《遗传学》实验教学大纲课程类别：专业基础课、必修适用专业：农学 植保 园艺学 时 数：14学时
一、制定本课程实验大纲的依据遗传学实验教学大纲是根据农学、植保、园艺人才的培养目标所需要的基本理论和基本技能的要求，根据本课程的教学性质、条件和教学实践而制定的。
二、本课程实验教学的作用遗传学是一门专业基础课程，遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的,本课程由演示性、验证性、操作性等多层次实验内容构成，目的在于巩固和加深学生对遗传学知识的理解、验证遗传学理论、并初步掌握遗传学研究所必需的基本实验技术。从而培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能和综合应用能力。本课程的任务是揭示遗传学的基本现象与规律，培养学生牢固掌握经典遗传学研究方法与技术，熟悉遗传学分析方法，同时要求学生初步具备进行遗传学创新性研究的基本能力与素质。
三、本课程实验教学目的及学生能力标准
1.通过实验教学验证部分遗传学的基础理论，加强学生对一些基本原理的理解与掌握。
2.通过实验教学使学生掌握一些遗传学的研究方法。
3.通过实验教学培养学生的动手能力和创新能力。
四、学时分配、教学形式及实验性质学时分配：本课程总学时为60学时，其中实验14学时。
教学时数：实验前要求学生预习实验内容。实验课上指导教师概述实验的基本原理、方法及仪器的使用，并指导学生独立完成具体实验步骤，并有针对性组织完成实验综述和实验论文。
实验性质：一部分为验证性实验。
一部分为应用性实验。
五、实验成绩评定
1.平时成绩：包括出勤、课堂提问。25%
2.实验成绩：实验结果40%。实验报告35%。
3.综合考核成绩：以上成绩综合六、实验项目、内容及学时分配序号
实验项目
学时
1
有丝分裂及根尖压片技术
3
2
花粉母细胞减数分裂及涂抹制片技术
3
3
永久制片技术
3
4
孚尔根核反应染色法
3
5
多倍体的诱发及鉴定
2
七、教材
,遗传学实验》刘祖洞 江绍慧 高等教育出版社 1987.11 第2版 北京（教材）
实验一 有丝分裂及根尖压片技术
一、教学基本要求：
1,掌握植物染色体压片法。
2,掌握有丝分裂各时期的特征。
二、教学内容：
1,洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察
〖目的和要求〗
本次实验通过对植物根尖的制片和观察,要求学生初步学会对植物组织、细胞的固定、离析和压片方法，了解有丝分裂的全过程及其染色体的动态变化情况,掌握有丝分裂各时期的特征。
〖实验原理〗
有丝分裂是细胞均等增殖的过程,是体细胞分裂的主要方式.在有丝分裂过程中.细胞内每条染色体都能复制一份,然后分配到子细胞中,因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目,形态和性质上均是相同的，在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。
分生组织→固定→解离→染色→压片→观察（间期、早期、中期、后期、末期）
〖材料和方法〗
洋葱根尖水浴锅、显微镜卡诺氏固定液、石炭酸品红（或醋酸洋红）染色液，1N盐酸（或0.5%果胶酶+纤维素酶）
1、取材：洋葱根尖，恒温箱
2、预处理：药物处理（秋水仙素）或冷冻处理（冰箱）
3、固定：卡诺氏固定液
4、解离,恒温水浴锅，1N盐酸或0?5％的果胶酶和纤维素酶
5、染色及压片：染色液（改良苯酚品红或醋酸洋红），载玻片、盖玻片
6、染色体观察：显微镜
7、永久封片（示范）：二甲苯、中性树胶
〖步骤〗
1,取材：培养→（预处理）→切取（在分裂高峰期）
2,固定：卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒精中保存
3,解离：水洗→盐酸60℃ 8-10’解离→水洗
4,染色：切取分生区→吸水→染色液一滴，15分钟→分割压片，镜检
〖作 业〗
1、绘出所观察到的有丝分裂图象，并注明时期。
2、预处理与未预处理的分裂相有何不同为什么？
