜 下观察 腹部 性梳 6个腹片 无 4个腹片 第一对跗节有性梳 3.果蝇的饲养：

果蝇在水果摊或果园常可见到，但它并不是以水果为生，而是食生长在水果上的酵母菌，因此实验室内凡能发酵的基质，均可作为果蝇的饲养物质。实验室常用的是玉米粉饲养法。

300ml 体系中需加的成分：

A: 糖 18.6g 琼脂 1.86g 水 108ml 。

B: 玉米粉 25.2g 酵母粉 2.10g 水 108ml。

A和B混合加热成糊状后，加1.5ml丙酸，即可分装到培养瓶中。

三．实验材料、器具和试剂

野生型和常见的突变型果蝇。

放大镜、小镊子、培养瓶、麻醉瓶、白瓷板、培养皿、毛笔、乙醚、琼脂、玉米粉、蔗糖、酵母粉、丙酸。 四．实验方法： 1.性状观察

观察性状或进行果蝇杂交时，须将果蝇进行麻醉处理，具体如下： （1）轻拍培养瓶使果蝇落于培养瓶底部。

（2）取下培养瓶塞，迅速将麻醉瓶口与培养瓶对接严密。倒转使培养瓶在上，轻拍培养瓶或用黑纸或双手遮光将果蝇驱赶到麻醉瓶中。迅速分开两瓶，盖好瓶塞。

（3）将麻醉瓶的果蝇拍到瓶底，在塞子上滴上几滴乙醚，重新盖好。约半分钟后果蝇便不再爬动。麻醉后即可倒在白瓷板或培养皿上进行观察。麻醉状态一般可维持5―10分钟。如观察中苏醒，可在培养皿内放一个滴有乙醚的滤纸条补救。对不需再培养的果蝇（如只进行性状观察的果蝇），可以深度麻醉，致死也无妨（果蝇翅膀外展45℃角，说明果蝇已死亡）。

观察果蝇的形状特点，如：眼型、颜色、体色、翅形、性梳等形态特征。 2. 果蝇的培养及杂交

雌果蝇受精囊内可贮存大量的精子，因此在做品系间杂交时，母本必须选用处女蝇。雌蝇孵出12小时后才会交配（8小时更为可靠），所以将老果蝇清除后，12小时内所收集到的雌蝇就是处女蝇。在实验中，可收集孵出10-12小时的果蝇，特别需收集好雌蝇。按杂交需要，接上一定对数雌雄果蝇。当F1代子蝇即将孵化出来以前，即25℃培养7―8天，倒去亲本果蝇，以免和亲代混淆。另外应注意，杂交F1代的计数安全期是自培养开始的20天内，再晚些时，就可能有F2成蝇了。 五．作业：

1. 画出雌、雄果蝇腹部和背面简图。 2. 列表说明野生型与相应突变型异同。

实验2 果蝇唾腺染色体的观察与分析

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一、实验原理

双翅类昆虫（摇蚊、果蝇等）幼虫期的唾腺细胞很大，其中的染色体称为唾腺染色体（salivarychromosome）。这种染色体比普通染色体大得多，宽约5μm，长约400μm，相当于普通染色体的100—150倍，因而又称为巨大染色体。唾腺染色体经过多次复制而并不分开，大约有1000—4000根染色体丝的拷贝，所以又称多线染色体（polytenechromosome）。多线染色体经染色后，出现深浅不同、密疏各别的横纹，这些横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇等昆虫的种的特征。如染色体有缺失、重复、倒位、易位等，很容易在唾腺染色体上识别出来。 二、实验目的

1.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。

2.观察多线染色体的特征：a.巨大；b.体细胞配对，所以染色体只有半数（n）；c.各染色体的异染色质多的着丝粒部分互相靠拢形成染色中心（chromocenter）；d.横纹有深浅、疏密的不同，各自对应排列，这意味着基因的排列。

3.把观察到的好图像画下来。 三、实验材料

黑腹果蝇的三龄幼虫。这种材料既易饲养，又易取得唾腺，但为了得到更好的染色体标本，需要在20—25℃和营养良好的条件下饲养幼虫。选择行动迟缓、肥大，爬上管壁的三龄幼虫（就要化蛹了）做标本最佳。 四、实验器具和药品

1.用具：双筒解剖镜，显微镜，镊子，解剖针，载玻片，盖玻片，滤纸，绘图纸，煤气灯。

2.药品：1％的醋酸洋红：称1克洋红，溶解于浓度为45％的100毫升醋酸溶液中煮沸，冷却后过滤使用。

Ephrussi-Beaclle生理盐水：称取NaCl7.5克、KCl0.35克、CaCl20.21克溶解于1000毫升蒸馏水中（注意：要等先加入的药品充分溶解后再加下一种药品。尤其是CaCl2，如在其他药品没有充分溶解时加入，要产生沉淀！）。

松香石蜡（balsamparaffin）：用等量的松香和52℃石蜡，放在蒸发皿内用小火煮（大火要烧起来！），待两者充分混和成浓的米黄色，取下来冷却凝固。使用时，用烧热铁丝的前端沾有少量的溶解物，封在载玻片周围。 五、实验步骤

1.把载玻片置于双筒镜下。载玻片上滴加生理盐水一滴，取三龄幼虫放在其中，操作者两手各握一枚解剖针，左手的解剖针压住幼虫后端1/3处，固定幼虫。右手的解剖针按住幼

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虫头部，用力向右拉，把头部从身体拉开，唾腺随之而出，唾腺是一对透明的棒状腺体（图2-1）。

2.在载玻片上除去幼虫其他组织部分，还要把唾腺周围的白色脂肪剥离干净，再把唾腺移到干净的、预先准备的滴有卡氏品红的载玻片上。

3.固定染色10分钟后，盖上干净的盖玻片，用滤纸先轻轻压一下，吸去多余的染液。然后放在平的桌子上，用大拇指用力压住，并横向揉几次（注意：不要使盖玻片移动，用力和揉动是一个方向，不能来回揉！），用力和揉动方向可因人而异，多做几次，可得较好的片子。

4.用松香石蜡封片，制成临时标本。

5.制成的片子在显微镜下观察。如得到的片子完整良好，而且没有气泡，可在冰箱中保持数日。也可以制成永久片，步骤如下：先剔除封蜡，放入固定液（冰醋酸∶酒精=1∶3）中，待盖玻片脱落后，再把有材料的载玻片和盖玻片通过下列顺序：95％酒精1分钟，纯酒精1分钟，再经纯酒精1分钟，取出载玻片，加一小滴优巴拉尔（euparal），再取出盖玻片盖上，即可。也可以在纯酒精脱水后，再经过几次不同比例的酒精和二甲苯混合液（3∶1；2∶1；1∶1等），最后到纯二甲苯，取出后用加拿大树胶封片。但这种方法步骤较多，材料容易丢失。 六、观察标本

1.先用低倍物镜观察片子，找到好的染色体图像后，放到视野中心，再用高倍镜观察。 2.黑腹果蝇的唾腺染色体是2n=2×4=8（图2-2），但因体细胞配对，又因短小的第4染色体和X染色体的着丝粒在端部，所以染色体的一端在染色中心上，看上去，各自只形成一条线状和点状染色体。只有第2和第3染色体的着丝粒在中央，它们从染色中心以V字形向外伸出（2L，2R，3L，3R），因此共有6条（图2-3）。

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