西北大学生命科学学院：《遗传学》课程实验教案（讲义，共六个实验）

遗传学实验目录实验一、果蝇的饲养管理、性状观察和性别鉴定实验二、果蝇杂交实验实验三、果蝇睡腺染色体的制备与观察实验四、果蝇酯酶同工的遗传学分析实验五、小鼠骨髓细胞染色体的制备与观祭实验六、一个拟南芥InDel分子标记遗传多态性检测和群体遗传学分析实验一、果蝇的饲养管理、性状观察和性别鉴定在遗传学实验中，有许多遗传规律的验证需用果蝇作为实验材料。如分离规律、自由组合规律、伴性遗传规律及连锁呼唤规律的验证。一般进行一个杂交组合，只能验证一个规律。我们这次采用一次杂交设计来完成验证多个遗传规律。一、实验目的1、了解果蝇的生命周期，生活习性及饲养管理方法。2、掌握果蝇一些突变型的性状观察及雌雄性别鉴定的方法

遗传学实验目录 实验一、果蝇的饲养管理、性状观察和性别鉴定 实验二、果蝇杂交实验 实验三、果蝇唾腺染色体的制备与观察 实验四、果蝇酯酶同工的遗传学分析 实验五、小鼠骨髓细胞染色体的制备与观察 实验六、一个拟南芥 InDel 分子标记遗传多态性检测和群体遗 传学分析 实验一、果蝇的饲养管理、性状观察和性别鉴定 在遗传学实验中，有许多遗传规律的验证需用果蝇作为实验材料。如分离规律、自由组合规 律、伴性遗传规律及连锁呼唤规律的验证。一般进行一个杂交组合，只能验证一个规律。我们这次 采用一次杂交设计来完成验证多个遗传规律。 一、实验目的 1、了解果蝇的生命周期，生活习性及饲养管理方法。 2、掌握果蝇一些突变型的性状观察及雌雄性别鉴定的方法

二、实验原理黑腹果蝇（Drosophilamelanogaster）是被人类研究得最彻底的模式生物之一，果蝇属于昆虫纲、双翅目。作为遗传实验材料有许多优点：（1）饲养容易。虫体小，以酵母为食，在饲养瓶中以玉米粉为饲料就可以正常生长繁殖。生活史短。果蝇的生活周期包括：卵-幼虫-蛹-成虫。可在10-14天完成一个世代。（2）繁殖率高。雌蝇可以一次产下400个0.5毫米大小的卵。（3）染色体数目少。只有4对染色体，约180M。（4）唾腺染色体是巨大染色体，是研究染色体畸变和各种基因突变的好材料。（5）突变性状多。而且许多性状是容易观察的形态发育上的异常。例如眼色（白眼、红眼、棒眼、黑眼）；翅型（长翅、残翅、小翅、缺刻）；体色（灰体、黑檀体、黄体）；刚毛（直刚毛、焦刚毛）。因此，果蝇在遗传学研究中得到广泛应用。（一）生活史：果蝇是完全变态昆虫，它的生活史包括卵、幼虫、蛹及成虫四个发育时期。果蝇生活周期以及各发育阶段的时间长短与温度关系十分密切。超过30℃，能使果蝇不育和死亡。温度降低，会使果蝇生活周期延长，生活力降低。一般在20-25℃下培养最为合适。在适宜的温度下，大约经过1015天即可繁殖一代。（二）果蝇雌雄辩别对于同一品系的果蝇，雌果蝇体型较大、腹部未端稍尖、腹背面外观有5条黑色条纹无性梳，外生殖器外观简单，呈现圆锥状凸起，颜色较浅。而雄果蝇则体型较小、腹部未端顿圆有性梳、外生殖器外观较复杂，尾部顿而圆，且颜色较深。交尾票雌果蝇雄果蝇

