遗传学综合创新性实验课程设计与指导黎双飞`王娟`聂晓云老师 PPT课件.ppt
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1、遗传学综合创新性实验遗传学综合创新性实验课程设计与指导:黎双飞、王娟、聂晓云老师课程设计与指导:黎双飞、王娟、聂晓云老师2012年年4月月一、实验目的与实验要求目的目的培育自信;训练自主学习和拓展知识的能力。提高动手能力、创新能力与综合素质。为提前参与科学研究活动打下基础。实验要求实验要求:3-4人一组。鼓励自己选择植物种子。利用课外时间(双休日)自主管理、实施实验计划。实验结束后,每个项目组成员可以充分利用本小组的实验数据和资料信息;论文必须独立完成。二 教学方式与辅导时间同学实验时间与教师辅导答疑时间同学实验时间与教师辅导答疑时间正常实验教学时间内,进行集中教学和辅导。周一周五课外时间(包
2、括晚上),接受学生咨询和实验项目问题的探讨。双休日,实验室对参加本课程学习的同学开放,开放时间:9:0021:00。各位同学自己安排实验时间。三 可选主题1 多倍体花卉的诱导和培育 2 诱导物对果蝇生物量及酶活性影响的研究诱导物对果蝇生物量及酶活性影响的研究 3 植物的染色体显带和分型研究植物的染色体显带和分型研究 因人数太多,老师人手不足,本学期暂定为都做题目因人数太多,老师人手不足,本学期暂定为都做题目1。实验目的实验目的1熟悉人工诱导多倍体的原理,初步掌握用秋水熟悉人工诱导多倍体的原理,初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的方法。仙素诱发多倍体的方法。2掌握植物多倍体细胞染色体加倍的特点及染色掌
3、握植物多倍体细胞染色体加倍的特点及染色体制片的一般方法;体制片的一般方法;3.熟悉常用的生物量统计方法。熟悉常用的生物量统计方法。3.1 人工诱导多倍体种子萌发、发育形人工诱导多倍体种子萌发、发育形态观察及其染色体研究态观察及其染色体研究 人工诱导多倍体的方法很多,分为物理的(温度人工诱导多倍体的方法很多,分为物理的(温度剧变、机械损伤、各种射线处理等)和化学方法剧变、机械损伤、各种射线处理等)和化学方法的(各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等)诱的(各种植物碱、麻醉剂、植物生长激素等)诱导方法。其中,秋水仙素是诱导多倍体的最有效导方法。其中,秋水仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。的方法之一。
4、多倍体植物的特点:巨大性、不育性、代谢合成多倍体植物的特点:巨大性、不育性、代谢合成强、适应性强、克服远缘杂交的不结实性。强、适应性强、克服远缘杂交的不结实性。实验原理实验原理秋水仙素溶液的主要作用是抑制细胞分裂时纺秋水仙素溶液的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成,使染色体向两极的移动被阻止,而停锤体的形成,使染色体向两极的移动被阻止,而停留在分裂中期,但染色体的复制不受影响,这样细留在分裂中期,但染色体的复制不受影响,这样细胞不能继续分裂,从而产生染色体数目加倍的核。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,就形成多倍性的组若染色体加倍的细胞继续分裂,就形成多
5、倍性的组织由多倍性组织分化产生的性细胞,可通过有性织由多倍性组织分化产生的性细胞,可通过有性繁殖方法把多倍体繁殖下去。将种子用秋水仙素浸繁殖方法把多倍体繁殖下去。将种子用秋水仙素浸渍,也可诱导多倍体植株产生。渍,也可诱导多倍体植株产生。实验材料实验材料 黄豆、绿豆、黄豆、绿豆、蚕豆、大蒜种子蚕豆、大蒜种子,或其他植物的,或其他植物的种子。种子。实验仪器及用具实验仪器及用具显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、滴管,显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、滴管,吸水纸、培养皿吸水纸、培养皿药品和试剂药品和试剂 1%秋水仙素溶液,秋水仙素溶液,1 mol1 molL L HClHCl溶液溶液 、改良苯酚
