的细胞中都有一定数目的染色体。染色体组型分析又称核型分析，就是

分析细胞中染色体的数目和形态结构特点，并用表格、图示将这些特点展示出来。染色

体的形态以有丝分裂中期最为显著，所以一般都分析该时期染色体(图1)。染色体的特征

包括染色体数目、大小、着丝粒位置、副缢痕的有无及位置、随体的有无及形态和大小、

B染色体有无及数目等。染色体显带技术、原位杂交技术发展以来，又为染色体增添了新

的更精确的鉴别特征。

图1 大麦有丝分裂中期染色体

染色体组型反映了物种染色体水平的整体特征，研究和比较物种的染色体组型可以

确定物种本身的遗传学特征，有助于对物种的亲缘关系进行判断和分析，揭示遗传进化

的过程和机制。组型分析也是分析生物染色体数目和结构变异的基本手段，在染色体识

别与鉴定中也起着重要作用，植物细胞分类学、细胞地理学研究也是以组型分析为基础

的。

一、实验目的

1、了解染色体组型分析的原理及各项参数意义。

2、学习染色体组型分析的方法。

二、实验材料

黑麦、大麦、洋葱等植物根尖细胞染色体照片。

三、仪器设备

毫米尺，镊子，剪刀，计算器。

四、实验说明

染色体组型分析通常包括如下指标:

1、染色体数目：一般以体细胞染色体数目为准，至少统计5～10个个体、30个以上

细胞的染色体数目为宜，在个体内出现不同数目时，则应该如实记录其变异幅度和各种

数目的细胞数或百分比，而以众数大于85%者为该种类的染色体数目。

2 2、染色体绝对长度：以微米(μm)表示，可在显微镜下通过测微尺测量，也可在放大

的照片上进行(后者更常用)，然后按下面公式计算:

绝对长度值仅在某些情况下有价值，因为在染色体制片中，预处理时间、染色体浓

缩程度、制片操作等都会影响绝对长度，所以，绝对长度值往往不稳定，而相对长度则

是稳定的可比较数值。在组型研究中往往只采用相对长度。

3、相对长度：均以百分数表示，即:

4、染色体长度比

这是指核型中最长染色体与最短染色体的比值，即：

可简写为Lt/Ls。这一数值在核型分析中是衡量核型不对称程度的主要指标之一。

5、臂比值

指长臂与短臂的长度比值，即：

臂比值=长臂/短臂(精确到0.01)

6、着丝点位置

根据臂比值可将染色体分成以下几种类型(表1)。这一分类已为国内外广为采用。

表1 臂比值与着丝点位置的关系

臂比值 着丝点位置 简写

1.00 正中着丝点(medianpoint) M

1.01～1.70 中部着丝点区(medianregion) m

1.71～3.00 近中部着丝点区(submedianregion) sm

3.01～7.00 近端部着丝点区(subterminalregion) st

7.00以上 端部着丝点区(terminalregion) t

∞ 端部着丝点(terminalpoint) T

7、副缢痕及随体

副缢痕的有无及位置，随体的有无、形状和大小都是重要的形态指标，也应仔细观

察记载。带随体的染色体用SAT或星号“*”标记。

五、实验步骤 放大的染色体长度(mm)

放大倍数 ×1000

相对长度=

每条染色体长度

单倍染色体长度

×100(精确到0.01)

