遗传学实验课程标准

一、开设本实验课程的目的与要求

1、开设本实验课程的目的

遗传学是高等师范院校生命科学专业的必修专业课。开设遗传学实验课的目的是,使学生在学习遗传学理论知识的基础上,进一步从群体、个体、细胞、染色体等不同层次观察生物的遗传变异规律,巩固和加深对遗传学基本理论和基本概念的理解,学习进行科学研究的实验操作技能,培养其观察、分析、解决问题的能力,掌握遗传学实验技术在生命科学领域的基本应用。

2、开设本实验课程的要求

培养学生从事生命科学研究的基本素养和能力,学会使用常用的仪器,掌握实验操作方法。了解植物、动物、人类等各类实验材料的共性和个性及模式生物在遗传学研究领域的应用价值。形成严谨求实的科学态度,善动脑、勤动手,观察实验中出现的问题并能予以解决。在实验室能满足的条件下,提倡学生针对生产生活中的实际设计某些实验进行初步科学研究。

3、开设本课程的实验个数和总学时数

本实验课程标准共列出实验项目12个,共36学时。

二、面向专业和年级

遗传学实验课程面向生物科学专业,计划在第5学期开设。

三、实验课程标准内容

实验

序号

实验项目

名 称

实验

类别

实验

课时

教 学 目 的

教 学 要 求

01

植物有性

杂交技术

设计型

3

理解水稻有性杂交原理;理解水稻的花器构造、开花习性、授粉、受精等有性杂交基础知识

学会对母本进行人工去雄和温汤去雄;学会采集父本花粉;将父本花粉授到母本柱头上套袋挂牌。掌握植物有性杂交技术。

02

两对性状的遗传分析

验证型

3

通过分析玉米两对性状以F1自交和测交果穗,用X2(卡平方)法,验证独立分配定律

观察玉米籽粒颜色紫色与红色,籽粒形状饱满与皱缩两对性状的分离,按紫饱、红饱、紫皱、红皱四种表型计数,列表用卡平方法进行统计分析

03

有丝分裂

综合型

3

理解植物染色体压片的原理,镜检观察有丝分裂各时期染色体的变化特征。

学会培养洋葱或蚕豆根尖;配制卡诺固定液等试剂,对材料进行预处理和固定;练习对材料解离、染色和制片;镜检观察并绘图。

04

人类染色体核型分析

设计型

3

理解核型分析原理;学会辩认中间着丝粒染色体、亚中着丝粒染色体、端着丝粒染色体和性染色体。

学会对人类染色体分组辩认,配对、测量、计算、填表、剪贴。初步掌握染色体组型分析方法。

05

减数分裂

3

理解花数粉母细胞涂抹制片原理;认识减数分裂的特点;镜检观察减数分裂各时期染色体的变化特征。

学习用小麦幼穗或玉米雄穗进行花粉母细胞涂抹制片技术;练习取花药、涂片、染色等;镜检观察减数分裂各时期染色体的行为特征;绘图表示观察到的图像,确定分裂时期。

06

永久片的制作

3

理解临时片与永久片的区别;理解永久片制作原理;掌握永久片制作技术。

配制脱水剂;将经镜检物象清晰符合要求的根尖有丝分裂,花粉母细胞减数分裂的临时片,置脱水剂中对材料进行脱水、透明、封片;在显微镜下观察物象清晰,符合要求者贴上标签保存。

07

果蝇的培养与观察

3

了解果蝇生活史,学习果蝇培养方法。认识果蝇在遗传分析上的意义。

学会配制果蝇培养基,对果蝇进行麻醉转移和配对繁殖;熟练辨别雌雄果蝇;观察果蝇的外部形态并绘图。

08

果蝇唾腺

染色体

3

理解果蝇唾腺染色体的形成机制;制备和识别果蝇唾腺染色体;理解多线染色体和巨大染色体的含义;理解唾腺染色体上横纹与基因的关系。

练习解剖果蝇三龄幼虫的唾腺;解离唾腺细胞进行染色压片;镜检观察分散相好的唾腺染色体,对照模式图辨认出不同的染色体臂;把观察到的好图像画下来。

09

果蝇的伴性遗传

3

理解伴性遗传原理;了解收集处女蝇的意义;区分伴性遗传与常染色体遗传在正反交中的差异;认识伴性遗传特点。

练习收集处女蝇方法;配制正交和反交组合进行杂交和饲养;观察统计F1成蝇的性别和眼色;F1互交和饲养;观察统计F2成蝇的性别和眼色,每隔3天统计1次,至少统计3次,对统计结果进行分析。

10

数量性状的遗传分析

3

理解数量性状的遗传分析原理;运用公式对数量性状试验资料统计分析;区分广义遗传和狭义遗传力的概念。

学会对数量性状试验资料进行分组;计算亲代及杂交后代、回交后代的表型方差;计算环境方差;计算广义遗传力和狭义遗传力。

11

植物多倍体的诱发和鉴定

设计

3

理解人工诱导植物多倍体的原理;掌握用秋水仙素诱发多倍体植物的方法;学习识别多倍体植物的形态特征及其细胞学特点。

学会配制不同浓度的秋水仙素溶液;用秋水仙素溶液处理植物种子或幼苗,清水作对照;从形态上观察秋水仙素处理和对照的根、茎、叶、芽等,初步区分加倍是否成功;观察处理与对照的气孔保卫细胞大小。

12

染色体结构的变异

3

理解辐射诱变机理;区分染色体结构变异的类型;观察染色体结构变异的细胞学特征;了解染色体结构变异的遗传学特点。

熟练运用经60Co r-射线照射的植物材料进行花粉母细胞涂抹制片;镜检观察因染色体畸变而产生的三分体、微核、断片、染色体桥等。

四、教学原则和教学方法

贯彻素质教育精神,以着重培养学生动手能力和严谨求实的科学态度为教学原则。实验课采取分小班上课的方式,二人一组,小型仪器和用具每组一套,大型仪器共用。教学方法上倡导和培养学生的主动探索精神,要求学生实验前预习实验指导,努力使每位学生动手,独立完成实验,并对实验结果进行分析讨论。教师要鼓励学生积极设计实验,对现有实验方法进行改革。学生设计的实验经教师审定认同可行时,允许其利用休息时间在遗传实验室研究。本课程标准列出的实验,每次实验完成后,需上交实验报告由教师批阅。

五、成绩考核方法

实验成绩的评定=平时成绩60%+期末考试成绩40%

平时成绩=考勤20%+实验操作40%+实验报告40%

期末考试成绩采取实验操作技能测试。

六、学生选做实验个数及分组情况

本课程标准列出的实验要求学生必做。有条件时开出其它实验学生可选做。实验二人一组,小型仪器和用具每组一套,大型仪器共用。

七、教材和主要参考书

教材:《遗传学实验》(第二版) 高等教育出版社 刘祖洞 江绍慧合编

主要参考书:《遗传学实验》 中国农业出版社 

《遗传学实验方法和技术》 高等教育出版社

执笔人:肖琳 庞瑞华 负责人:赵万鹏

 

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