实验二 花粉母细胞减数分裂及涂抹制片技术一、教学基本要求：
1,掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的技术和方法。
2,了解高等植物细胞减数分裂过程，观察染色体的动态变化。
二、教学内容：
1,花粉母细胞分裂染色体标本制备及观察
〖目的和要求〗
本次实验通过对植物花粉母细胞的制片和观察,要求学生了解减数分裂的全过程及其染色体的动态变化情况,掌握减数分裂各时期的特征。
〖实验原理〗
减数分裂是生物在形成性细胞过程中的一种特殊方式的细胞分裂，在此过程中先由有性组织（花药或胚珠）中的某些细胞分化为二倍性的小孢子母细胞或大孢子母细胞，这些细胞连续进行两次细胞分裂即减数第一次分裂和减数第二次分裂，结果一个小孢子母细胞形成四个小孢子，一个大孢子母细胞形成一个大孢子，它们都只具有单倍的染色体。
花粉母细胞→固定→染色→制片→观察（减数分裂Ⅰ 前、中、后、末 减数分裂Ⅱ 前、中、后、末）
〖材料和方法〗
花粉母细胞酒精灯、显微镜无水乙醇、醋酸洋红染液、石蜡、二甲苯、固定液（甲醇：冰乙酸 3：1）、加拿大树胶、正丁醇或叔丁醇。
1、取材：取刚现蕾的花序
2、固定：卡诺氏固定液
3、染色及制片：染色液（醋酸洋红），载玻片、盖玻片
4、镜检：显微镜
5、永久封片（示范）：乙醇、醋酸、叔丁醇
〖步骤〗
1,取材：培养→（预处理）→切取
2,固定：卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒精中保存
3,染色：剥开花蕾→载玻片→将花药横切3段→染色液一滴，5分钟→除去花药壁
4、压片，镜检
〖作 业〗
绘出所观察到的植物细胞减数分裂不同时期的典型细胞。
实验三 永久制片技术一、教学基本要求：
1,掌握永久片的制作方法。
二、教学内容：
1、学习将根尖细胞压片及花粉母细胞涂片的临时片改为永久片的制作方法
〖目的和要求〗
掌握通过脱去临时片的盖玻片、材料脱水、透明和封片等几个步骤将临时片改为永久片的制作方法。
〖实验原理〗
用植物根尖压片或花粉母细胞涂抹制成的片子，如材料染色清晰、物象符合要求的，一般可用石蜡、甘油胶冻或指甲油将盖玻片的四周封固制成临时片，储于冰箱中，保存观察一周左右。但时间过长、物象收缩、颜色变深，将难以观察鉴别。因此，对一些需要长期保存的片子，必须改制为永久片，以便进一步观察和研究。
〖材料和方法〗
洋葱根尖有丝分裂、玉米花粉母细胞减数分裂的临时片冰箱、显微镜正丁醇、95%酒精、冰醋酸、二甲苯、中性树胶
1、脱盖玻片：45%醋酸、95%酒精
2、脱水、透明：95%酒精、正丁醇
3、封片：二甲苯、中性树胶
〖步骤〗
1、脱盖玻片：刮净石蜡或除去水容的封藏剂→置于脱盖玻片液中→吸干玻片上溶液
2、脱水、透明：放入2份95%酒精和1份正丁醇中→正丁醇中浸泡5分钟
3、封片：取出玻片在材料处加一滴中性树胶→盖上盖玻片→封片
〖作 业〗
1、制作清洁完整的有丝分裂和减数分裂的永久片各2张。
实验四 孚尔根核反应染色法一、教学基本要求：
1、学习DNA专性反应的孚尔根染色技术
2,了解DNA在细胞间期及分裂期中的分布二、教学内容：
学习DNA专性反应的孚尔根染色技术，了解DNA在细胞间期及分裂期中的分布
〖目的和要求〗
本次实验学习DNA专性反应的孚尔根染色技术，了解DNA在细胞间期及分裂期中的分布
〖实验原理〗
当细胞在1mol/L的HCl中，在60℃下处理时，DNA分子中的脱氧核糖与嘌呤碱之间的糖苷键部分地被破坏，使嘌呤碱脱掉，脱氧核糖第一个碳原子上潜在的醛基成为自由状态，当酸解后的根尖放入孚尔根染色液的脱色品红中时，这个活性醛基与脱色品红分子起反应，使之氧化形成紫红色的化合物。
〖材料和方法〗
洋葱根尖 显微镜 恒温水浴碱性品红、偏重亚硫酸钾、酒精、冰醋酸、活性碳脱色品红配制漂洗液的配制染色及制片,
〖步骤〗
1,脱色品红配制：0.5克碱性品红加入100ml水中，再加入HCl和偏重亚硫酸钾→冰箱中12—34小时
2,漂洗液的配制：5mlHCl加入5ml偏重亚硫酸钾→定容至100ml
