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书名:遗传学实验教程(第三版)
定价:29.0
ISBN:9787030440822
作者:郭善利,刘林德
版次:0102
出版时间:2015-12
在线试读:
第*章 经典遗传学 实验1 细胞分裂及染色体行为的观察 图1-1 有丝分裂示意图 (修改自http://www.accessexcellence.org/AB/GG/mitosis2.html) 1-1 植物细胞有丝分裂及染色体行为的观察 【实验目的】 1.观察植物细胞有丝分裂过程及各时期染色体的特征? 2.学习并掌握植物染色体玻片标本的制作方法? 【实验原理】 细胞分裂是细胞繁殖的*一途径,一般分为直接分裂和间接分裂?直接分裂也就是无丝分裂,细胞核直接地一分为二?间接分裂又可分为有丝分裂(图1 1)及减数分裂两种? 对有些染色体数目很多的植物材料,采用压片法制备标本很难获得分散而平整的染色体图像?20世纪50年代后,在哺乳类动物细胞染色体研究中建立的一套完整的低渗法及空气干燥技术,使人类和哺乳类动物染色体的研究得到飞速发展?直到70年代植物原生质体技术发展完善以后,Mouras等于1978年应用酶解和低渗处理对有丝分裂染色体标本制备方法提出了新的改进?自此,经过国内外学者的不断探索,建立了去壁低渗火焰干燥技术进行植物染色体标本的制备?此法主要由前处理?酶解去壁?低渗?固定后涂片或制备成细胞悬液滴片?火焰干燥?染色等步骤组成?实验证明,这一技术可以显著提高染色体的分散程度和平整性,现在已广泛应用于植物染色体显带?姐妹染色单体交换等研究中,大大促进了植物细胞遗传学研究的发展? 植物体生长旺盛的分生组织(如根尖?茎尖?幼叶等)都在进行着有丝分裂?经过取材?固定?解离?染色和压片等处理过程,将细胞分散在装片中,在显微镜下就可看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体?有丝分裂中期的染色体具有典型的形态特征,并易于计数?为了获得更多的中期染色体装片,可以采用药物处理或冰冻处理的方法,阻止纺锤体的形成,使细胞分裂停止在中期?同时,通过处理可使染色体缩短变粗,易于分散,便于进行观察研究?另外,通过对组织细胞进行酸性水解或酶处理,可以分解细胞之间的果胶层并使细胞壁软化,细胞容易彼此散开,有利于染色和压片? 【材料与用品】 1. 材料 洋葱?大蒜的鳞茎,玉米?黑麦?小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)?蚕豆(犞犻犮犻犪犳犪犫犪)的种子等?本实验以大蒜为实验材料? 2. 用具及药品 (1)用具:显微镜?恒温培养箱?电冰箱?水浴锅?分析天平?1/100电子天平?电热套或电炉?温度计?剪刀?镊子?刀片?解剖针?载玻片?盖玻片?滤纸?擦镜纸?量筒?量杯?漏斗?玻棒?培养皿?三角瓶?烧杯?试剂瓶?滴瓶?指管?酒精灯?火柴?切片盒?标签?铅笔?胶水?纱布等? (2)药品:蒸馏水?无水乙醇?95%乙醇?二甲苯?冰醋酸?乙酸钠?苯酚?甲醛?碱性品红?山梨醇?秋水仙素或对二氯苯或0.002mol/L的8 羟基喹啉?中性树胶(或油派胶)?卡诺固定液?1mol/L盐酸?45%乙酸?1%龙胆紫?4%铁矾水溶液?2%醋酸洋红染色液或改良苯酚品红染色液?2.5%纤维素酶和2.5%果胶酶的等量混合液? 【实验步骤】 1.材料准备与取材 可直接从田间挖取刚长出的幼嫩根尖,也可以在室内培养根尖?本实验用大蒜根尖作材料,取材方便,而且能够获得较多的根尖,可供多人使用? 首先将大蒜瓣扒去皮,然后用细铁丝串起放在盛清水的培养皿内,使根部与清水接触,在20~25℃光照条件下培养2~3d?待根尖长到1~2cm 时,选择健壮根尖,自尖端约1cm 处剪下准备预处理用?剪取根尖的时间以上午10时左右为好? 2.