最短染色体 染色体长度比=

最长染色体

3 1、将洗印好的显微摄影照片上的每条染色体进行随机编号。

2、测量每一条染色体的长臂、短臂长度(单位:mm)，自行制表。随体长度不计入染

色体长度，但需标注带随体染色体的编号。

3、计算每一条染色体的长度(放大照片上长度:mm)及臂比值。

表2 染色体组型分析数据表

4、根据染色体长度和臂比值进行同源染色体配对。注意随体是一个重要参数，正常

细胞中的某对同源染色体要么都带随体，要么都不带随体。

5、计算同源染色体中两条染色体长、短臂及总长的平均值，并把这些数值换算成相

对长度(注意染色体组长度是指一个染色体组中全部染色体的长度)，填入表2。

6、根据长、短臂的相对长度计算臂比值，并根据臂比值确定该染色体的类型。

7、根据照片上编号及同源染色体配对情况，剪下染色体，按从长到短的顺序排列，

一对一对地短臂向上、长臂向下，各染色体的着丝点在一条直线上，贴成一完整的染色

体组型图。如全长相等，则按短臂长度顺序排列，长者在前。性染色体或B染色体一律排

在最后。此外，因为高等植物中异源多倍体种类较多，进行组型分析时，也可能先根据

系统发育的来源进行分组，然后各组按大小进行排列。如普通小麦的染色体组是

AABBDD，栽培陆地棉的染色体组是AADD，分析时都应特别注意。

六、实验结果

1、完成染色体组型分析表。

2、完成染色体组型图的排列。 相对长度（%）

染色体编号 长臂 短臂 全长 臂比 类型

1

2

3

4

5

6

.

.

.

n

4 实验 2 人类染色体组型分析

人类细胞遗传学研究的主要对象是染色体。自1956年确定了人类染色体数目之后，

于1960～1995年间共召开了8次人类细胞遗传学国际会议，制定并不断修改了国际命名体

制，方便了国际交流。人类的体细胞为二倍体，具有46条染色体(图1)。女性为46，XX(图

2)；男性为46，XY，配子为单倍体，含有23条染色体。

图1 人类染色体形态

根据着丝点的位置，可将人类染色体分为3类，即中部着丝点染色体、亚中部着丝点

染色体、近端部着丝点染色体。在染色体未经显带处理的情况下，很难全部识别每一条

染色体，因此，国际上根据染色体的长度递减的次序和着丝点的位置，将正常人的染色

体分

为7组共24种类型。

A组：包括1～3号染色体，为大的中部着丝点染色体，根据大小和着丝点的位置彼此

可以区分。

B组：包括4、5号染色体，为大的亚中部着丝点染色体，彼此不易区分。

C组：包括6～12号染色体和X染色体，为中等大小的亚中部着丝点染色体，X染色体

类似于7号染色体。

5 D组：包括13～15号染色体，为中等大小的带有随体的近端着丝点染色体。

E组：包括16～18号染色体，为较短的中部着丝点(16号)和亚中部着丝点(17、18号)

染色体。

F组：包括19、20号染色体，为短中部着丝点染色体。

G组：包括21、22号和Y染色体，为亚端部着丝点染色体，21、22号染色体带有随体。

人类染色体组型分析对人类医学遗传研究及临床应用都有重大意义，如肿瘤细胞的

核型分析已被应用于肿瘤的临床诊断、愈后及药物疗效的观察。通过培养后的淋巴细胞

或皮肤成纤维细胞的核型分析，可以对人的染色体病进行诊断，而对培养后的羊水中的

胎儿脱屑细胞或胎盘绒毛膜细胞的核型分析，则可用于胎儿性别鉴别及是否患有染色体

病的产前诊断。

图2 人类染色体组型

一、实验目的

1、了解人类染色体组型的基本特征。

2、学习人类染色体组型分析方法。

二、实验材料

人类染色体显微摄影照片。

三、仪器设备

毫米尺，镊子，剪刀，计算器。

四、实验步骤

6 1、参照实验1所介绍的方法，对染色体照片中的每一条染色体进行测量，并计算有关参

数，完成染色体组型分析表。

2、根据同源染色体配对情况及人类染色体分组原则，剪下染色体，并将它们排列成染色

体组型图。

五、实验结果

1、完成染色体组型分析表。

2、完成染色体组型图(图3)。

图3 人类染色体组型图

7 实验 3 植物多倍体诱发实验

一、实验目的

1、了解染色体整倍性变化的特点。

2、掌握诱导多倍体的方法技术及其在植物育种上的意义。

二、实验原理

多倍体是指细胞核内具有二个以上染色体组，如3n、4n、6n等的植物。多倍体广泛

地存在于自然界中，小麦是异源六倍体，棉花是 4 倍体等。多倍体产生的途径除自然发

生外，还可以人工诱导。诱导多倍体可以采用物理方法如射线处理、低温、高温、嫁接

等手段。还可以采用化学的方法，如秋水仙素、富民农、异生长素等药品都能诱发多倍

体。其中以秋水仙素效果最好。

秋水仙素是百合科植物秋种番红花—秋水仙(ColcMcumautumnale)的种子及器官中

提炼出来的一种生物碱，具有麻醉作用。化学分子式为

O H NO H C 2 6 25 22

2

1 1  。秋水仙素

对植物的种子、幼芽、花粉、嫩枝等都能产生诱变作用。秋水仙素主要作用于细胞分裂

过程中纺锤体的形成，使细胞分裂后期染色体不能分向两极而被阻截在中期，经过间期

染色体复制，使染色体数目加倍。

三、试剂和器材

1、材料

大蒜(Alliumsativum染色体数目2n=16)