6、品红等、改良苯酚品红等种子材料:种子材料:1、黄豆、绿豆、红豆种子浸在、黄豆、绿豆、红豆种子浸在0.5%的秋水仙素溶的秋水仙素溶液液24小时小时(浸没种子的浸没种子的2/3)。用自来水冲洗用自来水冲洗23次。次。2、将萌发种子移到盛有、将萌发种子移到盛有0.025%秋水仙素溶液润湿秋水仙素溶液润湿了吸水纸的培养皿中,培养发芽。了吸水纸的培养皿中,培养发芽。48小时后取出小时后取出幼苗,用自来水缓缓冲洗幼苗。幼苗,用自来水缓缓冲洗幼苗。3、把处理后的幼苗栽种在盆钵内,同期栽种未经处、把处理后的幼苗栽种在盆钵内,同期栽种未经处理的的种子作为对照。理的的种子作为对照。4、栽种期间给以良好的管理。、栽
7、种期间给以良好的管理。观察与鉴定观察与鉴定 处理后的植株和未处理植株在外部形态上和结处理后的植株和未处理植株在外部形态上和结构上,是有区别的。常采用的方法是观察和比较两构上,是有区别的。常采用的方法是观察和比较两者气孔的大小。将叶面表皮撕下在显微镜下观察,者气孔的大小。将叶面表皮撕下在显微镜下观察,多倍体叶面气孔比二倍体大很多,从外部形态上加多倍体叶面气孔比二倍体大很多,从外部形态上加倍后生长的植株比二倍体高大,叶片肥厚。倍后生长的植株比二倍体高大,叶片肥厚。在形态观察的基础上,可进一步进行镜检观察染在形态观察的基础上,可进一步进行镜检观察染色体数目的变化。方法同前。色体数目的变化。方法同前。
8、烟草2倍体,4倍体和8倍体叶片表皮细胞的比较注意事项:注意事项:1、秋秋水水仙仙素素处处理理时时间间应应根根据据供供试试材材料料的的细细胞胞周周期期而而定定,当当处处理理时时间间介介于于供供试试材材料料细细胞胞周周期期的的一一倍倍到到两两倍倍之之间间时时,可可观观察察到到细细胞胞由由二二倍倍体体变变为为四四倍倍体体,当当处处理理时时间间多多于于供供试试材材料料细细胞胞周周期期的的两两倍倍以以上上时时,供供试试材材料料的的细细胞胞可可从从四四倍倍体体变变为为八八倍倍体体,因因此此,在在培培养养多多倍倍体体细细胞胞时时,应应注注意意用用秋秋水水仙仙素素的的处处理理时时间间;此此外外,秋秋水水仙仙素
9、素的的浓浓度度对对处处理理效效果果也有影响,也有影响,应应注意掌握。注意掌握。2、秋秋水水仙仙素素为为剧剧毒毒药药品品,实实验验中中应应注注意意不不要要将将药药品品沾沾到到皮皮肤肤上上,眼眼睛睛中中。如如果果沾沾到到皮皮肤肤上上,应应用用大量自来水冲洗。大量自来水冲洗。注意药剂浓度和处理时间的选择注意药剂浓度和处理时间的选择溶液的浓度不宜过高或过低。过高,会引起伤害,以至致溶液的浓度不宜过高或过低。过高,会引起伤害,以至致死;过低,又不起作用。一般采用临界范围内的高浓度、死;过低,又不起作用。一般采用临界范围内的高浓度、短时间处理。短时间处理。通常,草本浓度较低,木本浓度较高。通常,草本浓度较
10、低,木本浓度较高。果树、树木:果树、树木:1-1.5%,蔬菜、草本花卉:,蔬菜、草本花卉:0.01-0.2%甘蓝、白菜、南瓜、萝卜的试验表明,在甘蓝、白菜、南瓜、萝卜的试验表明,在0.01-0.2%的范的范围内,随浓度增高,突变的百分率也显著提高。围内,随浓度增高,突变的百分率也显著提高。处理时间以细胞分裂周期为转换。处理时间以细胞分裂周期为转换。3.2 诱导物对果蝇生物量及酶活性影响的研究诱导物对果蝇生物量及酶活性影响的研究 选择不同种类的环境污染物、植物提取液、食品添加剂等,通过半致死剂量分析确定诱导物的浓度梯度,通过分析不同浓度组和对照组之间果蝇生物量集体内相关酶活性的检测,分析污染物对
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