遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)宣教

Experiment1Celldivisionandkaryotypeanalysis

（syntheticexperiment

）

第一部分Mitosis

有絲分裂制片技術(shù)和顯微鏡觀察一、

Experimentobjective

通過(guò)對(duì)植物組織的取材、預(yù)處理、解離、染色、壓片等步驟的學(xué)習(xí)，掌握植物制片技術(shù)，為進(jìn)行細(xì)胞遺傳學(xué)的研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)植物根尖細(xì)胞的觀察，掌握有絲分裂過(guò)程染色體的形態(tài)特征和動(dòng)態(tài)變化二、Experimentprinciple

各種生長(zhǎng)旺盛的植物組織如根尖，常常進(jìn)行著有絲分裂。通過(guò)有絲分裂，細(xì)胞核內(nèi)染色體準(zhǔn)確地復(fù)制，有規(guī)律地，均勻地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中去，子細(xì)胞和母細(xì)胞的遺傳組成一樣。在細(xì)胞分裂的適當(dāng)（分裂旺盛期）時(shí)候取材，進(jìn)行預(yù)處理，固定、解離、染色和涂抹壓片等方法，可以使細(xì)胞和染色體分散，便于在顯微鏡下觀察染色體的形態(tài)特征和染色體的變化特點(diǎn)，并進(jìn)行染色體計(jì)數(shù)。三、Materialsforexperiment

實(shí)驗(yàn)材料蠶豆（Viciafaba,2n=12）干種子

洋蔥（Alliumcepa,2n=16）鱗莖

四、Instruments實(shí)驗(yàn)儀器及用具

多媒體系統(tǒng)（帶顯微演示）、顯微鏡、培養(yǎng)箱、分析天平、水浴鍋、酒精燈、剪刀（或刀片）、鑷子、解剖針、載玻片、蓋玻片濾紙、鉛筆、標(biāo)簽紙、膠水五、Chemicalsandreagents

藥品和試劑

秋水仙堿、8－羥基喹啉、蘇木精、水合三氯乙醛、鐵礬［鐵鉀礬KFe(SO4)2?12H2O或鐵銨礬NH4Fe(SO4)2·12H2O］、50％丙酸無(wú)水酒精、冰醋酸

1N鹽酸染色液配制

丙酸－鐵礬蘇木精

貯存組：A液：蘇木精2克，溶于100ml50％丙酸，

B液：鐵鉀礬0.5克溶于100ml50％丙酸。染色液：

A液和B液等量混合，每5ml的A液和B液的混合液中加入2克水合三氯乙醛，充分溶解搖勻，存放一天后使用。貯存液可較長(zhǎng)久保存，染色液只能保存一個(gè)月，在兩周內(nèi)使用效果最好。六、Experimentsteps

實(shí)驗(yàn)步驟（一）材料準(zhǔn)備（二）預(yù)處理（三）固定（四）解離（五）染色液和制片（六）顯微觀察（一）材料準(zhǔn)備蠶豆根尖：選取新鮮無(wú)病斑的蠶豆干種子，經(jīng)日曬后，放在燒杯內(nèi)清水浸泡一晝夜。種子吸水膨脹后，放在搪瓷盤上，覆蓋雙層紗布，20℃左右保濕培養(yǎng)，待根長(zhǎng)1-2cm時(shí)，于上午9：00－10：30或下午14：00－16：00剪下根尖備用。（二）預(yù)處理0.05％的秋水仙堿水溶液處理2小時(shí)（三）固定1.卡諾氏固定液冰醋酸一份，無(wú)水酒精三份混合。2.預(yù)處理的材料經(jīng)蒸餾水沖洗干凈后，用卡諾氏固定液在室溫下固定24小時(shí)，固定液量應(yīng)為材料體積的15倍以上。3份1份卡諾氏固定液（四）保存