预处理 为了阻止纺锤体的活动以获得较多的中期分裂相,同时使染色体相对缩短,便于染色体分散和计数,可对根尖进行预处理?如果只是为了观察有丝分裂各个时期的染色体动态变化而不进行染色体计数,可以不进行预处理?预处理的方法有药物处理和冰冻处理两种? (1)药物处理:将材料放在培养皿中,加0.05%~0.2%秋水仙素水溶液室温下处理2~4h?也可用对二氯苯饱和水溶液或0.002mol/L的8 羟基喹啉水溶液室温下处理3~4h?这些药物都能使染色体缩短,对染色体有破坏作用?使用时应注意处理的时间,小麦?黑麦?大麦?洋葱和大蒜等处理2~4h为宜,棉花和水稻等处理2h左右为宜?处理时间长短与温度也有很大的关系? (2)冰冻处理:将根尖浸泡在蒸馏水中,置于1~4℃冰箱内或盛有冰块的保温瓶中冰冻24h?这种方法对染色体无破坏作用,染色体缩短均匀,效果良好,简便易行,各种作物都适用,但常用于处理禾本科植物材料? 3.固定或前低渗 将经过预处理和未经预处理的材料(用于和经预处理的根尖进行对比)用蒸馏水冲洗2次,然后转移到卡诺固定液(3份无水乙醇?1份冰醋酸,现用现配)中,室温下固定3~24h?或者将根尖放入0.075mol/LKCl溶液中低渗处理20min,然后再用蒸馏水冲洗2或3次? 注意,如果固定后的材料不立即使用,可放在70%乙醇中,置冰箱或阴暗处保存?用时再用固定液重新固定一下(30min~3h)效果会较好? 4.解离 常用的解离方法有以下3种? 1)将根尖用蒸馏水冲洗2次,放入已经在60℃水浴锅中预热的1mol/L盐酸中,在60℃恒温条件下处理5~10min,当根尖的伸长区变透明而分生区呈米黄或乳白色时即可取出? 2)将根尖放入2.5%纤维素酶和2.5%果胶酶的等量混合液中(pH5.0~5.5),室温下处理3h左右? 3)将根尖放入95%乙醇和浓盐酸(1∶1)混合液中处理2~10min,或将根尖放入5mol/L盐酸中处理5~10min? 5.染色与压片 将解离好的材料用蒸馏水冲洗以后,转入45%乙酸中软化10min左右?取1或2根软化好的根尖放在载玻片上,用刀片切去伸长区,只留下1~2mm 的分生区(也就是生长点)?滴1滴龙胆紫染色液染色3~5min,也可用改良苯酚品红染色液染色10~15min,或用醋酸洋红染色液染色30min左右? 染色完毕加上盖玻片,在酒精灯火焰上过3或4次,以手背试之,感觉微烫为宜(如果室内气温较高或认为染色较好,也可不用酒精灯烤片)?在盖玻片上覆以吸水纸,用左手拇指压住盖玻片的一角,用右手拿铅笔垂直敲盖玻片几下,用力要均匀,尽量多敲几下,把材料震散?继续用左手拇指压住盖玻片一角,用右手拇指用力下压盖玻片,在保证两玻片不错动的前提下,将材料压成薄薄一层,即可放在显微镜下观察? 6.镜检 压好的片子先在低倍镜下镜检,找到分裂细胞后,再转换成高倍镜观察染色体的动态变化?注意比较经过预处理和未经预处理的材料的不同之处?如果染色体分散良好,图像清晰,就可以脱水封片,制成永jiu片? 7.永jiu制片 将玻片标本用干冰或制冷器冷冻数分钟,也可放在冰箱中冷冻几小时,取出后用薄刀片掀开,将附着材料的载玻片或盖玻片置于37℃恒温箱中烘干,然后在二甲苯中透明15min左右,中性树胶封片,干燥后即可长久保存? 【实验报告】 1.绘出在显微镜下观察到的有丝分裂各时期的图像并注明时期? 2.经过预处理和未经预处理的片子有何不同?为什么? 3.制作两张优良的有丝分裂玻片标本,并说明优良有丝分裂玻片标本应该符合哪些标准? 4.为了便于观察有丝分裂的过程及其中染色体的动态变化,*好应该选择什么样的材料?为什么? 5.预处理?固定?解离?染色?烤片?压片的作用分别是什么?它们各自对时间有什么要求? 1-2 减数分裂及染色体行为的观察 【实验目的】 1.了解高等动植物配子形成过程中减数分裂的细胞学特征,重点掌握染色体在其中的动态变化过程,为研究遗传学的基本规律奠定细胞学基础? 2.学习用植物花药和动物精巢制备减数分裂玻片标本的方法? 