3,染色及制片：酒精漂洗→加HCl酸解15—20分钟→冷HCl洗→水洗→加入脱色品红染色30分钟至1小时→镜检→取染成紫红色的根尖加一滴45%醋酸→永久片
〖作 业〗
每人制作孚尔根染色的根尖压片2张，选一张最好的制成永久片
实验五 多倍体的诱发及鉴定
一、教学基本要求：
了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的意义二、教学内容：
了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的意义
2、初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的实验技术和多倍体的鉴定方法
〖目的和要求〗
本次实验要了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的意义，初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的实验技术和多倍体的鉴定方法。
〖实验原理〗
秋水仙素是一种生物碱，它可以抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使复制后的染色体不能拉向两极，细胞不能继续分裂形成两个子细胞，从而导致染色体的加倍形成多倍体细胞进一步发育成多倍体植物。
〖材料和方法〗
洋葱种子培养箱、显微镜秋水仙素、HCl、硝酸银、碘化钾、固定液、醋酸洋红植物根尖多倍体的诱发
2、多倍体植物的诱发
3、多倍体的鉴定
〖步骤〗
1、植物根尖多倍体的诱发：种子用水浸泡1—2天→25℃—28℃发芽→根长1cm时取出→移到0.01—0.1%的秋水仙素溶液中→25℃直到根尖明显膨大→卡诺氏固定液固定1小时→镜检
2、多倍体植物的诱发：
（1）处理种子,种子→0.1%秋水仙素浸种24小时→水洗2次 →0.025%秋水仙素20℃培养→取出幼苗移栽到大田
（2）处理幼苗,先浸种催芽→将胚根倒置于0.2%—0.4%秋水仙素中25℃20—24小时→幼苗栽种或砂培。
（3）处理芽：芽部固定0.5%—0.7%的秋水仙素棉球→2—3天去掉棉球→水洗生长点→进一步生长后观察鉴定
3、多倍体的鉴定：（1）细胞学鉴定 （2）形态鉴定 （3）气孔鉴定 （4）保卫细胞内叶绿体数目测定 （5）花粉粒的鉴定
〖作 业〗
1、绘制一多倍体植物中期染色体图像。
2、交1张好的多倍体根尖制片。
一、制定本课程实验大纲的依据遗传学实验教学大纲是根据农学、植保、园艺人才的培养目标所需要的基本理论和基本技能的要求，根据本课程的教学性质、条件和教学实践而制定的。
二、本课程实验教学的作用遗传学是一门专业基础课程，遗传学实验是为了配合遗传学的教学而开设的,本课程由演示性、验证性、操作性等多层次实验内容构成，目的在于巩固和加深学生对遗传学知识的理解、验证遗传学理论、并初步掌握遗传学研究所必需的基本实验技术。从而培养学生的基本实验思想、实验方法、实验技能和综合应用能力。本课程的任务是揭示遗传学的基本现象与规律，培养学生牢固掌握经典遗传学研究方法与技术，熟悉遗传学分析方法，同时要求学生初步具备进行遗传学创新性研究的基本能力与素质。
三、本课程实验教学目的及学生能力标准
1.通过实验教学验证部分遗传学的基础理论，加强学生对一些基本原理的理解与掌握。
2.通过实验教学使学生掌握一些遗传学的研究方法。
3.通过实验教学培养学生的动手能力和创新能力。
四、学时分配、教学形式及实验性质学时分配：本课程总学时为60学时，其中实验14学时。
教学时数：实验前要求学生预习实验内容。实验课上指导教师概述实验的基本原理、方法及仪器的使用，并指导学生独立完成具体实验步骤，并有针对性组织完成实验综述和实验论文。
实验性质：一部分为验证性实验。
一部分为应用性实验。
五、实验成绩评定
1.平时成绩：包括出勤、课堂提问。25%
2.实验成绩：实验结果40%。实验报告35%。
3.综合考核成绩：以上成绩综合六、实验项目、内容及学时分配序号
实验项目
学时
1
有丝分裂及根尖压片技术
3
2
花粉母细胞减数分裂及涂抹制片技术
3
3
永久制片技术