二、实验原理 黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）是被人类研究得最彻底的模式生物之一，果蝇属于昆虫 纲、双翅目。作为遗传实验材料有许多优点： （1） 饲养容易。虫体小，以酵母为食，在饲养瓶中以玉米粉为饲料就可以正常生长繁 殖。生活史短。果蝇的生活周期包括：卵-幼虫-蛹-成虫。可在10-14天完成一个世代。 （2） 繁殖率高。雌蝇可以一次产下400个0.5毫米大小的卵。 （3） 染色体数目少。只有4对染色体，约180M。 （4） 唾腺染色体是巨大染色体，是研究染色体畸变和各种基因突变的好材料。 （5） 突变性状多。而且许多性状是容易观察的形态发育上的异常。例如眼色（白眼、 红眼、棒眼、黑眼）；翅型（长翅、残翅、小翅、缺刻）；体色（灰体、黑檀体、黄体）；刚毛 （直刚毛、焦刚毛）。 因此，果蝇在遗传学研究中得到广泛应用。 （一） 生活史： 果蝇是完全变态昆虫，它的生活史包括卵、幼虫、蛹及成虫四个发育时期。果蝇生活周期以及 各发育阶段的时间长短与温度关系十分密切。超过 30℃，能使果蝇不育和死亡。温度降低，会使果 蝇生活周期延长，生活力降低。一般在 20-25℃下培养最为合适。在适宜的温度下，大约经过 10- 15 天即可繁殖一代。 （二） 果蝇雌雄辨别 对于同一品系的果蝇，雌果蝇体型较大、腹部末端稍尖、腹背面外观有 5 条黑色条纹， 无性梳，外生殖器外观简单，呈现圆锥状凸起，颜色较浅。而雄果蝇则体型较小、腹部末端顿圆、 有性梳、外生殖器外观较复杂，尾部顿而圆，且颜色较深。 雌果蝇 雄果蝇

（三）常见突变类型果蝇拥有很多突变类型，且大多肉眼可观，本实验需要观察的果蝇性状如下表所示。表2-1需要观察的果蝇性状及具体表型。器官表型 (野生性状/突变性状）眼色红眼/白眼体色灰体/黑檀体刚毛直刚毛/焦刚毛翅型长翅/短翅三、实验材料、仪器和试剂6号：X染色体的隐性突变体：灰体、白眼、短翅、焦刚毛26号：IⅢ号染色体隐性突变体：黑檀体、红眼、长翅、直刚毛（说明：阴影部分为突变性状）培养箱、麻醉瓶、解剖镜、解部针、镊子、培养瓶、毛笔、滤纸、白瓷板。乙醚、玉米粉、琼脂、红糖、酵母粉、丙酸等。五、实验步骤让学生用体视显微镜分别观察已经麻醉致死的不同果蝇品系对应的性状。特别要注意能准确鉴定果蝇的雌雄。通过性梳、尾部黑点和腹部体节（环纹数目）。性梳：雄性第一对足的节基部外侧有黑色鬃毛状性梳，雌性无黑点：果蝇尾部有无黑点（雌性腹部尖颜色较浅，雄性腹部尖颜色较深）腹部环纹的数目：雌性果蝇腹部分6节，有7条黑色环纹，雄性只有5节，6条环纹。六、注意事项1.麻醉过度2.放到培养瓶中时，要先把瓶子倾斜，待果蝇苏醒后再把瓶子竖起来，防止果蝇粘在培养基中而不能苏醒

（三） 常见突变类型 果蝇拥有很多突变类型，且大多肉眼可观，本实验需要观察的果蝇性状如下表所示。 表2-1 需要观察的果蝇性状及具体表型。 器官 表型（野生性状/突变性状） 眼色 红眼/白眼 体色 灰体/黑檀体 刚毛 直刚毛/焦刚毛 翅型 长翅/短翅 三、实验材料、仪器和试剂 6 号： X 染色体的隐性突变体：灰体、白眼、短翅、焦刚毛 26 号：Ⅲ号染色体隐性突变体：黑檀体、红眼、长翅、直刚毛 （说明：阴影部分为突变性状） 培养箱、麻醉瓶、解剖镜、解剖针、镊子、培养瓶、毛笔、滤纸、白瓷板。 乙醚、玉米粉、琼脂、红糖、酵母粉、丙酸等。 五、 实验步骤 让学生用体视显微镜分别观察已经麻醉致死的不同果蝇品系对应的性状。特别要注意能准确鉴 定果蝇的雌雄。通过性梳、尾部黑点和腹部体节（环纹数目）。 性梳：雄性第一对足的跗节基部外侧有黑色鬃毛状性梳，雌性无； 黑点：果蝇尾部有无黑点（雌性腹部尖颜色较浅，雄性腹部尖颜色较深）腹部环纹的数目：雌 性果蝇腹部分6节，有7条黑色环纹，雄性只有5节，6条环纹。 六、 注意事项 1.麻醉过度 2.放到培养瓶中时，要先把瓶子倾斜，待果蝇苏醒后再把瓶子竖起来，防止果蝇粘在培养基 中而不能苏醒

