遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)

前言

　　實(shí)驗(yàn)課的功用究竟是什么呢？我認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)課不僅給學(xué)生提供了一個(gè)驗(yàn)證理論知識(shí)、學(xué)習(xí)這一領(lǐng)域中有關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的機(jī)會(huì)，也給他們提供了一個(gè)當(dāng)科學(xué)家的機(jī)會(huì)。訓(xùn)練他們觀察、記錄、分析、判斷、推理等的能力；訓(xùn)練他們科學(xué)地解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，清晰而富有邏輯地將結(jié)果表達(dá)出來的能力。從某種意義上說，實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生正式走上科學(xué)研究或其他工作崗位前的一種培訓(xùn)，而不僅僅是照著實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)完成一系列操作，最后交一份報(bào)告的課程。仔細(xì)觀察、隨時(shí)記錄等基本素質(zhì)的訓(xùn)練應(yīng)該貫穿于每一堂實(shí)驗(yàn)課中，使它們最終成為學(xué)生良好的工作習(xí)慣。就好比練太極拳，初學(xué)時(shí)每招每勢都有意識(shí)地“沉肩墜肘、含胸拔背”，無數(shù)次錘煉后，這些規(guī)矩將成為無意識(shí)的習(xí)慣，舉手投足自然就中規(guī)中矩了?！　∮行W(xué)生實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，僅注重介紹一個(gè)實(shí)驗(yàn)的操作步驟，似乎學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的僅在于完成一系列的機(jī)械操作。如“果蠅唾腺染色體的制備”、“減數(shù)分裂過程中染色體行為的觀察”，介紹完如何取材、如何壓片后就嘎然而止了……記得我當(dāng)學(xué)生做這些實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，問了老師這么幾個(gè)問題：唾腺染色體的幾條臂如何識(shí)別？人們是如何找出唾腺染色體的幾條臂與有絲分裂中期的染色體臂間的對(duì)應(yīng)關(guān)系？同源染色體是大小相等形態(tài)相同的，在顯微鏡下無法區(qū)別，那么，怎么知道在減數(shù)分裂后期，同源染色體是隨機(jī)分向兩極的？等等。而我成為教師講授同樣實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，學(xué)生問得最多的也是這些問題?？磥磉@是有正常的好奇心與邏輯思維能力的學(xué)子都渴望了解的。背景知識(shí)對(duì)學(xué)生深入理解與掌握一個(gè)實(shí)驗(yàn)非常必要，試想學(xué)生連幾條臂如何區(qū)分都不知道，你讓他觀察什么呢？我們?cè)陂_始一項(xiàng)研究之前，不也要大量閱讀相關(guān)文獻(xiàn)嗎？腦子中有了大量背景知識(shí)，才有深入觀察的可能，才有判斷推理的基礎(chǔ)，才有準(zhǔn)確解釋一個(gè)結(jié)果的可能。所以我寫這本書的時(shí)候，第一個(gè)想到的就是在篇幅許可的范圍內(nèi)，盡可能介紹一些與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)，將一個(gè)實(shí)驗(yàn)的來龍去脈說清，力圖讓學(xué)生在充分了解一個(gè)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再動(dòng)手。同時(shí)也希望同學(xué)們進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前，能主動(dòng)查閱些相關(guān)的資料，有了豐富的背景知識(shí)做起實(shí)驗(yàn)來才不會(huì)盲目。一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)所能涉及的面是很小的，這種狹小的視野將限制學(xué)生對(duì)一種實(shí)驗(yàn)手段的深刻理解。為彌補(bǔ)這個(gè)不足，我原想盡可能收集一些相關(guān)的實(shí)際的研究結(jié)果（原始數(shù)據(jù)或照片），作為練習(xí)讓學(xué)生分析，也借此機(jī)會(huì)讓學(xué)生了解一個(gè)實(shí)驗(yàn)手段在實(shí)踐中的應(yīng)用。但這部分內(nèi)容由于時(shí)間關(guān)系沒有完成。

內(nèi)容概要

本書自2004年第一版出版發(fā)行以來得到廣大同行認(rèn)可，并被多所高校列為選用教材。第二版在第一版基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂：參考多部國內(nèi)外遺傳學(xué)名著及學(xué)科經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，突出基礎(chǔ)訓(xùn)練，注重完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，力圖從多個(gè)層面培養(yǎng)遺傳學(xué)初學(xué)者、本科學(xué)生的技能、啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立思維能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。全書涵蓋經(jīng)典的孟德爾遺傳、細(xì)胞遺傳、數(shù)量遺傳、微生物遺傳等領(lǐng)域內(nèi)容，合計(jì)20個(gè)實(shí)驗(yàn)。    全書內(nèi)容和結(jié)構(gòu)編排新穎，實(shí)驗(yàn)前列有實(shí)驗(yàn)統(tǒng)籌安排、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等基本要求；具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)背景(原理)及經(jīng)典工作，基本材料、器具及藥品，注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)步驟，結(jié)果辨析，參考文獻(xiàn)(經(jīng)典文獻(xiàn)及學(xué)科前沿文獻(xiàn))等內(nèi)容；書后附有標(biāo)本制備、顯微鏡使用、觀察記錄、統(tǒng)計(jì)測驗(yàn)等輔助內(nèi)容。    本書廣泛適于普通高等院校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生使用，也可為相關(guān)人員參考使用。