2、试剂

秋水仙素、乙醇、冰乙酸、lmol／L，HCl、石炭酸品红。

3、器材

恒温水浴锅、显微镜、天平、培养皿、镊子、刀片、吸水纸、载玻片、盖玻片。

四、操作方法

1、生根

大蒜去老根，经水培或沙培生根长至 l.5～2cm左右取出，洗净根部的泥土或沙子。

2、秋水仙素处理

把蒜根转入 0.1％的秋水仙素溶液中培养 36~48h，由于培养时间较长，需添加秋水

仙素溶液，以防干枯。待根尖膨大时可取材固定。

3、固定

将经过秋水仙素诱导分生组织已经膨大的根尖在上午 10～11 点或下午 4～5 点时剪

下来。清水冲洗几次以后，放在 Carnoy 固定液中固定 4～24h。固定好的材料可以放在

70％的酒精中保存，备用。

8 4、解离

1mol/LHCl放在60℃的恒温水浴锅中预热， 再把根尖放入1mol／LHCl中开始计时，

解离时间为4min。根尖解离之后，要用清水反复冲洗干净。

5、根尖压片

取根尖分生组织一部分放在一洁净的载片上，先用解剖针把材料碾碎并铺展开。然

后，滴上一滴石炭酸品红染色5min以后，盖上盖片，先把材料轻敲几下，然后再用力压

实。

6、实验结果观察

借助显微镜寻找染色体分散良好、染色体形态清楚的 4n=32 细胞。在观察时有的细

胞中确是 32 条染色体，但每条染色体只是一条染色单体，这不能算是 4n 的细胞，只能

说是2n的后期相，这样的细胞必须要经过间期染色体复制才能成为真正的4n细胞。

五、思考题

1、绘出大蒜2n=16、4n=32的细胞染色体图。

2、如果要得到能够栽培的稳定遗传的4倍体大蒜还要做哪些工作?