3.挑果蝇用毛笔，忌用镊子和其他工具，以免影响果蝇生长繁育。七、思考题1.如何区分雌雄果蝇？2.果蝇生活经历几个阶段？附：培养基配制将2.5g琼脂放在200mL蒸馏水中，煮沸，直到琼脂完全溶解，再加入22g红糖或白糖，调匀，继续加热。另把28g玉米粉加入50mL蒸留水混合后，倒入正在加热的琼脂糖溶液中，并加入溶解在少量体积分数为95%的酒精溶液中的0.2g苯甲酸，均匀搅拌，煮沸2~3min成糊状，并热注入到洁净、干燥、消毒过的培养瓶中，分装5个培养基瓶内，使培养基在瓶底的厚度约3cm（注意瓶口和瓶壁上不要被培养基沾污）。80ml水8.25g玉米粉6.2g糖0.6g琼脂0.5ml苯甲酸少许酵母实验二、果蝇杂交实验一、实验目的1、学习果蝇杂交方法

3.挑果蝇用毛笔，忌用镊子和其他工具，以免影响果蝇生长繁育。 七、 思考题 1.如何区分雌雄果蝇？ 2.果蝇生活经历几个阶段？ 附：培养基配制 将 2.5 g 琼脂放在 200 mL 蒸馏水中，煮沸，直到琼脂完全溶解，再加入 22 g 红糖或白糖，调 匀，继续加热。另把 28g 玉米粉加入 50 mL 蒸馏水混合后，倒入正在加热的琼脂糖溶液中，并加入 溶解在少量体积分数为 95%的酒精溶液中的 0.2 g 苯甲酸，均匀搅拌，煮沸 2～3 min 成糊状，并趁 热注入到洁净、干燥、消毒过的培养瓶中，分装 5 个培养基瓶内，使培养基在瓶底的厚度约 3 cm （注意瓶口和瓶壁上不要被培养基沾污）。 水 80ml 玉米粉 8.25g 糖 6.2g 琼脂 0.6g 苯甲酸 0.5ml 酵母 少许 实验二、果蝇杂交实验 一、实验目的 1、学习果蝇杂交方法

2、掌握对杂交结果的统计与分析，研究与验证三大遗传规律，并用x-检验数据。二、实验原理通过果蝇杂交实验可以验证经典遗传学的分离规律、自由组合规律、伴性遗传规律及连锁互换规律。分离规律：一对等位基因在杂合子中，各自保持其独立性，在配子形成时，彼此分开，随机地进入不同的配子。自由组合规律：支配两对不同性状的等位基因，在杂合状态保持其独立性。在配子形成时，各等位基因彼此独立分离，不同对的基因自由组合。伴性遗传：性染色体所携带的基因在遗传时与性别相联系的遗传方式称为性连锁遗传或伴性遗传。连锁交换规律：位于同一对染色体上的基因联合在一起共同遗传的频率大于重新组合的频率，重组体的产生是由于在配子形成过程中同源染色体的非姐妹染色单体间发生了局部交换。将两个纯系果蝇亲本进行正反交，获得F1，根据正反交F1表型判断哪些性状属于伴性遗传。然后F1自交，统计F2数据，分别选取一个单位性状、两个单位性状、三个单位性状进行分离规律、自由组合规律或连锁遗传规律的验证。三、实验材料、仪器和试剂果蝇材料：白眼、短翅、焦刚毛6号：X染色体的隐性突变体：灰体、26号：IⅢ号染色体隐性突变体：吴黑檀体、红眼、长翅、直刚毛说明：阴影部分为突变性状培养箱、麻醉瓶、解剖镜、解剖针、镊子、培养瓶、毛笔、滤纸、白瓷板、乙醚、玉米粉、琼脂、红糖、酵母粉、丙酸等。四、实验步骤正交：6早X268反交：262X63选处女果蝇一杂交一去亲本一观察后代一后代自交一移去亲本一观察统计后代数据处理1.挑选处女蝇（由老师提前准备）：雌蝇羽化出来10h内一般不会交配，选择在这个时间段内收集雌蝇，均属处女蝇。分雌雄分开挑选，具体操作为：用滴有数滴乙醚的棉塞塞住瓶口，平放在桌面上约半分钟，果蝇即被麻醉，分性别装瓶。本实验将26号和6号果蝇分别培

