遗传实验课总结课件.ppt

1、有丝分裂有丝分裂材料：黑麦根尖。材料：黑麦根尖。1 1）材料的准备和取材）材料的准备和取材选取黑麦种子浸泡于水中，使种子吸胀选取黑麦种子浸泡于水中，使种子吸胀(浸泡时间视不同浸泡时间视不同作物而异作物而异)。然后将吸胀的种子捞出，放在垫有滤纸的培养皿中。然后将吸胀的种子捞出，放在垫有滤纸的培养皿中。再将培养皿置于再将培养皿置于2525度条件下（温箱）发芽。度条件下（温箱）发芽。待根长约待根长约1 1时此时大量细胞进行分裂时剪根时此时大量细胞进行分裂时剪根(一般以上午一般以上午10:30-11:3010:30-11:30为宜为宜)。2 2）预处理：）预处理：a a：目的：目的：为了有利于对有丝分

2、裂中染色体的观察和计数，在固定之前为了有利于对有丝分裂中染色体的观察和计数，在固定之前应用理化因素进行预处理，这样可以改变细胞质的粘度，抑应用理化因素进行预处理，这样可以改变细胞质的粘度，抑制或破坏纺锤丝的形成，促使染色体缩短和分散等。制或破坏纺锤丝的形成，促使染色体缩短和分散等。b b：预处理方法：预处理方法：低温预处理：低温预处理：剪取黑麦根尖放入盛有蒸馏水的指形管中，再剪取黑麦根尖放入盛有蒸馏水的指形管中，再将指形管置于冰水共存的冰瓶中，将冰瓶置将指形管置于冰水共存的冰瓶中，将冰瓶置0-30-3度冰箱处理度冰箱处理2424小时。染色体数较多的材料可适当延长处理时间。小时。染色体数较多的材

3、料可适当延长处理时间。）固定：）固定：a:目的：采用各种渗透力强的固定液将植物的组目的：采用各种渗透力强的固定液将植物的组织、细胞迅速杀死，使蛋白质沉淀并尽量保持其原织、细胞迅速杀死，使蛋白质沉淀并尽量保持其原有状态。有状态。b:固定液的配制：固定液的配制：Carnoy s固定液固定液:冰醋酸：纯酒精冰醋酸：纯酒精1:3固定时间：固定时间：24hr4 4）解离、染色）解离、染色解离解离：酸解法；用清水冲洗根尖几次，将根放入：酸解法；用清水冲洗根尖几次，将根放入1mol/L1mol/L盐酸溶盐酸溶液中。解离是为了使胞间连丝离解掉，使细胞分散，便于压片。液中。解离是为了使胞间连丝离解掉，使细胞分散

4、，便于压片。染色染色：染液：醋酸洋红染液：醋酸洋红将根取出后，用清水冲洗几次，冲掉残留在组织间地酸。用醋酸将根取出后，用清水冲洗几次，冲掉残留在组织间地酸。用醋酸洋红染色。洋红染色。5 5）制片）制片取一条根置于载玻片上，切取根尖分生组织约，大小取一条根置于载玻片上，切取根尖分生组织约，大小2-32-3段段加加一滴醋酸洋红一滴醋酸洋红盖上盖玻片盖上盖玻片用挑针尖轻敲根尖材料成雾状用挑针尖轻敲根尖材料成雾状用用拇指轻压材料拇指轻压材料镜检镜检减数分裂减数分裂偶线期偶线期：同源染色体相互纵向靠拢配对，称为：同源染色体相互纵向靠拢配对，称为联会联会。这样联会的一对同源染色体，称为这样联会的一对同源染