9 实验 4 基因的分离、独立分配和互作

一、实验原理

孟德尔定律包括“分离定律”及“独立分配定律”。根据分离规律，位于一对同源染色体

上的一对等位基因在减数分裂形成配子时，要彼此发生分离，互不干扰地分到不同的配

子中去。因此对于一对基因的杂合体，在完全显性条件下，其自交子代和测交子代的表

现型分离比例分别为3:1和1:1。独立分配规律（自由组合规律）进一步揭示了位于非同

源染色体上的多对独立遗传基因分离和组合的关系。按照这个规律，位于非同源染色体

上的两对基因在减数分裂的过程中，每一对基因都分别按照分离规律进行分离，两对基

因之间又可以发生自由组合，结果产生的四类配子比例相等。因此对于两对基因的杂合

体，在完全显性条件下，其自交子代和测交子代的表现型分离比例分别为 9:3:3:1 和

1:1:1:1。

基因互作研究的是位于非同源染色体上的两对或两对以上独立遗传共同控制一对相

对性状的基因，互作的方式有互补、重叠、积加、上位、抑制作用等。上述互作方式尽

管表现型的分离比例不同，但基因分离和组合仍然遵循独立分配规律。

玉米曾经是遗传学研究的重要材料，籽粒性状的遗传是玉米遗传研究的一项基本内

容。通过具有各种籽粒相对性状的玉米杂交，对于籽粒进行遗传分析，有助于我们对分

离、独立遗传规律和不同的基因互作方式更深入的理解。

玉米籽粒由果皮、胚乳和胚三部分组成（如图１所示）。它们的世代和遗传基础都不

相同，果皮是由子房壁形成的果皮和珠被形成的种皮愈合而成，是母体组织的一部分，

为二倍体（2n），基因型与母本相同。胚乳和胚是双受精产物，胚为二倍体（2n），胚乳

是三倍体（3n），分为糊粉层和淀粉层。果皮、糊粉层和淀粉层均呈现一定的颜色，最终

影响籽粒的颜色。

图１玉米种子外形和解剖图

玉米糊粉层色素的形成涉及以下几对基因：花青素基因 Alal、A2a2、A3a3；糊粉粒色

基因Cc、Rr、PrPr以及色素抑制基因Ii所控制。这几对基因控制籽粒颜色的机制为：只

10 有当显性基因 Al、A2、A3、C、R 同时存在、而抑制基因又呈隐性纯合 ii 时，色素才能

形成；而色素形成的类别是由Prpr决定的，当显性基因Pr存在时，呈现为紫色，当隐性

基因纯合 prpr 存在时则表现为红色。当显性基因 A1、A2、A3、C、R 中缺少任何一个或

所有这些色素基因均为显性，但当显性抑制基因I存在时，均表现为无色。

淀粉层的颜色有黄色与白色之分，黄对白为显性，受一对等位基因的控制。

上述与胚乳的糊粉层和淀粉层有关的性状常表现花粉直感现象。 直感现象是显性性状

在籽粒上的一种表现，当父本花粉含有显性基因时，它所控制的性状在当代杂种的籽粒

上就可能表现出来，而果皮则因与受精无关故不表现直感现象。

二、实验材料与实验用品

杂交处理后的不同类型的玉米果穗、计算器。

三、实验内容与步骤

取不同杂交组合的玉米果穗，分别观察、统计不同表现型籽粒的数目，将统计结果

填入第四项实验结果计算中的表格。

1、一对遗传性状的分析：紫色×白色杂交后代 F1 自交果穗和测交果穗。

2、两对独立遗传性状的分析：紫色饱满×白色皱缩籽粒的玉米杂交F1 自交果穗。

3、基因互补作用的遗传性状分析：紫色×白色籽粒的玉米杂交F1 自交果穗。

四、实验结果计算

1、将一对遗传性状的分析结果填入表1，并说明实际观察结果与理论推断是否符合。

表1一对遗传性状的分析结果表

项目

表现型

果穗 观察值

（O） 理论值

（E） O－E （O－E） 2 /E X 2 =Σ[（O－E） 2 /E] P值（与

0.05比较）

自交

测交

2、将两对独立遗传性状的分析结果填入表 2，并说明实际观察结果与理论推断是否

符合。

表2两对独立遗传性状的分析结果表

项目

表现型

果穗 观察值

（O） 理论值

（E） （O－E） （O－E） 2 /E X 2 =Σ[（O－E） 2 /E] P值（与

0.05比较）

自

11

交

果

穗

3、将基因互作的分析结果填入表3，并给出合理解释。

表3基因互作性状分析结果表

项目

表现型

果穗 观察值

（O） 理论值

（E） (O－E) （O－E） 2 /E X 2 =Σ[（O－E） 2 /E] P值（与

0.05比较）

显

性

互

补

五、思考题

1、基因型为AaBbCcDd（各对基因独立遗传，显性完全，无互作）的个体自交后代

