遺傳學實驗

前言

　　遺傳學是研究生物的遺傳與變異規(guī)律的學科，也是一門以實驗和數據分析為基礎的實驗性科學，因此實驗課程作為遺傳學教學的重要組成部分，使用一本好的遺傳學實驗教材是十分重要的。作為主編，在本書的實驗內容、邏輯框架、編寫風格、實驗技術技能和整合層次的遞進，以及貫徹科研培訓和技能培養(yǎng)的教育教學理念等方面擔負著重要的責任。鑒于此，在盡可能地收集、瀏覽和精讀國內外主要的《遺傳學實驗》教材的基礎上，結合本人的實驗基礎、知識結構、邏輯判斷和對實驗教學的思考，提出了編寫遺傳學實驗教材的最初框架，并邀請了教學一線的專業(yè)教師進行研討，確定了本書的撰寫體系和風格。　　本實驗教材秉承厚基礎、重素質、強能力的綜合性高素質人才培養(yǎng)的教育教學理念和理論聯(lián)系實際的學習指導思想。設計上結合了近幾年來指導科研培訓和本科生創(chuàng)新實驗立項研究的經驗，強調創(chuàng)新和整合創(chuàng)新、研究和探究相結合，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和實驗探究能力的綜合性高素質人才為目標?！　”緯诨A性實驗、綜合性實驗和設計性實驗3個層次上展開實驗內容，且每一部分自成一體。不同學?？梢愿鶕煌虒W生源的特點和需求進行選擇和調整，特別是后兩部分的實驗，獨立性很強，使本書獨具教學適應范圍廣、實用性強的特點?；A性實驗部分共設置了17個實驗，兼顧植物、動物、微生物和數量遺傳的經典實驗和重要模式生物。綜合性實驗部分安排了模式生物果蠅的系列實驗、染色體及畸變系列實驗、分子標記實驗、表觀遺傳的甲基化分析實驗、線蟲的遺傳發(fā)育實驗和大腸桿菌非中斷雜交實驗6方面內容，各個實驗均可獨立開設或有所選擇。而設計性實驗部分，教材以經典遺傳學和分子遺傳學結合的應用為主線，充分展現學生實驗的自主性、可設計性和可操作性，內容涉及植物基因克隆、載體構建、轉化、轉基因植物的篩選及鑒定；分子發(fā)育遺傳模式生物斑馬魚的基因表達分析；大腸桿菌誘變與突變體的遺傳分析；人類外周血淋巴細胞分離培養(yǎng)和SCE分析。

內容概要

本書實驗在3個層次上展開，集基礎性實驗、綜合性實驗和設計性實驗為一體，可以根據教學的實際進行選擇和調整，具有綜合性和實用性強的特點。17個基礎性實驗涵蓋植物、動物、微生物和數量遺傳的經典實驗；綜合性實驗包括模式生物果蠅系列、染色體畸變系列、分子標記、表觀遺傳的甲基化分析、線蟲遺傳發(fā)育和大腸桿菌非中斷雜交6部分；設計性實驗以經典遺傳學與分子遺傳學結合的應用為理念，涉及植物基因工程、斑馬魚分子遺傳發(fā)育、外周血培養(yǎng)的染色體分析、突變體的誘導、篩選與鑒定分析等實驗組合。        本書旨在體現人才培養(yǎng)的整合創(chuàng)新和設計創(chuàng)新的教育教學理念，提高學生對遺傳學知識學以致用的能力。實驗后附有實驗中容易出現的問題提示和可能的解決方法的參考，有利于學生自學能力和研究性學習能力的培養(yǎng)。    本書適于高等院校生物、農學、醫(yī)學及相關專業(yè)的師生使用。