5、色体，称为二价体二价体。偶线期所。偶线期所表现的这一特征时间很短，一般较难观察到。表现的这一特征时间很短，一般较难观察到。粗线期：粗线期：配对后的染色体逐渐缩短变粗，含有两条配对后的染色体逐渐缩短变粗，含有两条姐妹染色单体，这样一个二价体中就包含了四条染色姐妹染色单体，这样一个二价体中就包含了四条染色单体，故又称为四合体。在此期间各同源染色体的非单体，故又称为四合体。在此期间各同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生片段姐妹染色单体间可能发生片段交换交换。中期中期：核仁和核膜消失，所有二价体排列在赤：核仁和核膜消失，所有二价体排列在赤道板两侧，细胞质里出现纺锤体，每个二价体的道板两侧，细胞质里出现

6、纺锤体，每个二价体的两条染色体的着丝点分别趋向纺锤体的两极，两条染色体的着丝点分别趋向纺锤体的两极，此此时最适于计数染色体的数目和观察各染色体的形时最适于计数染色体的数目和观察各染色体的形态特征。态特征。第一次减数分裂后期完成染色体数目的减半。第一次减数分裂后期完成染色体数目的减半。二分体二分体：减数分裂末期：减数分裂末期I I出现，一个细胞分出现，一个细胞分裂形成两个染色体数目减半的子细胞。裂形成两个染色体数目减半的子细胞。四分体四分体：减数分裂：减数分裂IIII末期形成，最终形成末期形成，最终形成四个配子。四个配子。1.取材及固定取材及固定：取材的时间及材料大小必须十分恰当，才能获得更多的

7、花取材的时间及材料大小必须十分恰当，才能获得更多的花粉母细胞分裂相，以供观察。粉母细胞分裂相，以供观察。蚕豆：蚕豆现蕾后，于上午蚕豆：蚕豆现蕾后，于上午810时（视气温而定，但必时（视气温而定，但必须在上午须在上午11时前）摘取茎顶有效花序，将周围小叶与苞叶时前）摘取茎顶有效花序，将周围小叶与苞叶去掉，将花苞放入卡诺固定液中。去掉，将花苞放入卡诺固定液中。减数分裂减数分裂2.2.染色制片：染色制片：取出经固定的花苞，至于吸水纸上，吸去保取出经固定的花苞，至于吸水纸上，吸去保存液或固定液，移至载玻片上，剥出花药。存液或固定液，移至载玻片上，剥出花药。用解剖针截断花药。轻轻挤压，使花粉母细用解剖针

8、截断花药。轻轻挤压，使花粉母细胞在切口处散出。滴一小滴醋酸洋红染色液。胞在切口处散出。滴一小滴醋酸洋红染色液。用镊子把药壁夹碎用镊子把药壁夹碎将细胞壁残渣除去将细胞壁残渣除去静置染色静置染色5 510mim10mim再盖上盖玻片再盖上盖玻片后后用挑针背部或铅笔橡皮头处轻敲用挑针背部或铅笔橡皮头处轻敲用拇指用拇指压片压片镜检镜检果蝇唾腺染色体的观察果蝇唾腺染色体的观察 双翅目昆虫的幼虫期都具有很大的唾腺细双翅目昆虫的幼虫期都具有很大的唾腺细胞。胞。因为这些细胞发育到一定阶段后就不再进因为这些细胞发育到一定阶段后就不再进行有丝分裂，停止在间期。但是染色质还行有丝分裂，停止在间期。但是染色质还是不断

9、地复制，形成约是不断地复制，形成约1000400010004000拷贝的拷贝的染色质丝，比普通的有丝分裂中期的染色染色质丝，比普通的有丝分裂中期的染色体大得多，称为多线染色体和巨大染色体。体大得多，称为多线染色体和巨大染色体。巨大，是多线染色体；巨大，是多线染色体；正常：间期正常：间期DNADNA复制复制 两条染色单体两条染色单体 着丝点裂开着丝点裂开 子染色体子染色体 核分裂核分裂 胞质分裂胞质分裂 果蝇：有丝分裂停止在分裂间期，果蝇：有丝分裂停止在分裂间期，DNADNA不断自我复制，着丝点不裂开不断自我复制，着丝点不裂开 同源染色体紧密配对：同源染色体紧密配对：体细胞联会体细胞联会，所以染