【实验原理】 减数分裂是在配子形成过程中发生的一种特殊的细胞分裂形式?其特点是:细胞连续进行两次分裂,而染色体只在减数分裂第*次分裂前复制一次,形成的性细胞只含有体细胞染色体数的一半?在减数分裂的前期Ⅰ,初级性母细胞中的同源染色体配对?联会并进行染色体片段的交换?中期Ⅰ时,同源染色体成对排列在赤道板两侧?后期Ⅰ时,同源染色体由纺锤丝分别拉向两极,而每条染色体的两条子染色体仍由着丝粒连接在一起,结果形成了染色体数目减半的次级性母细胞?次级性母细胞接着进行减数分裂的第二次分裂?在中期Ⅱ时,染色体的着丝粒分开,每个染色单体所形成的子染色体分别分配到子细胞中,结果形成单倍数的性细胞(图1 2和图1 3)?总之,在减数分裂的整个过程中,同图1-2 减数分裂的细胞行为示意图源染色体之间要发生联会?交换?分离,非同源染色体之间要发生自由组合?通过染色体的规律性变化,使*终产生的4个子细胞内染色体数目只有母细胞的一半? 高等植物花粉形成过程中,花药内的某些细胞分化成小孢子母细胞,小孢子母细胞经过减数分裂形成4个单倍的小孢子(单核花粉)?在适当的时机采集植物的花蕾(花序),进行固定?染色?压片,可以在显微镜下观察到小孢子母细胞减数分裂的过程和染色体的动态变化? 性成熟的动物精巢中,不断地进行着减数分裂?将动物精巢固定?染色?压片后,在显微镜下可以看到各个时期的分裂相?注意有丝分裂与减数分裂染色体行为的不同(图1 4)? 图1-3 减数分裂的染色体行为示意图 图1-4 减数分裂与有丝分裂的比较 (修改自http://www.accessexcellence.org/AB/GG/mitosis2.html) 【材料与用品】 1. 材料 葱?蚕豆?玉米?小麦?水稻?陆地棉?短角斑腿蝗?稻蝗?东亚飞蝗等?本实验以葱花药和蝗虫精巢为实验材料? (1)植物:选取适当大小的花蕾是观察花粉母细胞减数分裂的关键步骤?不同植物的取材时期有所不同? 1)葱 春季花序嫩绿饱满?总苞光滑时可以取材固定? 2)蚕豆 从现蕾开始,可选取1~2mm 大小的花蕾或一小段花序进行固定?
定价:29.0
ISBN:9787030440822
作者:郭善利,刘林德
版次:0102
出版时间:2015-12
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第*章 经典遗传学 实验1 细胞分裂及染色体行为的观察 图1-1 有丝分裂示意图 (修改自http://www.accessexcellence.org/AB/GG/mitosis2.html) 1-1 植物细胞有丝分裂及染色体行为的观察 【实验目的】 1.观察植物细胞有丝分裂过程及各时期染色体的特征? 2.学习并掌握植物染色体玻片标本的制作方法? 【实验原理】 细胞分裂是细胞繁殖的*一途径,一般分为直接分裂和间接分裂?直接分裂也就是无丝分裂,细胞核直接地一分为二?间接分裂又可分为有丝分裂(图1 1)及减数分裂两种? 对有些染色体数目很多的植物材料,采用压片法制备标本很难获得分散而平整的染色体图像?20世纪50年代后,在哺乳类动物细胞染色体研究中建立的一套完整的低渗法及空气干燥技术,使人类和哺乳类动物染色体的研究得到飞速发展?直到70年代植物原生质体技术发展完善以后,Mouras等于1978年应用酶解和低渗处理对有丝分裂染色体标本制备方法提出了新的改进?自此,经过国内外学者的不断探索,建立了去壁低渗火焰干燥技术进行植物染色体标本的制备?此法主要由前处理?酶解去壁?低渗?固定后涂片或制备成细胞悬液滴片?火焰干燥?染色等步骤组成?实验证明,这一技术可以显著提高染色体的分散程度和平整性,现在已广泛应用于植物染色体显带?姐妹染色单体交换等研究中,大大促进了植物细胞遗传学研究的发展? 植物体生长旺盛的分生组织(如根尖?茎尖?幼叶等)都在进行着有丝分裂?经过取材?固定?解离?染色和压片等处理过程,将细胞分散在装片中,在显微镜下就可看到大量处于有丝分裂各时期的细胞和染色体?