2、掌握对杂交结果的统计与分析，研究与验证三大遗传规律，并用 X 检验数据。 二、实验原理 通过果蝇杂交实验可以验证经典遗传学的分离规律、自由组合规律、伴性遗传规律及连锁互换 规律。 分离规律：一对等位基因在杂合子中，各自保持其独立性，在配子形成时，彼此分开，随机地 进入不同的配子。自由组合规律：支配两对不同性状的等位基因，在杂合状态保持其独立性。在配 子形成时，各等位基因彼此独立分离，不同对的基因自由组合。伴性遗传：性染色体所携带的基因 在遗传时与性别相联系的遗传方式称为性连锁遗传或伴性遗传。连锁交换规律：位于同一对染色体 上的基因联合在一起共同遗传的频率大于重新组合的频率，重组体的产生是由于在配子形成过程中 同源染色体的非姐妹染色单体间发生了局部交换。 将两个纯系果蝇亲本进行正反交，获得 F1，根据正反交 F1表型判断哪些性状属于伴性遗传。然 后 F1自交，统计 F2数据，分别选取一个单位性状、两个单位性状、三个单位性状进行分离规律、自 由组合规律或连锁遗传规律的验证。 三、实验材料、仪器和试剂 果蝇材料： 6 号： X 染色体的隐性突变体：灰体、白眼、短翅、焦刚毛 26 号：Ⅲ号染色体隐性突变体：黑檀体、红眼、长翅、直刚毛说明：阴影部分为突变性状 培养箱、麻醉瓶、解剖镜、解剖针、镊子、培养瓶、毛笔、滤纸、白瓷板、乙醚、玉 米粉、琼脂、红糖、酵母粉、丙酸等。 四、实验步骤 正交：6 ♀ X 26 ♂ 反交：26 ♀ X 6 ♂ 选处女果蝇—杂交—去亲本—观察后代—后代自交—移去亲本—观察统计后代—数据处理 1. 挑选处女蝇（由老师提前准备）：雌蝇羽化出来 10h 内一般不会交配，选择在这个时间段 内收集雌蝇，均属处女蝇。分雌雄分开挑选，具体操作为：用滴有数滴乙醚的棉塞塞住瓶 口，平放在桌面上约半分钟，果蝇即被麻醉，分性别装瓶。本实验将 26 号和 6 号果蝇分别培 2

养使其产卵，9-10天后收集处女蝇（新羽化的雌身体细长，幼嫩的的几乎透明，一般在810h内没有交配能力，或经过7-10天的隔离饲养，没有与任何雄蝇交配过，都属于处女蝇。2.杂交：把雌雄果蝇根据实验要求搭配起来，装入一个瓶内，每瓶放5-6对，贴上标签，写明组合的亲本、杂交时间、实验者姓名。培养：第二关检查培养瓶，亲本若有死亡，应及时补充，培养瓶放在25度恒温箱中培养。注意随时检查培养基是否发霉，如有污染应立即更换新的培养基。3.第二周：对果蝇生活史进行细心观察。第一周接种的果蝇，经7-8天培养后，除亲本（即当瓶壁上出现黑色蛹时除去亲本）。之后将培养瓶继续放在恒温箱中培养再过3-4天，F1成蝇开始出现。接下来的一周将F1移入新的培养瓶中进行兄妹交。4.第三周，观察记录F1表型。在接种杂交亲本后约11-12天，F1成虫开始羽化，在实验室中取出F1成蝇，观察记录其表型和数量。每个杂交组合至少应统计30只。F1兄妹交：取一新培养瓶，放10-15对F1果蝇进行自交。再过7-8天后除去F1个体。5.第五周，即接种F1果蝇11-12天后，F2开始羽化。逐批仔细观察各种表型并计数并用X2进行测验，说明试验结果是否与理论数值相符合。连续统计4-5天，以保证获得足够数量的被观察后代，被观察过的果蝇处死。每组统计100-200只。6.分别以个人、小组、大组为单位整理数据，计算重组值、并发率，作连锁图。分析总结影响试验结果的因素。预期结果1、分离规律：体色鉴定黑檀体（ee）×灰体（EE）→F1灰体（Ee）-→F2（1:2:1，3:1）2、自由组合规律：体色与翅形鉴定黑檀体长翅×灰体短翅一→F1灰体长翅→F2（9:3:3:1）3、伴性遗传：眼色、性别鉴定红眼>日眼一F1无论雌雄均为红眼，F1雌雄互交，F2红眼：眼=3:1，但无日眼雌蝇