中与亲本表型完全相同的占多大比例？与亲本基因型完全相同的占多大比例？

2、 在玉米粒色的遗传中， 一个基因型为CcPrpr的个体自交后代的表型和比例如何？

IiCc个体自交后代表型如何？

12 实验 5 植物花粉母细胞减数分裂的染色体观察

一、实验原理

减数分裂是性母细胞在分裂形成配子过程中一种特殊的细胞分裂方式。在这个过程

中，染色体复制一次，细胞分裂两次，最终形成的配子染色体数目比母细胞减少一半。

雌雄配子受精结合后代又恢复正常的染色体数目，从而保持了物种在遗传上的稳定性；

同时由于减数分裂中同源染色体的非姊妹染色单体的交换为后代的变异提供了基础。

减数分裂包括减数第一次分裂和减数第二次分裂两个连续变化的阶段。 每个阶段根据

细胞和染色体的变化特点分为前期、中期、后期和末期四个时期。由于减数第一次分裂

的前期较长，染色体变化也比较复杂，所以又常常将前期 I 分为细线期、偶线期、粗线

期、双线期和终变（浓缩）期。

染色体是遗传物质的载体， 在减数分裂中的行为对遗传物质的分配和重新组合具有重

大影响，因此了解染色体在减数分裂中所表现的特殊变化，可以从细胞学水平加深对遗

传学基本规律的理解。本实验通过在光学显微镜下对供试材料永久制片的观察熟悉性母

细胞和染色体在减数分裂过程中各个时期的变化特点，对减数分裂的具体过程和意义有

深刻的了解。

二、实验材料和实验用品

玉米、小麦等花粉母细胞减数分裂的永久制片和照片，以及显微镜、擦镜纸等。

三、实验内容与步骤

利用玉米、小麦等花粉母细胞的减数分裂永久制片，参考减数分裂各个时期的显微照

片，在显微镜下进行系统地观察，掌握各个时期的特点。

减数分裂各个时期的主要特点简述如下：

1．前期I

（1）细线期：细胞核内开始出现细而长交织成一团的线状物，难以找到两端，无法

计数，这是初期形成的染色体。核仁和核膜清晰可见。

（2）偶线期：同源染色体配对联会形成“二价体”。由于此时每条染色体已经复制，

因此每个二价体包含四条染色单体。由于同源染色体联会的行为在光学显微镜下看不到，

并且这一时期时间较短，染色体又很细长，难以同细线期明显区分开来。这一时期核仁

和核膜仍清晰可见。

（3）粗线期：染色体进一步螺旋化呈粗线状。染色体的个体性逐渐明显。非姊妹染

色单体之间的“交换”就发生在该时期，但“交换”的行为不能直接在显微镜下观察到。核

仁和核膜在这一时期仍然可以看见。

13 （4）双线期：染色体进一步缩短变粗，每个二价体的一对同源染色体相互排斥，并

开始彼此分开。但由于非姊妹染色单体的交换，每个二价体出现了数目不定的交叉结使

二价体仍然维持在一起而不完全分开。该时期核仁和核膜仍然可见。

（5）终变期：染色体高度浓缩，交叉结端化，每个二价体只在末端相连，核仁和核

膜仍然可见。此时所有二价体分散在整个核内，可以进行染色体计数，某生物有多少对

染色体此时就有多少个二价体。

2．中期 I：核仁和核膜的消失，标志着前期的结束，中期的开始。此时，所有二价

体排列在纺锤体的赤道面上。每个二价体两条染色体的着丝点分别趋向纺锤体的不同极。

如果从纺锤体的一极向赤道面观察，仍可计数染色体。由于一对同源染色体两个成员的

着丝点朝向细胞的哪一极完全是随机的，因此在不同性母细胞中，此期染色体的排列具

有多种可能性。

3．后期 I：每个二价体的两条染色体都以着丝点为先导，由纺锤丝牵引分别向细胞

的两极移动。结果细胞的每一极只分到了一对同源染色体中的一条，从而使每一极分到

的染色体数只有原来的一半。此时分到每一极的每条染色体的两条姊妹染色单体仍然由

共同的着丝点连在一起。

4．末期 I：染色体到达细胞两极后，细胞的每一极又重新形成核膜和核仁，随之胞

质分裂（有的植物此时胞质不分裂），形成两个子细胞，称为“二分子”。

减数第一次分裂结束后，经过一个短暂的间期，很快进入减数第二次分裂，第一次分

裂是染色体数目减半的过程。

5．前期II：细胞核内又重新出现染色体。每个染色体的两条姊妹染色单体仍由同一

个着丝粒连在一起，但两臂已彼此分开。

6．中期II：每个子细胞内的染色体都以自己的着丝点排列在细胞的赤道面上，染色

单体的两臂自由地散开。

7．后期II：每条染色体的着丝点纵裂，两条姊妹染色单体在两极纺锤丝的牵引下，

相背移向两极。

8．末期II：染色体分到两极后，细胞的每一极又重新形成核仁和核膜，然后胞质分

裂。整个减数分裂过程使原来的一个母细胞分裂成四个子细胞，每个子细胞内只含有母