固定材料如暫不使用，可經(jīng)95％酒精→80％酒精→70％酒精各半小時(shí)浸泡轉(zhuǎn)換，最后用70％酒精置0－4℃冰箱保存半年。如保存時(shí)間太長(zhǎng)，需重新固定后再用。95%酒精80%酒精70%酒精70%酒精保存（五）解離

根尖和莖尖等體細(xì)胞需經(jīng)處理，除去細(xì)胞間的果膠層，并使細(xì)胞壁軟化，才便于壓片。這種處理方法稱為解離。1.1NHCl配制：鹽酸83ml,用蒸餾水定容1升.2.取蠶豆根尖，放入1NHCl溶液中，在25℃下解離30分鐘左右。取出，用水漂洗三遍，置于載玻片上。1N鹽酸溶液

選取根尖一枚，放在干凈載玻片中央，除去非分生組織的部分，并吸去多余水分。另取一張干凈載玻片，呈十字形交叉蓋在有根尖的載玻片上，用大拇指按壓在載玻片的中央，使根（莖）尖壓成一簿層，然后將兩載玻片分開(kāi)，各滴一小滴上述染色液進(jìn)行染色，稍等片刻，蓋上蓋玻片，然后用一張大小合適的濾紙覆蓋在蓋玻片上，一手固定蓋玻片，另一手持鉛筆橡皮頭，對(duì)準(zhǔn)材料輕敲，使根尖細(xì)胞分散均勻。制好的片子若不能及時(shí)進(jìn)行顯微鏡觀察，可用礬士林臨時(shí)封住蓋玻片四周。（六）制片（六）制片

制片圖觧1.取根尖一枚置載玻片中央2.吸去多余的水份4.用大母指按壓3.二個(gè)玻片十字交叉制片圖觧6.放上蓋玻片8.對(duì)準(zhǔn)材料輕敲7.放上濾紙5.分開(kāi)玻片加染色液（八）顯微觀察制備好的細(xì)胞學(xué)片子，置于顯微鏡的載物臺(tái)上，先用低倍鏡（10×10）調(diào)焦觀察，尋找具有分裂相的細(xì)胞后，再轉(zhuǎn)換到高倍鏡（10×40）下觀察。有絲分裂模式圖

1、

極早前期2、

早前期3、

中前期4、

晚前期5、

中期

6、

后期7、

早末期8、

中末期9、

晚末期七實(shí)驗(yàn)作業(yè)1.Make1-2slidescontainingeveryphaseofmitosis.2.Drawthepictureforeveryphaseofcellmitosis,anddescribetheeventsthatcharacterizeeachstageofmitosis.

。一、Experimentobjective

分析植物細(xì)胞有絲分裂中期染色體數(shù)目、大小、著絲粒位置和隨體等形態(tài)特征，學(xué)習(xí)染色體組型分析的方法。為物種起源和進(jìn)化提供依據(jù)，為遺傳育種研究提供細(xì)胞學(xué)證據(jù)。

第二部分karyotyping二、Experimentprinciple

各物種染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目是相對(duì)穩(wěn)定的。

核型分析是研究一個(gè)物種細(xì)胞核內(nèi)染色體的數(shù)目及各染色體的形態(tài)特征，如對(duì)染色體的長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、臂比和隨體有無(wú)等進(jìn)行觀察從而描述和闡明該生物的染色體組成為細(xì)胞遺傳學(xué)、分類學(xué)和進(jìn)化遺傳學(xué)等研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

細(xì)胞有絲分裂中期染色體具有較典型的特征且易于計(jì)數(shù)，因而核型分析大都以這一分裂時(shí)期進(jìn)行觀察。三、Materialsforexperiment

實(shí)驗(yàn)材料

onion洋蔥（Alliumscepa,2n=16）

barley大麥（Hordeumsativum，2n=14）、

broadbean蠶豆（Viciafaba,2n=12）

rye黑麥（2n=14）

maize玉米（2n=20）

beet甜菜（2n=18）

cotton斯特提棉（2n=26）

蠶豆玉米大麥10um四、Experimentsteps實(shí)驗(yàn)步驟(一)、染色體標(biāo)本玻片的制作；1.