养使其产卵，9-10 天后收集处女蝇（新羽化的雌身体细长，幼嫩的的几乎透明，一般在 8- 10h 内没有交配能力，或经过 7-10 天的隔离饲养，没有与任何雄蝇交配过，都属于处女蝇。 2. 杂交：把雌雄果蝇根据实验要求搭配起来，装入一个瓶内，每瓶放 5-6 对，贴上标签，写 明组合的亲本、杂交时间、实验者姓名。培养：第二天检查培养瓶，亲本若有死亡，应及时 补充，培养瓶放在 25 度恒温箱中培养。注意随时检查培养基是否发霉，如有污染应立即更换 新的培养基。 3. 第二周：对果蝇生活史进行细心观察。第一周接种的果蝇，经7-8 天培养后，除亲本（即当 瓶壁上出现黑色蛹时除去亲本）。之后将培养瓶继续放在恒温箱中培养再过 3-4 天，F1 成蝇 开始出现。接下来的一周将 F1 移入新的培养瓶中进行兄妹交。 4. 第三周，观察记录F1表型。在接种杂交亲本后约 11-12 天，F1 成虫开始羽化，在实验室中 取出 F1 成蝇，观察记录其表型和数量。每个杂交组合至少应统计 30 只。F1 兄妹交：取一新 培养瓶，放 10-15 对 F1 果蝇进行自交。再过 7-8 天后除去 F1 个体。 5. 第五周，即接种 F1 果蝇 11-12 天后，F2 开始羽化。逐批仔细观察各种表型并计数， 并用 X2 进行测验，说明试验结果是否与理论数值相符合。连续统计 4-5 天，以保证获得足够 数量的被观察后代，被观察过的果蝇处死。每组统计 100-200 只。 6. 分别以个人、小组、大组为单位整理数据，计算重组值、并发率，作连锁图。分析总结影 响试验结果的因素。 预期结果： 1、分离规律：体色鉴定 黑檀体（ee）× 灰体（EE）→F1 灰体（Ee）→F2 （1:2:1，3:1） 2、自由组合规律：体色与翅形鉴定 黑檀体长翅×灰体短翅→F1 灰体长翅→F2（9:3:3:1） 3、伴性遗传：眼色、性别鉴定 红眼＞白眼→F1 无论雌雄均为红眼，F1 雌雄互交，F2 红眼：白眼=3:1，但无白眼雌蝇

五、注意事项处女蝇的挑选决定看实验的成败，所以一定要分清雌雄。注意乙醚麻醉果蝇时间不要太长，防止果蝇死亡。统计性状时要注意不要重复统计。一定要注意及时按照时间表来去除亲本，防止亲本和后代混杂在一起，影响数据的准确性。雄性果蝇是完全连锁的。六、思考题1.为什么一定要挑选处女蝇？2.在分开饲养的父本和母本中如果混杂了另一性别的果蝇，对父本还是母本的影响更大？为什么实验三、果蝇睡腺染色体的制备与观察一、实验目的1.练习分离果蝇幼虫睡腺的技术，学习睡腺染色体的制片方法，2.观察了解果蝇睡腺染色体的形态学及遗传学特征。二、实验原理本世纪初，D.Kostof用压片法首先在果蝇幼虫的睡液腺细胞核中发现了特别巨大的染色体睡液腺染色体（salivaryglandchromosome）。事实上，双翅目昆虫（如摇蚊、果蝇等）的幼虫期都具有很大的睡腺细胞，其中的染色体就是巨大的睡液腺染色体。这些巨大的睡液腺染色体具有许多重要特征，为遗传学研究的许多方面，如染色体结构、化学组成、基因差别表达等提供了独特的研究材料。双翅自昆虫的整个消化道细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而停止在分裂间期。但随着幼虫整体器官以及这些细胞本身体积的增大，细胞核中的染色体，尤其是睡液腺染色体仍不断地进行自我复制而不分开，经过许多次的复制形成约1000.~4000拷贝的染色体丝，合起来达5×400微米长，比普通中期相染色体大得多（约100~150倍），所以又称为多线染色体（polytenechromosome）和巨大染色体（giantchromosome）

五、注意事项 处女蝇的挑选决定着实验的成败，所以一定要分清雌雄。注意乙醚麻醉果蝇时间不要太长，防 止果蝇死亡。统计性状时要注意不要重复统计。一定要注意及时按照时间表来去除亲本，防止亲本 和后代混杂在一起，影响数据的准确性。雄性果蝇是完全连锁的。 六、思考题 1．为什么一定要挑选处女蝇？ 2．在分开饲养的父本和母本中如果混杂了另一性别的果蝇，对父本还是母本的影响更大? 为什么 实验三、果蝇唾腺染色体的制备与观察 一、实验目的 1. 练习分离果蝇幼虫唾腺的技术，学习唾腺染色体的制片方法。 2. 观察了解果蝇唾腺染色体的形态学及遗传学特征。 二、实验原理 本世纪初，D. Kostoff 用压片法首先在果蝇幼虫的唾液腺细胞核中发现了特别巨大的染色体 ——唾液腺染色体（salivary gland chromosome）。事实上，双翅目昆虫（如摇蚊、果蝇等）的 幼虫期都具有很大的唾腺细胞，其中的染色体就是巨大的唾液腺染色体。这些巨大的唾液腺染 色体具有许多重要特征，为遗传学研究的许多方面，如染色体结构、化学组成、基因差别表达 等提供了独特的研究材料。 双翅目昆虫的整个消化道细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而停止在分裂间期。 但随着幼虫整体器官以及这些细胞本身体积的增大，细胞核中的染色体，尤其是唾液腺染色体仍不 断地进行自我复制而不分开，经过许多次的复制形成约 1000～4000 拷贝的染色体丝，合起来 达 5×400 微米长，比普通中期相染色体大得多（约 100～150 倍），所以又称为多线染色体 （polytene chromosome）和巨大染色体（giant chromosome）