10、色体只呈现单倍，所以染色体只呈现单倍数；数；形成染色中心，从染色体中心处伸出形成染色中心，从染色体中心处伸出5 5条长臂，条长臂，1 1条短臂；条短臂；染色后，出现一系列宽窄不同、染色深浅不一的横纹。染色后，出现一系列宽窄不同、染色深浅不一的横纹。这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性。一旦染色这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性。一旦染色体上发生了缺失，重复，倒位，易位等，也可较容易地在唾腺染色体上体上发生了缺失，重复，倒位，易位等，也可较容易地在唾腺染色体上观察识别出来。观察识别出来。可见唾腺染色体技术是遗传学研究中一项基本的技术。可见唾腺染色体技术是遗传学研

11、究中一项基本的技术。果蝇唾腺染色体特点：果蝇唾腺染色体特点：1 1、幼虫选取、幼虫选取果蝇的三龄幼虫活体果蝇的三龄幼虫活体当幼虫爬上瓶壁准备当幼虫爬上瓶壁准备化蛹前，即为三龄幼化蛹前，即为三龄幼虫。虫。肥大、行动迟缓。肥大、行动迟缓。一龄幼虫两龄幼虫三龄幼虫 取三龄幼虫，取三龄幼虫，置于载玻片上，并滴加一滴生理盐水，置于载玻片上，并滴加一滴生理盐水，观察幼虫结构：具一钝尾和带黑色口器的尖头端观察幼虫结构：具一钝尾和带黑色口器的尖头端 2 2、腺体剖取：、腺体剖取：n取两支解剖针，一针压住幼虫身体的近头端取两支解剖针，一针压住幼虫身体的近头端1/31/3处，固定幼处，固定幼 虫，另一针压住幼虫头

12、部，压点尽可能靠头部口器处。虫，另一针压住幼虫头部，压点尽可能靠头部口器处。n将解剖针平稳前移，使头部与身体拉开，口器部分断开，将解剖针平稳前移，使头部与身体拉开，口器部分断开，体内各器官从切口挤出，一对唾腺也随之而出体内各器官从切口挤出，一对唾腺也随之而出。唾腺脂肪体解剖针解剖针解剖针解剖针3 染色：用染色：用1%1%醋酸洋红染色醋酸洋红染色101020min20min。4 4 压片：用铅笔轻轻敲盖片几下，然后用拇指压片。压片：用铅笔轻轻敲盖片几下，然后用拇指压片。5 5 镜检：先在低倍镜下找到染色体分散良好的图像，镜检：先在低倍镜下找到染色体分散良好的图像，再在高倍镜下仔细观察唾腺染色体的

13、特征。再在高倍镜下仔细观察唾腺染色体的特征。果蝇的杂交试验果蝇的杂交试验果蝇作为遗传学研究的材料的优点生活史的观察 图3-1 果蝇生活史 1卵 2一龄幼虫 3二龄幼虫 4三龄幼虫 5蛹 6成虫(雄)7成虫(雌)雌雄果蝇的比较：雌雄果蝇的比较：1 1体型体型 雌果蝇体型较大，雄果蝇较小；雌果蝇体型较大，雄果蝇较小；2 2腹部末端腹部末端 雌性腹部椭圆，末端稍尖，雄性末端钝雌性腹部椭圆，末端稍尖，雄性末端钝圆；圆；3 3腹部背面腹部背面 雌性有明显雌性有明显5 5条黑色条纹，雄性有三条，条黑色条纹，雄性有三条，前两条细，后一条宽，延至腹面，肉眼看其腹部末端呈前两条细，后一条宽，延至腹面，肉眼看其腹