種子萌發(fā)和取材：大麥等種子置于培養(yǎng)皿內(nèi)的濕濾紙上，在25℃（夏季作物30℃）恒溫箱中培養(yǎng)，待根長(zhǎng)至1~2厘米時(shí)切取。2.

預(yù)處理：①幼根放在蒸餾水中，置0~4℃冰箱內(nèi)處理20小時(shí)；②幼根用0.05%秋水仙堿溶液處理7小時(shí)。3.

固定：經(jīng)過(guò)預(yù)處理的材料用新配制的卡諾氏固定液固定24小時(shí)，然后換入70%酒精中，置冰箱內(nèi)備用（這三個(gè)過(guò)程要在上一周進(jìn)行）。4.

解離：取已固定的根尖數(shù)條，經(jīng)蒸餾水沖洗后，加1N鹽酸，在60℃恒溫水浴鍋中解離10分鐘。5.

染色和壓片：水沖洗后的根尖置于載玻片上，用刀片切去根尖最前端0.5毫米的根冠和伸長(zhǎng)區(qū)然后切取少于1毫米的分生組織，滴一滴改良苯酚品紅染色液半分鐘后蓋上蓋玻片，用手指按住蓋玻片一角（手指下可先放一濾紙）再用解剖針在材料上面垂直敲打蓋玻片，最后蓋上濾紙用大拇指用力壓片（不可使蓋玻片移動(dòng)?。?。6.

鏡檢和顯微攝影技術(shù)：經(jīng)鏡檢，尋找數(shù)目完整、重疊少、染色體特征明顯的細(xì)胞利用數(shù)碼萬(wàn)能顯微鏡中進(jìn)行攝影、圖片保存和打印。(二)、染色體照片的測(cè)量分析

1.測(cè)量：在放大的照片上量出各條染色體的總長(zhǎng)度和每條染色體兩臂的長(zhǎng)度（分別量到著絲點(diǎn)的中部）。隨體的長(zhǎng)度可不計(jì)。染色體彎曲不能用直尺測(cè)量時(shí)，可先用細(xì)線量取染色體相等的長(zhǎng)度，再用尺量出細(xì)線的相應(yīng)長(zhǎng)度。染色體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)表備注

染色體類型

臂比

相對(duì)長(zhǎng)度

長(zhǎng)臂短臂全長(zhǎng)放大相片長(zhǎng)度（mm）染色體序號(hào)

2.

配對(duì):剪下每條染色體，根據(jù)隨體有無(wú)及大小、臂比是否相等、染色體長(zhǎng)度是否相等來(lái)配對(duì)。

3.

排列：染色體長(zhǎng)的在前；染色體等長(zhǎng)時(shí)，短臂長(zhǎng)的在前，帶有隨體的染色體排在后（大隨體在前、小隨體在后）。性染色體和額外染色體單獨(dú)排列。

4.

剪貼：將上述已經(jīng)排列的同源染色體按先后順序粘貼在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上。粘貼時(shí)，應(yīng)使著絲點(diǎn)處于同一水平線上，并一律短臂在上、長(zhǎng)臂在下，構(gòu)成核型圖。5.

分類：依據(jù)下表：1.

臂比（長(zhǎng)臂/短臂）形態(tài)特征1-1.

71.71-3.03.01-7.0>7.01m中著絲粒染色體sm近中著絲粒染色體st近端著絲粒染色體

t端著絲粒染色體10m如蠶豆具隨體染色體（sat）用*標(biāo)出。蠶豆核型圖

6.寫(xiě)出染色體核型公式：如蠶豆為2n=2m(SAT)+10t.7.按染色體的相對(duì)長(zhǎng)度畫(huà)出染色體核型模式圖。相對(duì)長(zhǎng)度%8420248染色體序號(hào)五Assignment實(shí)驗(yàn)作業(yè)