睡液腺染色体形成的最初，其同源染色体即处于紧密配对状态，这种状态称为“体细胞联会”。在以后不断的复制中仍不分开，由此成干上方条核蛋白纤维丝合在一起，紧密盘绕所以配对的染色体只皇现单倍数。黑腹果蝇的染色体数为2n=2×4，其中第1（X染色体）染色体为端着丝粒染色体（图21-1），第IⅡI、第IⅢI染色体为中部着丝粒染色体，形成睡腺染色体时分别出现两条臂，第IV为很小的点状染色体。而睡液腺染色体形成时，染色体着丝粒和近着丝粒的异染色质区聚于一起构成一染色中心（chromocenter），所以在光学显微镜下可见从染色体中心处伸出6条配对的染色体臂，其5条为长臂，1条为紧靠染色中心的很短的臂（第IV）（图21-2）。由于睡腺细胞在果蝇幼虫时期一直处于细胞分裂的间期状态，所以每条核蛋白纤维丝都处于伸展状态，因而不同于一般有丝分裂中期高度螺旋化的染色体。睡腺染色体经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的横纹（band）。这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性。研究认为这些横纹与染色体的基因是有一定关系，而一旦染色体上发生了缺失、重复、倒位、易位等，也可较容易地在睡腺染色体上观察识别出来。可见睡腺染色体技术是遗传学研究中一项基本的技术。唾腺染色体的特点：5×400微米，1、巨大染色体：相当于普通染色体的100-150倍2、多线染色体：果蝇的睡腺细胞停止在分裂间期，染色体核蛋白纤维不断复制，平行排列形成巨大而伸展的多线染色体，染色体经多次复制而不分开，每条染色体大约有1000-4000条染色质丝3、体细胞联会：体细胞在有丝分裂过程中出现的同源染色体配对现象。由于体细胞同源染色体紧密而精确地配对，它们在全长上几乎完全并行排列，使得果蝇染色体只现二倍体染色体数自的单元数。4、横纹结构：间期状态的染色体核蛋白纤维丝处于伸展状态，每条染色体的染色线在不同的区段螺旋化程度不一经碱性染料染色，出现深浅、疏密各异的横纹。不同染色体的横纹数量、形状和排列顺序是恒定的。利用这些特征不仅可以鉴定不同的染色体，还可以结合遗传试验结果进行基因定位。20世纪30年代，C.B.Bridge发表首张多线染色体细胞学图谱。横纹的线性排列代表基因的关系，用于染色体结构变异的精细分析，易观察到染色体结构变异，所以睡腺染色体是研究染色体畸变的好材料

唾液腺染色体形成的最初，其同源染色体即处于紧密配对状态，这种状态称为“体细胞联 会”。在以后不断的复制中仍不分开，由此成千上万条核蛋白纤维丝合在一起，紧密盘绕。 所以配对的染色体只呈现单倍数。 黑腹果蝇的染色体数为 2n=2×4，其中第 I（X 染色体）染色体为端着丝粒染色体（图21-1）， 第 II、第 III 染色体为中部着丝粒染色体，形成唾腺染色体时分别出现两条臂，第 IV 为很小的 点状染色体。而唾液腺染色体形成时，染色体着丝粒和近着丝粒的异染色质区聚于一起构成一 染色中心（chromocenter），所以在光学显微镜下可见从染色体中心处伸出6 条配对的染色体 臂，其 5 条为长臂，1 条为紧靠染色中心的很短的臂（第 IV）（图 21-2）。 由于唾腺细胞在果蝇幼虫时期一直处于细胞分裂的间期状态，所以每条核蛋白纤维丝都处于伸 展状态，因而不同于一般有丝分裂中期高度螺旋化的染色体。唾腺染色体经染色后，呈现深浅不 同，疏密各异的横纹（band）。这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性。研究 认为这些横纹与染色体的基因是有一定关系，而一旦染色体上发生了缺失、重复、倒位、易位等， 也可较容易地在唾腺染色体上观察识别出来。可见唾腺染色体技术是遗传学研究中一项基本的技 术。唾腺染色体的特点： 1、 巨大染色体：5×400 微米，相当于普通染色体的 100-150 倍 2、 多线染色体：果蝇的唾腺细胞停止在分裂间期，染色体核蛋白纤维不断复制，平行排列形成 巨大而伸展的多线染色体，染色体经多次复制而不分开，每条染色体大约有 1000-4000 条染色质 丝 3、 体细胞联会：体细胞在有丝分裂过程中出现的同源染色体配对现象。由于体细胞同源染色体 紧密而精确地配对，它们在全长上几乎完全并行排列，使得果蝇染色体只现二倍体染色体数目的 单元数。 4、 横纹结构：间期状态的染色体核蛋白纤维丝处于伸展状态，每条染色体的染色线在不同的区 段螺旋化程度不一，经碱性染料染色，出现深浅、疏密各异的横纹。不同染色体的横纹数量、形 状和排列顺序是恒定的。利用这些特征不仅可以鉴定不同的染色体，还可以结合遗传试验结果进 行基因定位。20 世纪 30 年代，C.B.Bridge 发表首张多线染色体细胞学图谱。横纹的线性排列代 表基因的关系，用于染色体结构变异的精细分析，易观察到染色体结构变异，所以唾腺染色体是 研究染色体畸变的好材料