细胞染色体数目的一半。分裂刚完成时四个子细胞彼此靠在一起，称为“四分子”。

四、思考题

1．玉米的体细胞中有 10 对染色体，中期Ⅰ时可能的排列方式有多少种？

2．以玉米为例说明在减数分裂过程中，染色体数目怎样从 2n=20 变为 n=10。

五、作业

绘制减数分裂粗线期、终变期、中 I、后 I、中 II、后 II的图像。

14 实验 6 植物 DNA的提取与检测

一、实验原理

幼嫩组织的细胞处于旺盛的分裂阶段，细胞核较大而细胞质较少，核酸浓度高，且

内含物少，次生代谢产物少，蛋白质及多糖类物质相对较少，在SDS 或CTAB物质存在

时，经机械研磨，使细胞破裂释放出内含物，提取的 DNA、RNA 的产量高，纯度好。

提取DNA所用的提取液、吸头、离心管等需要高压灭菌以灭活Dnase。

DNA定量分析可采用紫外光谱分析法。原理是 DNA分子在 260nm处有特异的紫外

吸收峰，且吸收强度与DNA的浓度成正比。此外，还可以通过琼脂糖凝胶电泳上显示的

DNA带的亮度来分析。 在电泳时加入已知浓度的DNAMarker作为DNA相对分子质量及

浓度的参考，样品DNA的荧光强度就可以大致表示DNA量的多少。这种方法的优点是

简便易行，可结合琼脂糖凝胶电泳分析DNA样品的完整性来进行，缺点是不太准确。

二、实验材料和实验用品

植物幼嫩组织（如幼叶、花器、幼根等）。

离心机、离心管、紫外分光光度计、微量移液器、吸头、吸水纸、水浴锅、冰箱、

研钵、液氮罐、电子天平、pH计、高压灭菌锅、一次性手套和口罩、电泳仪及电泳槽。

CTAB提取液：2%CTAB（m/V） ，100mmol/LTris-HClpH8.0，20mmol/LEDTApH8.0，

1.4mol/LNaCl，2%PVP(灭菌后加入 2%PVP，使之充分溶解)。在研磨植物幼嫩组织前加

入1%(V/V)β-巯基乙醇。

TE（pH8.0）:称取1.211gTris，0.372gEDTA-Na2，先用800mL蒸馏水加热搅拌溶解，

用盐酸调pH8.0，再用蒸馏水定容至1000mL。高压灭菌20min。

氯仿/异戊醇 （24:1， V/V） :将氯仿和异戊醇按体积24:1的比例混匀， 置棕色瓶中， 4℃

保存。

酚/氯仿/异戊醇（25:24:1）:按饱和酚、氯仿、异戊醇体积比为 25:24:1 比例混匀，置

棕色瓶中，4℃保存。

10mg/L的EB贮存液：在100mL蒸馏水中加入1gEB，在磁力搅拌器上搅拌数小时，

使其完全溶解，转至棕色瓶中避光4℃保存。EB是强诱变剂，称量时要戴手套和口罩。

一旦接触了EB，立即用大量水冲洗。

1×TAE 电泳缓冲液：50×TAE 浓缩贮存液含 Tris 碱 242g，冰醋酸 57.1mL，pH8.0 的

0.5mol/LEDTA100mL，加 600mL 蒸馏水，在磁力搅拌器上搅拌，最后加蒸馏水定容至

1000mL。

6×凝胶加样缓冲液：0.25%溴酚蓝，0.25%二甲苯青 FF，40%(m/V)蔗糖水溶液，4℃

保存。

3MNaAc（pH5.2）

15 三、实验内容和实验步骤

1．提取DNA

（1）提取 DNA 所用的提取液、吸头、离心管等需要在高压灭菌锅中 121℃（约

1.1kg/cm2）高压灭菌20min。

（2）用液氮将50mg幼嫩叶片研磨成细粉，置于1.5ml离心管中加入预热至65℃的

600μl的CTAB提取液，轻摇混匀。

（3）65℃水浴1小时，其间轻摇混匀。

（4）12000rpm离心10min，取上清转移至另一1.5ml离心管中。

（5）向上清液中加入等体积的酚/氯仿/异戊醇（25：24：1），轻轻混匀 10min，然

后12000rpm离心10min，再转移上清入新管。

（6）向上清液加入等体积的氯仿/异戊醇（24：1），轻轻混匀10min，然后12000rpm

离心10min，再转移上清入新管。

（7）向上清液中加 1/10 体积的 3MNaAC(pH5.2)，等体积的冷异丙醇，小心混匀。

12000rpm离心10min，弃上清。

（8）用70%乙醇洗涤沉淀一次，12000rpm离心，弃上清。

（10）将沉淀在超净工作台上吹干，加50μlTE(pH8.0)室温溶解。

电泳检测或用紫外分光光度计检测DNA的浓度和质量。

2．浓度测定

（1）琼脂糖电泳法检测DNA

根据上样管的数量和电泳槽的大小估算琼脂糖胶的体积，称取琼脂糖干粉用 1×TAE