14、部末端呈现一明显黑点。现一明显黑点。4 4腹部腹面腹部腹面 雌性有较明显的雌性有较明显的6 6个腹片，雄性有个腹片，雄性有4 4个腹个腹片。片。5 5性梳性梳 雄性第一对足的跗节基部外侧有黑色鬃毛状雄性第一对足的跗节基部外侧有黑色鬃毛状性梳（图性梳（图3-33-3），雌性则无。），雌性则无。性梳的有无，是鉴别雌雄性果蝇的明显标志之一。性梳的有无，是鉴别雌雄性果蝇的明显标志之一。左：雄性果蝇的左前足 中：跗节基部的性梳 右：雌果蝇无性梳 白眼白眼红眼红眼眼色性状眼色性状翅形性状翅形性状长翅长翅小翅小翅刚毛性状刚毛性状直刚毛直刚毛卷刚毛卷刚毛我们实验课涉及的果蝇类型：我们实验课涉及的果蝇类型：黑体

15、：黑体、红眼、长翅、直刚毛黑体：黑体、红眼、长翅、直刚毛三隐性：灰体、白眼、小翅、卷刚毛三隐性：灰体、白眼、小翅、卷刚毛野生型：灰体、红眼、长翅、直刚毛野生型：灰体、红眼、长翅、直刚毛 处女蝇处女蝇因为雌果蝇生殖器官有受精囊，可保存交配所得的大量的精因为雌果蝇生殖器官有受精囊，可保存交配所得的大量的精子，能使大量的卵细胞受精。因此，在做果蝇杂交实验的时子，能使大量的卵细胞受精。因此，在做果蝇杂交实验的时候，候，亲本亲本雌果蝇必须是处女蝇雌果蝇必须是处女蝇，保证实验结果的可靠性。，保证实验结果的可靠性。雌果蝇自羽化开始雌果蝇自羽化开始1212小时之内尚未成熟而无交配能力。选择小时之内尚未成熟而无

16、交配能力。选择处女蝇时，先把培养瓶中的老果蝇全部除去，收集处女蝇时，先把培养瓶中的老果蝇全部除去，收集1212小时之小时之内羽化出来的新果蝇，麻醉后用放大镜在内羽化出来的新果蝇，麻醉后用放大镜在白白瓷板上将果蝇雌瓷板上将果蝇雌雄分开，这时得到的雌果蝇应该全部都是处女蝇。雄分开，这时得到的雌果蝇应该全部都是处女蝇。如果要验证选取的处女蝇是否准确，先不要放入雄蝇，如果要验证选取的处女蝇是否准确，先不要放入雄蝇，3 3天天后看雌蝇是否产卵，如果产卵就不是处女蝇了。当证明确实后看雌蝇是否产卵，如果产卵就不是处女蝇了。当证明确实是处女蝇的情况下再放入雄蝇，进行遗传杂交实验。是处女蝇的情况下再放入雄蝇，进

17、行遗传杂交实验。分离规律分离规律 一对等位基因的杂合子中，各自保持其独立性，在一对等位基因的杂合子中，各自保持其独立性，在配子形成时，彼此分开，随机进入不同的配子，在配子形成时，彼此分开，随机进入不同的配子，在一般情况下：一般情况下：F1杂合子的配子分离比例为：杂合子的配子分离比例为：1:1；F2表型分离比是表型分离比是3:1；F2基因型分离比为基因型分离比为1:2:1。l自由组合定律自由组合定律 支配两对（或两对以上）不同性状的等位基支配两对（或两对以上）不同性状的等位基因，在杂合状态保持其独立性。配子形成时，因，在杂合状态保持其独立性。配子形成时，各等位基因彼此独立分离，不同对的基因自各等