5、Puff结构：幼虫的不同发育时期，浓缩的染色质纤维会成群解旋、松开，形成泡状松散结构，使相应的基因得以表达，这种泡状结构称为Puf结构，亦称染色体的疏松。phmhmtmpesgoisdhmt图1果蝇睡腺（紫色标注）在虫体的位置。A：肛门、h:后肠、g：盲囊、mi:中肠、i:睡腺原基、mh：大腮钩、o:食道、ph：咽头、pr：前胃、sd：睡腺分泌管、sq；唾腺、mt：马氏管。图2果蝇睡腺染色体结构图三、实验材料、仪器和试剂黑腹果蝇三龄幼虫。双筒解部镜、光学显微镜、镊子、小烧杯、解剖针、载玻片、盖玻片、滤纸（吸水纸）。四、实验步骤1.三龄幼虫的饲养和挑选黑腹果蝇容易饲养，也易获睡腺，但为获得理想的染色体制片标本，需要采用生长良好、形体肥大的三龄幼虫（化蛹前），以保证睡腺发育良好。当幼虫爬上瓶壁准备化蛹即为三龄幼虫，此时虫体肥大，便于解部，是制备睡腺染色体的最理想时期。实验前可以将幼虫放在50°C水浴锅的盖子上，受热之后幼虫会向瓶口爬去。2.幼虫睡腺的分离

5、 Puff 结构：幼虫的不同发育时期，浓缩的染色质纤维会成群解旋、松开，形成泡状松散结 构，使相应的基因得以表达，这种泡状结构称为 Puff 结构，亦称染色体的疏松。 图 1 果蝇唾腺（紫色标注）在虫体的位置。 A：肛门、 h：后肠、g：盲囊、mi：中肠、i：唾腺原基、mh：大腮钩、o：食道、ph：咽头、pr：前胃、 sd：唾 腺分泌管、sq；唾腺、mt：马氏管。 图 2 果蝇唾腺染色体结构图 三、实验材料、仪器和试剂 黑腹果蝇三龄幼虫。 双筒解剖镜、光学显微镜、镊子、小烧杯、解剖针、载玻片、盖玻片、滤纸（吸水纸）。 四、实验步骤 1. 三龄幼虫的饲养和挑选 黑腹果蝇容易饲养，也易获唾腺，但为获得理想的染色体制片标本，需要采用生长良好、形体 肥大的三龄幼虫（化蛹前），以保证唾腺发育良好。当幼虫爬上瓶壁准备化蛹即为三龄幼虫，此时 虫体肥大，便于解剖，是制备唾腺染色体的最理想时期。实验前可以将幼虫放在 50 ℃水浴锅的盖子 上，受热之后幼虫会向瓶口爬去。 2. 幼虫唾腺的分离