有丝分裂中期的染色体具有典型的形态特征,并易于计数?为了获得更多的中期染色体装片,可以采用药物处理或冰冻处理的方法,阻止纺锤体的形成,使细胞分裂停止在中期?同时,通过处理可使染色体缩短变粗,易于分散,便于进行观察研究?另外,通过对组织细胞进行酸性水解或酶处理,可以分解细胞之间的果胶层并使细胞壁软化,细胞容易彼此散开,有利于染色和压片? 【材料与用品】 1. 材料 洋葱?大蒜的鳞茎,玉米?黑麦?小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)?蚕豆(犞犻犮犻犪犳犪犫犪)的种子等?本实验以大蒜为实验材料? 2. 用具及药品 (1)用具:显微镜?恒温培养箱?电冰箱?水浴锅?分析天平?1/100电子天平?电热套或电炉?温度计?剪刀?镊子?刀片?解剖针?载玻片?盖玻片?滤纸?擦镜纸?量筒?量杯?漏斗?玻棒?培养皿?三角瓶?烧杯?试剂瓶?滴瓶?指管?酒精灯?火柴?切片盒?标签?铅笔?胶水?纱布等? (2)药品:蒸馏水?无水乙醇?95%乙醇?二甲苯?冰醋酸?乙酸钠?苯酚?甲醛?碱性品红?山梨醇?秋水仙素或对二氯苯或0.002mol/L的8 羟基喹啉?中性树胶(或油派胶)?卡诺固定液?1mol/L盐酸?45%乙酸?1%龙胆紫?4%铁矾水溶液?2%醋酸洋红染色液或改良苯酚品红染色液?2.5%纤维素酶和2.5%果胶酶的等量混合液? 【实验步骤】 1.材料准备与取材 可直接从田间挖取刚长出的幼嫩根尖,也可以在室内培养根尖?本实验用大蒜根尖作材料,取材方便,而且能够获得较多的根尖,可供多人使用? 首先将大蒜瓣扒去皮,然后用细铁丝串起放在盛清水的培养皿内,使根部与清水接触,在20~25℃光照条件下培养2~3d?待根尖长到1~2cm 时,选择健壮根尖,自尖端约1cm 处剪下准备预处理用?剪取根尖的时间以上午10时左右为好? 2.预处理 为了阻止纺锤体的活动以获得较多的中期分裂相,同时使染色体相对缩短,便于染色体分散和计数,可对根尖进行预处理?如果只是为了观察有丝分裂各个时期的染色体动态变化而不进行染色体计数,可以不进行预处理?预处理的方法有药物处理和冰冻处理两种? (1)药物处理:将材料放在培养皿中,加0.05%~0.2%秋水仙素水溶液室温下处理2~4h?也可用对二氯苯饱和水溶液或0.002mol/L的8 羟基喹啉水溶液室温下处理3~4h?这些药物都能使染色体缩短,对染色体有破坏作用?使用时应注意处理的时间,小麦?黑麦?大麦?洋葱和大蒜等处理2~4h为宜,棉花和水稻等处理2h左右为宜?处理时间长短与温度也有很大的关系? (2)冰冻处理:将根尖浸泡在蒸馏水中,置于1~4℃冰箱内或盛有冰块的保温瓶中冰冻24h?这种方法对染色体无破坏作用,染色体缩短均匀,效果良好,简便易行,各种作物都适用,但常用于处理禾本科植物材料? 3.固定或前低渗 将经过预处理和未经预处理的材料(用于和经预处理的根尖进行对比)用蒸馏水冲洗2次,然后转移到卡诺固定液(3份无水乙醇?1份冰醋酸,现用现配)中,室温下固定3~24h?或者将根尖放入0.075mol/LKCl溶液中低渗处理20min,然后再用蒸馏水冲洗2或3次? 注意,如果固定后的材料不立即使用,可放在70%乙醇中,置冰箱或阴暗处保存?用时再用固定液重新固定一下(30min~3h)效果会较好? 4.解离 常用的解离方法有以下3种? 1)将根尖用蒸馏水冲洗2次,放入已经在60℃水浴锅中预热的1mol/L盐酸中,在60℃恒温条件下处理5~10min,当根尖的伸长区变透明而分生区呈米黄或乳白色时即可取出? 2)将根尖放入2.5%纤维素酶和2.5%果胶酶的等量混合液中(pH5.0~5.5),室温下处理3h左右? 3)将根尖放入95%乙醇和浓盐酸(1∶1)混合液中处理2~10min,或将根尖放入5mol/L盐酸中处理5~10min? 5.染色与压片 将解离好的材料用蒸馏水冲洗以后,转入45%乙酸中软化10min左右?