18、位基因彼此独立分离，不同对的基因自由组合。在一般情况下，由组合。在一般情况下，F1配子分离比是配子分离比是1:1:1:1；F2基因型分离比：（基因型分离比：（1:2:1）2,F2表表型比为：型比为：9:3:3:1。伴性遗传伴性遗传由性染色体所携带的基因在遗传时与性由性染色体所携带的基因在遗传时与性别相联系的遗传方式。别相联系的遗传方式。正交正交:黑体黑体(eeX(eeX+X X+)三隐性三隐性(EEX(EEXW WY)Y)F F1 1 灰体红眼灰体红眼 (EeX(EeX+X XW W,EeX,EeX+Y)Y)F F2 2 (灰红灰红:灰白灰白:黑红黑红:黑白黑白)两对性状的独立遗传实验两对性状

19、的独立遗传实验反交反交:三隐性三隐性 (EEX(EEXW WX XW W)黑体黑体(eeX(eeX+Y)Y)F F1 1:灰体红眼灰体红眼:灰体白眼灰体白眼 (EeX(EeX+X XW W:EeX:EeXW WY)Y)F F2 2:灰红灰红:灰白灰白:黑红黑红:黑白黑白对于果蝇两对性状的独立遗传实验：对于果蝇两对性状的独立遗传实验：正交组合正交组合F2代的性状表现：代的性状表现：灰体红眼灰体红眼:灰体白眼灰体白眼:黑体红眼黑体红眼:黑体白眼黑体白眼9:3:3:1反交组合反交组合F2代的性状表现：代的性状表现：灰体红眼灰体红眼:灰体白眼灰体白眼:黑体红眼黑体红眼:黑体白眼黑体白眼3:3:1:1伴

20、性遗传伴性遗传正交正交:黑体黑体(X+X+)三隐性三隐性(XwY)F1 XF1 X+X Xw w X X+Y Y F2 XF2 X+X X+X X+Y XY X+X Xw w X Xw wY Y 反交：三隐性反交：三隐性(X(Xw wX Xw w)黑体黑体(X(X+Y)Y)Xw X+Xw Y XwXw X+Y X+Xw XwY对于果蝇伴性遗传实验：对于果蝇伴性遗传实验：正交组合正交组合F2代的性状表现：代的性状表现：红眼红眼:白眼白眼3:1反交组合反交组合F2代的性状表现：代的性状表现：红眼红眼:白眼白眼1:1连锁遗传连锁遗传 XwsnmXwsnm（三隐性）三隐性）X+Y（野生型）（野生型）F

21、1 （三杂合体）（三杂合体）XwsnmX+，XwsnmY（三隐性）（三隐性）配子配子 Xwsnm,X+,Xw+m,X+sn+Xwsn+,X+m,X+snm,Xw+Xwsnm Y 姊妹交姊妹交 Ft眼色眼色w w、刚毛、刚毛snsn、翅形、翅形m m（三点测验）（三点测验）对于果蝇连锁遗传实验：对于果蝇连锁遗传实验：眼色、刚毛和翅型基因在眼色、刚毛和翅型基因在X染色体上的排列顺染色体上的排列顺序以及相互间的遗传距离可以参考书本序以及相互间的遗传距离可以参考书本98102页。页。实验结果分析实验结果分析相符：相符：不相符合的原因：不相符合的原因：由于果蝇麻醉过渡，致使群体数量有限；由于果蝇麻醉过渡

22、，致使群体数量有限；雌雄果蝇的发育不同步，雌果蝇相对发育的比较雌雄果蝇的发育不同步，雌果蝇相对发育的比较快，而雄果蝇发育的比较慢；快，而雄果蝇发育的比较慢；果蝇雌雄识别以及性状的鉴别可能有误。果蝇雌雄识别以及性状的鉴别可能有误。果蝇实验果蝇实验果蝇的优点：果蝇的优点：果蝇的雌雄识别：果蝇的雌雄识别：伴性遗传的特点：伴性遗传的特点：自己设计实验验证独立分配规律和伴性遗传规律：一定要自己设计实验验证独立分配规律和伴性遗传规律：一定要清楚自己设计的实验中所涉及的性状位于哪个染色体上：清楚自己设计的实验中所涉及的性状位于哪个染色体上：如如控制果蝇眼色（红眼和白眼）的基因位于性染色体控制果蝇眼色（红眼和