（1）当幼虫爬上瓶壁准备化蛹前即为三龄幼虫，此时虫体肥大，便于解剖，是制备唾腺染色体的最理想时期。取一三龄幼虫置于载玻片上，并加上一滴生理盐水（如幼虫带有饲料可先用生理盐水洗净），置双筒解剖镜下检查。首先熟悉幼虫结构，头部稍尖，并且有一黑点即口器，不时地摆动。（2）在解剖镜下用两支解剖针，一针压住头部，压点尽可能靠头部口器处。因为幼虫会蠕动，这一步需先练习几遍，3）幼虫头部固定之后，再用另一针压住尾端（尾端1/3处）（或用尖头镊子夹住），平稳快速一拉，使口器部分断开，体内各器官也从切口挤出，一对睡腺也随之而出。睡腺是一对透明的香蕉状腺体，仔细观察可发现由一个个较大的睡腺细胞组成。（4）分离的腺体可能伴有消化道和脂肪体。在载玻片上再加一滴生理盐水，确定取得了腺体后再用刀片或镊子存细剔除这些杂物，仅让腺体留下，或将腺体吸到干净玻片上，3.睡腺染色体的制片和染色（5）用滤纸将多余的生理盐水吸去，注意不要碰着腺体，以防吸走。然后滴一滴IN的盐酸，浸泡2-3分钟，使组织疏松，以便压片时细胞分散，染色体散开。（6）用吸水纸吸去盐酸，加1滴蒸馏水，轻轻冲洗后吸干，加2滴醋酸洋红或改良品红染色液，染色5-20分钟（此过程应保持腺体一直处于染液的浸泡中）。（6）染色后，盖上盖玻片，用滤纸轻轻吸去多余染液，然后放平在桌面，用大拇指压下盖片，可横向揉几下（注意不要使盖片滑动，且只朝一个方向揉动，不要来回揉！），多练习几次，可望获得分散良好的制片。4.观察结果果蝇睡腺组织未压片之前染色观察，可在显微镜下观察到被染色成深紫色的细胞核。压片后观察可以看见分散好的一团一团的染色体，而且有5条长臂，本次实验的难点在于成功分离果蝇唾腺，成功分离的完整的唾腺像是两根香蕉状的组织（图3.3）。压片成功且背景干净的睡腺染色体是清晰的一个中心区域连接看5条长臂（图3.4）。如果什么也没有染上，则有可能没有分离到睡腺或者是在解离、染色和洗涤过程中丢失了睡腺。如果染色结果是只有一团团的细胞核，则是因为解离不充分或者是压片力道不够。反之如果压片过度则会导致染色体断裂成碎片状态

（1） 当幼虫爬上瓶壁准备化蛹前即为三龄幼虫，此时虫体肥大，便于解剖，是制备唾腺染色体的 最理想时期。取一三龄幼虫置于载玻片上，并加上一滴生理盐水（如幼虫带有饲料可先用生理盐水 洗净），置双筒解剖镜下检查。首先熟悉幼虫结构，头部稍尖，并且有一黑点即口器，不时地摆 动。 （2） 在解剖镜下用两支解剖针，一针压住头部，压点尽可能靠头部口器处。因为幼虫会蠕动，这 一步需先练习几遍。 （3） 幼虫头部固定之后，再用另一针压住尾端（尾端 1/3 处）（或用尖头镊子夹住），平稳快速一 拉，使口器部分断开，体内各器官也从切口挤出，一对唾腺也随之而出。唾腺是一对透明的香蕉状 腺体，仔细观察可发现由一个个较大的唾腺细胞组成。 （4） 分离的腺体可能伴有消化道和脂肪体。在载玻片上再加一滴生理盐水，确定取得了腺体后， 再用刀片或镊子仔细剔除这些杂物，仅让腺体留下，或将腺体吸到干净玻片上。 3. 唾腺染色体的制片和染色 （5） 用滤纸将多余的生理盐水吸去，注意不要碰着腺体，以防吸走。然后滴一滴 1N 的盐酸，浸 泡 2-3 分钟，使组织疏松，以便压片时细胞分散，染色体散开。（6）用吸水纸吸去盐酸，加 1 滴蒸 馏水，轻轻冲洗后吸干，加 2 滴醋酸洋红或改良品红染色液，染色 5-20 分钟（此过程应保持腺体一 直处于染液的浸泡中）。 （6） 染色后，盖上盖玻片，用滤纸轻轻吸去多余染液，然后放平在桌面，用大拇指压下盖片，可 横向揉几下（注意不要使盖片滑动，且只朝一个方向揉动，不要来回揉！），多练习几次，可望获 得分散良好的制片。 4. 观察结果 果蝇唾腺组织未压片之前染色观察，可在显微镜下观察到被染色成深紫色的细胞核。压片后观 察可以看见分散好的一团一团的染色体，而且有5条长臂。 本次实验的难点在于成功分离果蝇唾腺，成功分离的完整的唾腺像是两根香蕉状的组织（图 3.3）。压片成功且背景干净的唾腺染色体是清晰的一个中心区域连接着5条长臂（图 3.4）。如果什 么也没有染上，则有可能没有分离到唾腺或者是在解离、染色和洗涤过程中丢失了唾腺。如果染色 结果是只有一团团的细胞核，则是因为解离不充分或者是压片力道不够。反之如果压片过度则会导 致染色体断裂成碎片状态