取1或2根软化好的根尖放在载玻片上,用刀片切去伸长区,只留下1~2mm 的分生区(也就是生长点)?滴1滴龙胆紫染色液染色3~5min,也可用改良苯酚品红染色液染色10~15min,或用醋酸洋红染色液染色30min左右? 染色完毕加上盖玻片,在酒精灯火焰上过3或4次,以手背试之,感觉微烫为宜(如果室内气温较高或认为染色较好,也可不用酒精灯烤片)?在盖玻片上覆以吸水纸,用左手拇指压住盖玻片的一角,用右手拿铅笔垂直敲盖玻片几下,用力要均匀,尽量多敲几下,把材料震散?继续用左手拇指压住盖玻片一角,用右手拇指用力下压盖玻片,在保证两玻片不错动的前提下,将材料压成薄薄一层,即可放在显微镜下观察? 6.镜检 压好的片子先在低倍镜下镜检,找到分裂细胞后,再转换成高倍镜观察染色体的动态变化?注意比较经过预处理和未经预处理的材料的不同之处?如果染色体分散良好,图像清晰,就可以脱水封片,制成永jiu片? 7.永jiu制片 将玻片标本用干冰或制冷器冷冻数分钟,也可放在冰箱中冷冻几小时,取出后用薄刀片掀开,将附着材料的载玻片或盖玻片置于37℃恒温箱中烘干,然后在二甲苯中透明15min左右,中性树胶封片,干燥后即可长久保存? 【实验报告】 1.绘出在显微镜下观察到的有丝分裂各时期的图像并注明时期? 2.经过预处理和未经预处理的片子有何不同?为什么? 3.制作两张优良的有丝分裂玻片标本,并说明优良有丝分裂玻片标本应该符合哪些标准? 4.为了便于观察有丝分裂的过程及其中染色体的动态变化,*好应该选择什么样的材料?为什么? 5.预处理?固定?解离?染色?烤片?压片的作用分别是什么?它们各自对时间有什么要求? 1-2 减数分裂及染色体行为的观察 【实验目的】 1.了解高等动植物配子形成过程中减数分裂的细胞学特征,重点掌握染色体在其中的动态变化过程,为研究遗传学的基本规律奠定细胞学基础? 2.学习用植物花药和动物精巢制备减数分裂玻片标本的方法? 【实验原理】 减数分裂是在配子形成过程中发生的一种特殊的细胞分裂形式?其特点是:细胞连续进行两次分裂,而染色体只在减数分裂第*次分裂前复制一次,形成的性细胞只含有体细胞染色体数的一半?在减数分裂的前期Ⅰ,初级性母细胞中的同源染色体配对?联会并进行染色体片段的交换?中期Ⅰ时,同源染色体成对排列在赤道板两侧?后期Ⅰ时,同源染色体由纺锤丝分别拉向两极,而每条染色体的两条子染色体仍由着丝粒连接在一起,结果形成了染色体数目减半的次级性母细胞?次级性母细胞接着进行减数分裂的第二次分裂?在中期Ⅱ时,染色体的着丝粒分开,每个染色单体所形成的子染色体分别分配到子细胞中,结果形成单倍数的性细胞(图1 2和图1 3)?总之,在减数分裂的整个过程中,同图1-2 减数分裂的细胞行为示意图源染色体之间要发生联会?交换?分离,非同源染色体之间要发生自由组合?通过染色体的规律性变化,使*终产生的4个子细胞内染色体数目只有母细胞的一半? 高等植物花粉形成过程中,花药内的某些细胞分化成小孢子母细胞,小孢子母细胞经过减数分裂形成4个单倍的小孢子(单核花粉)?在适当的时机采集植物的花蕾(花序),进行固定?染色?压片,可以在显微镜下观察到小孢子母细胞减数分裂的过程和染色体的动态变化? 性成熟的动物精巢中,不断地进行着减数分裂?将动物精巢固定?染色?压片后,在显微镜下可以看到各个时期的分裂相?注意有丝分裂与减数分裂染色体行为的不同(图1 4)? 图1-3 减数分裂的染色体行为示意图 图1-4 减数分裂与有丝分裂的比较 (修改自http://www.accessexcellence.org/AB/GG/mitosis2.html) 【材料与用品】 1. 材料 葱?蚕豆?玉米?小麦?水稻?陆地棉?短角斑腿蝗?稻蝗?东亚飞蝗等?本实验以葱花药和蝗虫精巢为实验材料? (1)植物:选取适当大小的花蕾是观察花粉母细胞减数分裂的关键步骤?不同植物的取材时期有所不同? 1)葱 春季花序嫩绿饱满?总苞光滑时可以取材固定? 2)蚕豆 从现蕾开始,可选取1~2mm 大小的花蕾或一小段花序进行固定?