Submitthemeasurementdata,caryogram,ideogramandkaryotypeformulaofaplant,forexample:2n=6m+4sm+4st+2b.第三部分

植物細(xì)胞的減數(shù)分裂制片技術(shù)

和顯微鏡觀察

一、Experimentobjective目的學(xué)習(xí)花粉母細(xì)胞涂抹制片技術(shù)，觀察細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)期染色體變化規(guī)律及特征并繪圖。觀察花蕾或花藥長(zhǎng)度與減數(shù)分裂時(shí)期的關(guān)系。二、Experimentprinciple實(shí)驗(yàn)原理

減數(shù)分裂是生物在性母細(xì)胞成熟形成配子過(guò)程中發(fā)生的一種特殊有絲分裂，它包括連續(xù)兩次的細(xì)胞分裂階段，最終分裂為染色體數(shù)目減半的四個(gè)子細(xì)胞，從而發(fā)育為雌性或雄性配子（n）。由于植物花藥取材容易，操作和鑒定比較方便，故一般都取用花粉母細(xì)胞作為減數(shù)分裂制片材料。在生物發(fā)育的適宜時(shí)期取樣、固定、壓片等程序，便可在顯微鏡下觀察到減數(shù)分裂過(guò)程中染色體的行為變化。第一次分裂1細(xì)線期、2偶線期、3粗線期、4雙線期、5終變期前期第一次分裂中期后期末期第二次分裂前期中期后期末期三、Materialsforexperiment

實(shí)驗(yàn)材料lily百合（Oryzasativa2n=24）

gingko銀杏（Ginkgobiboba2n=24）

pea豌豆（Pisumsativum2n=14）

purpledayflower紫鴨趾草（Commelinacommunis2n=12）四、Instruments

實(shí)驗(yàn)儀器及用具

多媒體顯微演示系統(tǒng)、顯微鏡、電子天平、載玻片、蓋玻片、鑷子、刀片、濾紙、標(biāo)簽紙、鉛筆五、Chemicalsandreagents

藥品和試劑

蘇木精、鐵鉀礬、丙酸、水合三氯乙醛、冰醋酸、無(wú)水酒精、丙酸、鐵礬蘇木精染色液，卡諾氏固定液（同實(shí)驗(yàn)一）六、Experimentsteps

實(shí)驗(yàn)步驟（一）取材（二）制片（三）顯微鏡觀察

（一）取材（1）水稻：減數(shù)分裂期株型特征：①劍葉的葉枕距為0左右，②幼穗和穎花為終長(zhǎng)的1/2時(shí)，③早上8:00－10:00采集水稻幼穗，進(jìn)行固定（卡諾氏固定液）1小時(shí)，保存在70％酒精中。（2）銀杏花蕾：3月下旬當(dāng)銀杏進(jìn)入減數(shù)分裂時(shí)，采集整個(gè)花枝將整朵花蕾置于卡諾氏固定液固定1小時(shí)，然后轉(zhuǎn)入70％乙醇保存。

（3）蠶豆花蕾在早春蠶豆現(xiàn)蕾后，于早上8-10時(shí)，摘取莖頂幼小花序，將周圍小葉和苞葉去掉，留長(zhǎng)約1mm左右的花苞，固定、保存。（二）臨時(shí)片和永久片制作:

從小花中取出花藥1~3枚置于載玻片滴一滴醋酸洋紅溶液用鑷子夾碎花藥去盡肉眼可見(jiàn)殘?jiān)旧?~5分鐘蓋上蓋玻片在低倍鏡下尋找花粉母細(xì)胞高倍鏡下觀察各分裂相細(xì)胞染色體的特征及變化規(guī)律.

選擇典型分裂相的臨時(shí)片1~2張?jiān)诰凭珶艋鹧嫔暇従徍娓桑ú荒芊序v！）將玻片放入液氮罐，在液氮表面冷凍1分鐘取出玻片放在白紙上，手按蓋玻片一邊，用刀片從另一邊將蓋玻片揭