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

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2012年4月,一、实验目的与实验要求,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: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3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1。,实验目的1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。2掌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；3.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）诱导方法。其中，秋水仙素是诱导多倍体的最有效的方法之一。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。,实验原理,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。若染色体加倍的细胞继续分裂，就形成多倍性的组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渍，也可诱导多倍体植株产生。,实验材料黄豆、绿豆、蚕豆、大蒜种子，或其他植物的种子。实验仪器及用具显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、滴管，吸水纸、培养皿药品和试剂1%秋水仙素溶液，1molLHCl溶液、改良苯酚品红等,种子材料：1、黄豆、绿豆、红豆种子浸在0.5%的秋水仙素溶液24小时(浸没种子的2/3)。用自来水冲洗23次。2、将萌发种子移到盛有0.025%秋水仙素溶液润湿了吸水纸的培养皿中，培养发芽。48小时后取出幼苗，用自来水缓缓冲洗幼苗。3、把处理后的幼苗栽种在盆钵内，同期栽种未经处理的的种子作为对照。4、栽种期间给以良好的管理。,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，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。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。,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：1、秋水仙素处理时间应根据供试材料的细胞周期而定，当处理时间介于供试材料细胞周期的一倍到两倍之间时，可观察到细胞由二倍体变为四倍体，当处理时间多于供试材料细胞周期的两倍以上时，供试材料的细胞可从四倍体变为八倍体，因此，在培养多倍体细胞时，应注意用秋水仙素的处理时间；此外，秋水仙素的浓度对处理效果也有影响，应注意掌握。2、秋水仙素为剧毒药品，实验中应注意不要将药品沾到皮肤上，眼睛中。如果沾到皮肤上，应用大量自来水冲洗。,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。通常，草本浓度较低，木本浓度较高。果树、树木：1-1.5%，蔬菜、草本花卉：0.01-0.2%甘蓝、白菜、南瓜、萝卜的试验表明，在0.01-0.2%的范围内，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。,3.2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：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,【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,【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缘关系等提供实验依据。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,【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（2号，全文宋体）姓名（小四）（学院专业年级学号）（5号）组员：指导教师：姓名（小四）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（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1.2实验处理方法1.3幼苗培育1.4观察方法,四、论文格式与撰写技巧,2结果2.12.22.3,四、论文格式与撰写技巧,3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：附：0.1%秋水仙素的配制：取秋水仙素0.5克（先用少许95%酒精助溶），溶于500亳升蒸馏水中，配成0.10.025%秋水仙素溶液。亦可制成较高浓度的母液，放入棕色玻璃瓶内，用时再稀释到所需的浓度。,实验安排,1：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）；2：需要的实验材料和药品；3：预期试验进度安排，第16周汇报，汇报实验进展和遇到的问题；4：第18周结束，提交论文。,注意事项,1试剂问题：所有试剂均有，其中0.1%、1%秋水仙素溶液在冰箱，使用多少配多少，不要浪费！改良苯酚品红在实验室台面长期保存！70%、无水乙醇、冰醋酸、1molLHCl溶液在靠窗户台面下，如果没有了，则临时配置！,注意事项,耗材问题常规耗材（培养皿、纱布、滤纸、一次性吸管、一次性手套等）在S201第一排7.8.9号抽屉备有。花盆每个小组1个，小组长领取、签名，最后交花盆要有老师签名。,注意事项,实验安排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，晚上根据需要临时约定。,注意事项,实验室安全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；仪器进出实验室要及时切断电源；,注意事项,5实验分组自愿组合，结果自我承担；组长负责，登记小组名单和组长；结果小组共享；小组出现问题，全体组员连带承担责任,注意事项,6综合性实验成绩平时占10%（包括器材、安全等）结果占60%；论文不能互相抄袭，论文占30%。,其他注意事项,大蒜不要剥外表皮；大培养皿装水量最适体积为25-30毫升；培养土首次要完全湿润，