3
4
孚尔根核反应染色法
3
5
多倍体的诱发及鉴定
2
七、教材
,遗传学实验》刘祖洞 江绍慧 高等教育出版社 1987.11 第2版 北京（教材）
实验一 有丝分裂及根尖压片技术
一、教学基本要求：
1,掌握植物染色体压片法。
2,掌握有丝分裂各时期的特征。
二、教学内容：
1,洋葱根尖有丝分裂染色体标本制备及观察
〖目的和要求〗
本次实验通过对植物根尖的制片和观察,要求学生初步学会对植物组织、细胞的固定、离析和压片方法，了解有丝分裂的全过程及其染色体的动态变化情况,掌握有丝分裂各时期的特征。
〖实验原理〗
有丝分裂是细胞均等增殖的过程,是体细胞分裂的主要方式.在有丝分裂过程中.细胞内每条染色体都能复制一份,然后分配到子细胞中,因此两个子细胞与母细胞所含的染色体在数目,形态和性质上均是相同的，在各种生长旺盛的植物组织中均存在着有丝分裂。
分生组织→固定→解离→染色→压片→观察（间期、早期、中期、后期、末期）
〖材料和方法〗
洋葱根尖水浴锅、显微镜卡诺氏固定液、石炭酸品红（或醋酸洋红）染色液，1N盐酸（或0.5%果胶酶+纤维素酶）
1、取材：洋葱根尖，恒温箱
2、预处理：药物处理（秋水仙素）或冷冻处理（冰箱）
3、固定：卡诺氏固定液
4、解离,恒温水浴锅，1N盐酸或0?5％的果胶酶和纤维素酶
5、染色及压片：染色液（改良苯酚品红或醋酸洋红），载玻片、盖玻片
6、染色体观察：显微镜
7、永久封片（示范）：二甲苯、中性树胶
〖步骤〗
1,取材：培养→（预处理）→切取（在分裂高峰期）
2,固定：卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒精中保存
3,解离：水洗→盐酸60℃ 8-10’解离→水洗
4,染色：切取分生区→吸水→染色液一滴，15分钟→分割压片，镜检
〖作 业〗
1、绘出所观察到的有丝分裂图象，并注明时期。
2、预处理与未预处理的分裂相有何不同为什么？
实验二 花粉母细胞减数分裂及涂抹制片技术一、教学基本要求：
1,掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的技术和方法。
2,了解高等植物细胞减数分裂过程，观察染色体的动态变化。
二、教学内容：
1,花粉母细胞分裂染色体标本制备及观察
〖目的和要求〗
本次实验通过对植物花粉母细胞的制片和观察,要求学生了解减数分裂的全过程及其染色体的动态变化情况,掌握减数分裂各时期的特征。
〖实验原理〗
减数分裂是生物在形成性细胞过程中的一种特殊方式的细胞分裂，在此过程中先由有性组织（花药或胚珠）中的某些细胞分化为二倍性的小孢子母细胞或大孢子母细胞，这些细胞连续进行两次细胞分裂即减数第一次分裂和减数第二次分裂，结果一个小孢子母细胞形成四个小孢子，一个大孢子母细胞形成一个大孢子，它们都只具有单倍的染色体。
花粉母细胞→固定→染色→制片→观察（减数分裂Ⅰ 前、中、后、末 减数分裂Ⅱ 前、中、后、末）
〖材料和方法〗
花粉母细胞酒精灯、显微镜无水乙醇、醋酸洋红染液、石蜡、二甲苯、固定液（甲醇：冰乙酸 3：1）、加拿大树胶、正丁醇或叔丁醇。
1、取材：取刚现蕾的花序
2、固定：卡诺氏固定液
3、染色及制片：染色液（醋酸洋红），载玻片、盖玻片
4、镜检：显微镜
5、永久封片（示范）：乙醇、醋酸、叔丁醇
〖步骤〗
1,取材：培养→（预处理）→切取
2,固定：卡诺氏固定液12-24小时→70%的酒精中保存
3,染色：剥开花蕾→载玻片→将花药横切3段→染色液一滴，5分钟→除去花药壁
4、压片，镜检
〖作 业〗
绘出所观察到的植物细胞减数分裂不同时期的典型细胞。
实验三 永久制片技术一、教学基本要求：
1,掌握永久片的制作方法。
二、教学内容：
1、学习将根尖细胞压片及花粉母细胞涂片的临时片改为永久片的制作方法
〖目的和要求〗
掌握通过脱去临时片的盖玻片、材料脱水、透明和封片等几个步骤将临时片改为永久片的制作方法。
〖实验原理〗
用植物根尖压片或花粉母细胞涂抹制成的片子，如材料染色清晰、物象符合要求的，一般可用石蜡、甘油胶冻或指甲油将盖玻片的四周封固制成临时片，储于冰箱中，保存观察一周左右。但时间过长、物象收缩、颜色变深，将难以观察鉴别。因此，对一些需要长期保存的片子，必须改制为永久片，以便进一步观察和研究。