23、白眼）的基因位于性染色体X X上，控上，控制果蝇刚毛（直和卷刚毛）的基因位于性染色体制果蝇刚毛（直和卷刚毛）的基因位于性染色体X X上，控制上，控制果蝇翅型（长和小翅）的基因位于性染色体果蝇翅型（长和小翅）的基因位于性染色体X X上，控制果蝇上，控制果蝇体色（灰体和黑体）的基因位于常染色体上。体色（灰体和黑体）的基因位于常染色体上。注意控制果蝇注意控制果蝇残翅的基因位于常染色体上。残翅的基因位于常染色体上。另外，根据果蝇的生活史一定要写出详细另外，根据果蝇的生活史一定要写出详细的实验步骤以及注意事项。的实验步骤以及注意事项。适合度检验适合度检验卡方测验：卡方测验：p 测定实测值与理论值间符合程

24、度的一种统计方法。测定实测值与理论值间符合程度的一种统计方法。p 遗传研究中，杂交后代中各种类型的个体数往往与理遗传研究中，杂交后代中各种类型的个体数往往与理论预期有一定的偏差。这种偏差主要是由于两种原因论预期有一定的偏差。这种偏差主要是由于两种原因造成：一是由于群体小而产生的造成：一是由于群体小而产生的机会偏差机会偏差，另一是由，另一是由于遗传原因造成的于遗传原因造成的本质差异本质差异，若要判定是机会误差还，若要判定是机会误差还是本质差异，就需要进行卡方测验。是本质差异，就需要进行卡方测验。通常首先建立无效假说，即认为观测值与通常首先建立无效假说，即认为观测值与理论值的差异是由于随机误差所致

25、；理论值的差异是由于随机误差所致；再确定由于随机误差而导致该特定差异的再确定由于随机误差而导致该特定差异的概率；概率；最后根据该概率作出相应的结论，如该概最后根据该概率作出相应的结论，如该概率大于某特定概率标准（即显著水准，生率大于某特定概率标准（即显著水准，生物统计学上一般定为物统计学上一般定为0.050.05），则认为无效），则认为无效假设成立，即实测值与理论值的差异是由假设成立，即实测值与理论值的差异是由于随机误差引起的，进而得出实验值与理于随机误差引起的，进而得出实验值与理论值相符合的结论。论值相符合的结论。2的计算公式为：的计算公式为：（o-e）2 2=e 公式中公式中o是实际观察值

26、，是实际观察值，e为理论预期值，为理论预期值，为积加为积加符号。符号。df自由度，等于类型数减自由度，等于类型数减1。如自由度（如自由度（df）等于）等于1，需要矫正：将观察值，需要矫正：将观察值与理论值之差的绝对值应减去校正数，上式与理论值之差的绝对值应减去校正数，上式可写为：可写为：（）（）2 2=e 根据计算的根据计算的2值，自由度，值，自由度，查查2表中的概率，所得相应概率表中的概率，所得相应概率P5%，即，即22，即认为观察值与理论值相符，偏差是误差引，即认为观察值与理论值相符，偏差是误差引起的。如相应概率起的。如相应概率P5%，即，即22，认为观察值与理论值不相，认为观察值与理论值不相符，实验结果不符合原有理论预期值。符，实验结果不符合原有理论预期值。例子：孟德尔的豌豆两对相对性状杂交的例子：孟德尔的豌豆两对相对性状杂交的F1代自代自交实验结果交实验结果表表 4.7 孟德尔两对基因杂交种自交结果的测验孟德尔两对基因杂交种自交结果的测验表表4.8 2表表 卡方测验（x2test，chi-squared test），