書籍目錄

第一部分　基礎性實驗　模塊1——遺傳學入門實驗    1．1　實驗1　果蠅的觀察、性別鑒定與培養(yǎng)方法    1．2　實驗2　植物花粉母細胞染色體制片技術    1．3  實驗3  植物花粉母細胞減數分裂過程中染色體特征和行為的觀察    1．4  實驗4  動物生殖細胞減數分裂標本的制備與觀察　模塊2——遺傳物質的組成和功能    1．5  實驗5　應用孚爾根染色技術進行植物物種染色體數目觀察分析    1．6  實驗6  小鼠染色體標本制備及染色體特征觀察與數目鑒定    1．7  實驗7  果蠅唾腺染色體標本制備和染色體特征觀察    1．8　實驗8　人類染色體的識別與核型分析    1．9　實驗9　人類性染色質的標本制作與觀察    1．10　實驗10　人類染色體熒光原位雜交實驗　模塊3——基礎性遺傳分析    1．11　實驗11　粗糙鏈孢霉的雜交    1．12  實驗12  數量性狀的遺傳分析——人類指紋的分析    1．13  實驗13 Hardy—Weinber9遺傳定律數據統(tǒng)計與分析    1．14　實驗14　植物單倍體的培養(yǎng)與遺傳分析    1．15　實驗15　局限性轉導    1．16　實驗16　互補測驗    1．17　實驗17　植物的基因轉化    　工  根癌農桿菌介導的植物基因轉化    ?、? 基因槍介導的植物基因轉化第二部分　綜合性整合型實驗  2·1  實驗18　果蠅雜交、同工酶及分子標記系列分析實驗  2·2  實驗19  物理、化學因素對植物遺傳誘變效應的染色體分析  2·3　實驗20　植物基因組DNA甲基化分析  2·4　實驗21　DNA指紋技術STR分型對人身份的鑒定  2·5  實驗22　大腸桿菌梯度轉移基因定位(非中斷雜交)  2·6　實驗23　線蟲的遺傳分析實驗    Ⅰ　秀麗隱桿線蟲的觀察和培養(yǎng)    Ⅱ  秀麗隱桿線蟲的單因子雜交實驗    Ⅲ　秀麗隱桿線蟲的化學誘變實驗第三部分  設計性探究型實驗  3·1  實驗24　植物基因克隆、載體構建、轉化、轉基因植物篩選及鑒定  3·2　實驗25　分子發(fā)育遺傳模式生物斑馬魚的基因表達分析  3·3  實驗26  大腸桿菌誘變與突變體的遺傳分析  3·4　實驗27　人類外周血淋巴細胞分離培養(yǎng)和SCE分析主要參考文獻附錄

章節(jié)摘錄

　　這一部分是整個遺傳學實驗體系的基礎，共劃分為3個模塊，為了體現實驗技術和知識的繼承和聯(lián)系，整合為第一部分，為便于任課教師的教學安排，簡要介紹如下?！　∧K1：遺傳學入門實驗（實驗1～4）?！肮壍挠^察、性別鑒定與培養(yǎng)方法”實驗設置旨在訓練模式生物認識、培養(yǎng)和分析的基本方法，并從經典的遺傳學模型開始，沿著學科發(fā)展的脈絡體驗科學研究的歷程，把握科學實驗技能和科學理論形成的線索?！爸参锘ǚ勰讣毎旧w制片技術”實驗，在設置上考慮兩個方面，一是接觸一種高等植物模式物種，二是對遺傳的物質基礎的載體——染色體的初步認識，并掌握基本的染色體分析技術。為在動態(tài)的、染色體變化的層面上深入地研究遺傳物質及其傳遞規(guī)律的細胞學基礎，安排了減數分裂制片實驗，通過植物、動物材料減數分裂制片的實驗，訓練培養(yǎng)探尋遺傳物質載體的結構基礎及動態(tài)變化過程的技術和能力。　　模塊2：遺傳物質的組成和功能（實驗5～10）。本模塊在遺傳的染色體和細胞學基礎的層面上，為進一步認識遺傳物質的組成，先安排了特異的DNA染色技術，并引入另一種高等模式生物小鼠，再通過其中期染色體的形態(tài)和數目的分析，為廣泛深層次地研究染色體及其與遺傳和物種穩(wěn)定性的關系奠定了基礎。利用果蠅為材料，從巨大唾腺染色體上體現的與基因的時空差異表達相關的結構，到組織化學顯示反應對遺傳物質的區(qū)分，建立起了遺傳物質和生物性狀表達的聯(lián)系。本模塊在生物的類群上上升到人類——這觸及了遺傳學研究的根本任務，即為人類的健康、生產、生活服務。由于人類的染色體數目較為適中，結構具有比較全面的多樣性，用它來做核型分析實驗可以達到滿意的技術訓練目的；同時，借助人類的特點，本模塊深入到伴性遺傳規(guī)律研究中。　　模塊3：基礎性遺傳分析（實驗11～17）。本模塊設計了從原核生物到真核生物，從微生物到植物、動物，從質量性狀到數量性狀遺傳的生物研究體系，在研究領域上涉及經典遺傳規(guī)律探尋、分子遺傳規(guī)律分析和遺傳工程操作，因此具有明顯的“分析”特點。本模塊是經典遺傳學基礎理論和技術的系統(tǒng)應用，但仍屬于認識遺傳規(guī)律，奠定遺傳學研究基礎的階段，是學生進入自主性、研究型科學探究的門檻?！　哪撤N意義上講，第一部分是對遺傳學模式物種（細菌、真菌、玉米、果蠅、小鼠乃至人類自身）的遺傳基礎的認識和初步運用，是運用模式物種進行遺傳規(guī)律探尋的感性認識和自我解讀的過程。學生由此開始認識和體驗遺傳學的實驗，并從靜態(tài)辨別上升到動態(tài)分析，這部分內容的掌握，是初步踏人遺傳學的實踐和研究型探索性學習道路的必需。

圖書封面

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