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

11、生物个体可能产生的相关影响，为毒理遗传 提供实验依据。实验项目的研究内容主要包括：实验项目的研究内容主要包括：1.查询资料，选择的污染物种类；2确定实验组污染物的浓度梯度；3.开展试验，数据统计；4果蝇的匀浆液制备和酶活测定；5 实验结果的总结、比较和分析。6撰写实验论文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 【要求】（1）具备遗传基础实验的基础，工作细心，具有耐心；熟悉统计学软件（如SPSS等）的同学优先考虑；（2）并要求学生自行设计实验，学生可以在此基础上适当自行增加一定与本实验相关的研究内容。（3）学生自行安排时间进行实验，实验过程中要求学生尽量

12、做到独立思考、独立解决实际问题，遇到难题与指导老师共同商量或者征求实验方法指导。（4）老师在实验过程中要了解、及时跟踪学生的实验动态、实验进展和实验结果，并就实验中解决问题的能力打分。（5）实验结果最终要求以科学论文的格式进行撰写，要求格式规范、方法清晰、结果详实、分析得当、结论明确。3.3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 【主要内容主要内容】择常见的属内生物（动物或植物）作为实验材料，采用拟定的染色体制备技术获得染色体分型好的装片，确定不同物种的染色体数目及属内生物之间的差异。采用不同的染色体显带技术，分析不同生物之间经显带后的差异。研究结果将为研究生物的进化和物种间的亲

13、缘关系等提供实验依据。实验项目的研究内容主要包括：实验项目的研究内容主要包括：1.查询资料，选择分类地位接近的物种（应该易于完成染色体装片）。2确定适合该物种的染色体制备方法。3.不同显带方法的应用和结果比较。4获得不同物种染色体的核型信息和完成生物之间显带结果的比较。5撰写实验论文3.3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 【要求】（1）具备遗传基础实验和植物学相关知识的基础，工作细心，要有承担实验失败风险的心理素质；（2）学生在老师的指导下完成实验设计，学生可以在此基础上适当自行增加一定与本实验相关的研究内容；（3）学生自行安排时间进行实验，实验过程中要求学生尽量做到独立思

14、考、独立解决实际问题，遇到难题与指导老师共同商量；（4）老师在实验过程中要了解、及时跟踪学生的实验动态、实验进展和实验结果，并就实验中解决问题的能力打分；（5）实验结果最终要求以科学论文的格式进行撰写，要求格式规范、方法清晰、结果详实、分析得当、结论明确；（6）至少要完成两种以上植物的染带分析或者同一种植物3种以上的染带分析结果。四 论文格式与撰写技巧题目题目（2号，全文宋体）姓名姓名（小四）（学院 专业 年级 学号 ）（5号）组员：指导教师：姓名姓名（小四）摘要摘要 简述方法、实验结果、目的和意义。（不超过300字；5号）前言：1、简述与本实验相关的文献资料。2、叙述做本实验的目的和当前文献

15、的不同之处以及可能的意义。（小四）三、论文格式与撰写技巧;1 材料与方法材料与方法（一级标题为加粗四号，其他标题加粗小四号；内容一律为小四号宋体）1.1 种子来源种子来源1.2 实验处理方法实验处理方法1.3 幼苗培育幼苗培育1.4 观察方法观察方法四、论文格式与撰写技巧2 结果结果2.1 2.22.3 四、论文格式与撰写技巧3 讨论讨论 3.1 叙述本实验的新发现。如举例和推理说明，表明意义，对不能下结论的做出适当的分析和今后的计划。3.2 叙述本实验的成功和不足，简单总结。参考文献参考文献1 作者姓名。文献题目。期刊名，年，卷（期）：XY。（必须是正式学术刊物上发表的论文）注意事项：注意事

16、项：附附：0.1%秋秋水水仙仙素素的的配配制制：取取秋秋水水仙仙素素0.5克克（先先用用少少许许95%酒酒精精助助溶溶），溶溶于于500亳亳升升蒸蒸馏馏水水中中，配配成成0.10.025%秋秋水水仙仙素素溶溶液液。亦亦可可制制成成较较高高浓浓度度的的母母液液，放放入入棕棕色色玻玻璃璃瓶瓶内，用内，用时时再稀再稀释释到所需的到所需的浓浓度。度。实验安排 1：种子选择、开始时间（每个小组实验：种子选择、开始时间（每个小组实验开始时间由指导老师决定）；开始时间由指导老师决定）；2：需要的实验材料和药品；：需要的实验材料和药品；3：预期试验进度安排，第：预期试验进度安排，第16周汇报，汇周汇报，汇报实