書籍目錄

第二版前言第一版自序鳴謝實(shí)驗(yàn)安排預(yù)備知識(shí)一  記錄：科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本功預(yù)備知識(shí)二  實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫法實(shí)驗(yàn)一  果蠅的性別鑒定、性狀觀察及飼養(yǎng)方法實(shí)驗(yàn)二  孟德爾分離定律和自由組合定律的驗(yàn)證(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)三  孟德爾分離定律和自由組合定律的驗(yàn)證(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)四  果蠅的伴性遺傳實(shí)驗(yàn)五  果蠅X染色體基因相對(duì)順序和距離的測定實(shí)驗(yàn)六  果蠅唾腺染色體標(biāo)本的制備與觀察實(shí)驗(yàn)七  植物有絲分裂過程中染色體行為的觀察實(shí)驗(yàn)八  動(dòng)植物減數(shù)分裂過程中染色體行為的觀察實(shí)驗(yàn)九  應(yīng)用去壁低滲火焰干燥法制備植物染色體標(biāo)本實(shí)驗(yàn)十  植物染色體的Giemsa分帶實(shí)驗(yàn)十一  核型分析實(shí)驗(yàn)十二  人類X染色質(zhì)小體的檢測實(shí)驗(yàn)十三  植物的有性雜交實(shí)驗(yàn)十四  農(nóng)作物遺傳力的估算實(shí)驗(yàn)十五  人類指紋花樣的遺傳分析實(shí)驗(yàn)十六  粗糙脈孢菌(Neuraspora crassa)順序四分子分析實(shí)驗(yàn)十七  大腸桿菌(Escherichia coli)的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)十八  利用梯度轉(zhuǎn)移進(jìn)行大腸桿菌的基因定位實(shí)驗(yàn)十九  植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)二十  植物總DNA的提取與鑒定附錄一  染色體標(biāo)本的制備·顯微鏡·觀察記錄及其他附錄二  χ2測驗(yàn)(The Chi-square Test)

章節(jié)摘錄

　　質(zhì)量性狀涉及的往往是少數(shù)幾對(duì)表型差異很明顯的基因，通常通過觀察、分析F2的分離比例即可進(jìn)行遺傳分析，我們?cè)凇懊系聽柗蛛x與自由組合定律”實(shí)驗(yàn)中已有體會(huì)。但這種分析方法卻不適合于數(shù)量性狀，因?yàn)樵贔2代中，不可能追蹤微效多基因的分離，所以數(shù)量性狀的分析往往采用一個(gè)或幾個(gè)家系，通過度量、稱重等方法獲取原始的觀察數(shù)據(jù)，然后用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)求平均數(shù)、方差、回歸、相關(guān)等參數(shù)，最后用一定的數(shù)學(xué)模型解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。　　傳統(tǒng)的數(shù)量遺傳分析采用的都是統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法。稍加分析就可知道，這種方法是建立在至今尚未驗(yàn)證的微效多基因假設(shè)基礎(chǔ)上而進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析。這種方法可以解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的一些問題，但卻無法研究與變異有關(guān)的個(gè)別基因。20世紀(jì)80年代，分子生物學(xué)為數(shù)量遺傳的分析提供了一個(gè)新的手段。利用限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）等方法，我們可以將數(shù)量性狀的基因位點(diǎn)標(biāo)記在一條或幾條染色體上，這樣就為在親本或子代中篩選或檢測某一性狀提供了一種有效的方法，也為數(shù)量性狀的基因工程提供一種可能性?！　≡谶@次實(shí)驗(yàn)中，我們將用統(tǒng)計(jì)方法分析小麥與玉米的幾個(gè)性狀的廣義與狹義遺傳力。同時(shí)還將了解這些結(jié)果在育種中的作用。實(shí)驗(yàn)材料和器具　　選兩個(gè)株高、穗長、千粒重、穗粒數(shù)差異較大的小麥品種或玉米自交系（視需要可選一個(gè)性狀，也可選多個(gè)性狀），通過雜交、自交或回交獲得F1、F2、B1、B2。雜交回交等工作可以在“植物的有性雜交”實(shí)驗(yàn)中完成?！　〉玫缴鲜龇N子后，可采用隨機(jī)或順序排列，一次重復(fù)，同一年在同一環(huán)境下，種植幾個(gè)世代的材料。具體的種植方案可參考下文中兩種遺傳力的計(jì)算方法而定。F2的群體最好在200株以上，其余的群體則在30株以上?！　≈旮咴诔墒烨皽y量。測量標(biāo)準(zhǔn)見下文。而穗長、千粒重等性狀則必需在收獲后，將種子曬干（水分在13％左右）測定。收獲時(shí)要注意，株與株之間不能混雜，因?yàn)槲覀兪且詥沃隇閱挝唤y(tǒng)計(jì)各種性狀的?！　∑渌骶撸禾炱剑y千粒重）；米尺（量株高、穗長）。　　每個(gè)學(xué)生準(zhǔn)備一只鉛筆，并設(shè)計(jì)好考種表。

圖書封面

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