〖材料和方法〗
洋葱根尖有丝分裂、玉米花粉母细胞减数分裂的临时片冰箱、显微镜正丁醇、95%酒精、冰醋酸、二甲苯、中性树胶
1、脱盖玻片：45%醋酸、95%酒精
2、脱水、透明：95%酒精、正丁醇
3、封片：二甲苯、中性树胶
〖步骤〗
1、脱盖玻片：刮净石蜡或除去水容的封藏剂→置于脱盖玻片液中→吸干玻片上溶液
2、脱水、透明：放入2份95%酒精和1份正丁醇中→正丁醇中浸泡5分钟
3、封片：取出玻片在材料处加一滴中性树胶→盖上盖玻片→封片
〖作 业〗
1、制作清洁完整的有丝分裂和减数分裂的永久片各2张。
实验四 孚尔根核反应染色法一、教学基本要求：
1、学习DNA专性反应的孚尔根染色技术
2,了解DNA在细胞间期及分裂期中的分布二、教学内容：
学习DNA专性反应的孚尔根染色技术，了解DNA在细胞间期及分裂期中的分布
〖目的和要求〗
本次实验学习DNA专性反应的孚尔根染色技术，了解DNA在细胞间期及分裂期中的分布
〖实验原理〗
当细胞在1mol/L的HCl中，在60℃下处理时，DNA分子中的脱氧核糖与嘌呤碱之间的糖苷键部分地被破坏，使嘌呤碱脱掉，脱氧核糖第一个碳原子上潜在的醛基成为自由状态，当酸解后的根尖放入孚尔根染色液的脱色品红中时，这个活性醛基与脱色品红分子起反应，使之氧化形成紫红色的化合物。
〖材料和方法〗
洋葱根尖 显微镜 恒温水浴碱性品红、偏重亚硫酸钾、酒精、冰醋酸、活性碳脱色品红配制漂洗液的配制染色及制片,
〖步骤〗
1,脱色品红配制：0.5克碱性品红加入100ml水中，再加入HCl和偏重亚硫酸钾→冰箱中12—34小时
2,漂洗液的配制：5mlHCl加入5ml偏重亚硫酸钾→定容至100ml
3,染色及制片：酒精漂洗→加HCl酸解15—20分钟→冷HCl洗→水洗→加入脱色品红染色30分钟至1小时→镜检→取染成紫红色的根尖加一滴45%醋酸→永久片
〖作 业〗
每人制作孚尔根染色的根尖压片2张，选一张最好的制成永久片
实验五 多倍体的诱发及鉴定
一、教学基本要求：
了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的意义二、教学内容：
了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的意义
2、初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的实验技术和多倍体的鉴定方法
〖目的和要求〗
本次实验要了解人工诱发多倍体植物的原理、方法及其在植物育种上的意义，初步掌握用秋水仙素诱发多倍体的实验技术和多倍体的鉴定方法。
〖实验原理〗
秋水仙素是一种生物碱，它可以抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使复制后的染色体不能拉向两极，细胞不能继续分裂形成两个子细胞，从而导致染色体的加倍形成多倍体细胞进一步发育成多倍体植物。
〖材料和方法〗
洋葱种子培养箱、显微镜秋水仙素、HCl、硝酸银、碘化钾、固定液、醋酸洋红植物根尖多倍体的诱发
2、多倍体植物的诱发
3、多倍体的鉴定
〖步骤〗
1、植物根尖多倍体的诱发：种子用水浸泡1—2天→25℃—28℃发芽→根长1cm时取出→移到0.01—0.1%的秋水仙素溶液中→25℃直到根尖明显膨大→卡诺氏固定液固定1小时→镜检
2、多倍体植物的诱发：
（1）处理种子,种子→0.1%秋水仙素浸种24小时→水洗2次 →0.025%秋水仙素20℃培养→取出幼苗移栽到大田
（2）处理幼苗,先浸种催芽→将胚根倒置于0.2%—0.4%秋水仙素中25℃20—24小时→幼苗栽种或砂培。
（3）处理芽：芽部固定0.5%—0.7%的秋水仙素棉球→2—3天去掉棉球→水洗生长点→进一步生长后观察鉴定
3、多倍体的鉴定：（1）细胞学鉴定 （2）形态鉴定 （3）气孔鉴定 （4）保卫细胞内叶绿体数目测定 （5）花粉粒的鉴定
〖作 业〗
1、绘制一多倍体植物中期染色体图像。
2、交1张好的多倍体根尖制片。