17、验进展和遇到的问题；报实验进展和遇到的问题；4：第：第18周结束，提交论文。周结束，提交论文。注意事项1 试剂问题：所有试剂均有，其中试剂问题：所有试剂均有，其中0.1%、1%秋水仙素溶液在冰箱，使用多少配多秋水仙素溶液在冰箱，使用多少配多少，不要浪费！少，不要浪费！改良苯酚品红在实验室台面长期保存！改良苯酚品红在实验室台面长期保存！70%70%、无水乙醇、冰醋酸、无水乙醇、冰醋酸、1 mol1 molL L HClHCl溶液在靠窗户台面下，如果没有了，溶液在靠窗户台面下，如果没有了，则临时配置！则临时配置！注意事项2耗材问题耗材问题 常规耗材（培养皿、纱布、滤纸、常规耗材（培养皿、纱布、滤纸

18、、一次性吸管、一次性手套等）在一次性吸管、一次性手套等）在S201S201第一排第一排7.8.97.8.9号抽屉备有。号抽屉备有。花盆每个小组花盆每个小组1 1个，小组长领取、个，小组长领取、签名，最后交花盆要有老师签名。签名，最后交花盆要有老师签名。注意事项3实验安排实验安排 进度由各位老师掌握，具体工作实行小进度由各位老师掌握，具体工作实行小组长负责制，试验时间可以安排的下午、晚组长负责制，试验时间可以安排的下午、晚上或周末。上或周末。晚上值班时间：18：00-20：30。周日值班临时安排，会在201门上贴有联系电话。周日值班时间：上午9：00-11：30，下午2：00-5：00，晚上根据

19、需要临时约定。注意事项4 4实验室安全实验室安全不准带无关人员入内；不准带无关人员入内；不准私自使用不需要的仪器设备，对不会使不准私自使用不需要的仪器设备，对不会使用仪器设备要先请教老师或值班同学；用仪器设备要先请教老师或值班同学；所有药品非经老师同意，不准带出实验室；所有药品非经老师同意，不准带出实验室；仪器进出实验室要及时切断电源；仪器进出实验室要及时切断电源；注意事项5 5 实验分组实验分组自愿组合，结果自我承担；自愿组合，结果自我承担；组长负责，登记小组名单和组长；组长负责，登记小组名单和组长；结果小组共享；结果小组共享；小组出现问题，全体组员连带承担责任小组出现问题，全体组员连带承担

20、责任注意事项6 6 综合性实验成绩综合性实验成绩平时占平时占10%10%（包括器材、安全等）（包括器材、安全等）结果占结果占60%60%；论文不能互相抄袭，论文占论文不能互相抄袭，论文占30%30%。其他注意事项 大蒜不要剥外表皮；大蒜不要剥外表皮；大培养皿装水量最适体积为大培养皿装水量最适体积为25-30 毫升；毫升；培养土首次要完全湿润，栽培后要注意保持一定程度湿培养土首次要完全湿润，栽培后要注意保持一定程度湿润，一般润，一般2-3天浇水天浇水1次足够；次足够；如果实验室无人值班，及时和值日生联系，部分同学有如果实验室无人值班，及时和值日生联系，部分同学有201实验室钥匙，希望不要随便开门；实验室钥匙，希望不要随便开门；所有实验在所有实验在201完成，药品、器具在完成，药品、器具在201齐全；齐全；实验室拍照不要存放为桌面文件，容易丢失；实验室拍照不要存放为桌面文件，容易丢失；不要随意动用或搬动他人用品，任何器皿无标签的均为不要随意动用或搬动他人用品，任何器皿无标签的均为公用，不要存放私人物品，小组实验物品一定要有标签；公用，不要存放私人物品，小组实验物品一定要有标签；注意实验室卫生和安全，每次进出实验室，值日生会登注意实验室卫生和安全，每次进出实验室，值日生会登记先关同学的姓名，各位同学务必配合！记先关同学的姓名，各位同学务必配合！