缓冲液配制1%的琼脂糖凝胶， 配制时在电炉上加热使琼脂糖充分溶解， 待温度降至60℃，

加入GoldView(100mL胶中加入5μL GoldView)，摇匀，倒入带有梳子的胶床中，避免产

生气泡，室温下约30min，胶自然凝固。

把琼脂糖胶放入电泳槽中，倒入1×TAE电泳缓冲液使液面高出胶面约0.5cm。

移液器插上 10μl 吸头，吸入 DNA 样品和上样缓冲液的混合液后，尖端插入加样孔

底部，缓慢把DNA样品加入到加样孔中。

加样完毕后，正确连接电泳槽和电源，黑线接阴极。红线接阳极，打开电源，正确

设定电压及时间，时间的选择取决于胶的长度和电压大小。一般不高于 5V/cm的电压，

电泳约2h，待溴酚蓝离胶边约1-1.5cm时停止电泳。

小心取出凝胶，置于紫外透射仪上，紫外灯下检测扩增片段的有无及分离情况，在

凝胶成像仪上照相。

用 λDNA 做相对分子质量大小的 Marker，如果带型不弥散，在与 Marker20kb 的带

的相应位置出现整齐明亮的条带，说明基因组DNA完整，没有降解。

（2）紫外分光光度法测定DNA的浓度

取少量待测的DNA样品，用TE或蒸馏水稀释50倍（或100倍）。

16 用稀释液做空白，在260nm、180nm、310nm处调节紫外分光光度计的读数至零。

加入待测DNA样品在上述3个波长处读取OD值。

纯DNA样品的OD260/OD280 值大约为1.8，高于1.8有可能有RNA污染，低于1.8有

蛋白质污染；

四、实验结果和计算

根据OD值计算DNA浓度或纯度：

[SSDNA]=33×(OD260-OD310)×稀释倍数

[dSDNA]=50×(OD260-OD310)×稀释倍数

注意事项：

轻轻操作DNA溶液和快速冷冻植物组织对减轻机械剪切力和核酸酶切非常重要，不

要振荡。

酚、氯仿、CTAB具腐蚀性或毒性，使用含有上述药品的溶液时，必须戴手套，盛有

酚和氯仿的离心管要集中处理或丢弃。

五、思考题

1．提取DNA之前为什么要先进行高压灭菌？

2．提取DNA的步骤主要有哪些？需要注意哪些问题？

3．如何检测、评价提取的样品的纯度？

4．如何确定DNA的浓度？

17 实验 7 人群中 PTC味盲基因频率的测算

一、实验目的

1、通过对PTC味盲基因频率的分析，了解群体基因频率测算的一般方法。

2、加深理解遗传平衡定律，了解改变群体的因素。

二、实验原理

苯硫脲（Phenyl thiocar bamide, PTC）是一种白色结晶状无毒无副作用的人工合成化

合物由于含有N—C=S基团，所以有苦涩味。不同人对其溶液的苦味有不同的尝味能力。

这种尝味能力是由一对等位基因（Tt）所决定的遗传性状，其中 T 对 t 为不完全显性。

正常尝味者的基因型为TT， 能尝出1/750000moL/L~1/6000000moL/L的 PTC溶液的苦味；

具Tt 基因型的人尝味能力较低， 只能尝出1/48000moL/L~1/380000moL/L的 PTC溶液的

苦味；而基因型为 tt 的人只能尝出 1/24000moL/L 以上浓度 PTC 溶液的苦味。个别人甚

至对PTC的结晶也尝不出苦味来，这类个体在遗传上称为PTC味盲。

三、实验用具及药品

PTC 溶液及其不同浓度稀释液：称取 PTC 结晶 1.3g，加蒸馏水 1000mL，置于室温

下 1~2 天即可完全溶解。其间应不断摇晃以加快溶解过程。由此配制的溶液浓度为

1/750moL/L，称为原液，也就是 1号液。

2~14号液均由1号液按比例稀释制成，具体配制方法见下表。

PTC溶液的配制方法、浓度和基因型

编号 配制方法 浓度 moL/L 基因型

1 号 1.3g+蒸馏水 1000mL 1/750 tt

2 号 1 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/1500 tt

3 号 2 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/3000 tt

4 号 3 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/6000 tt

5 号 4 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/12000 tt

6 号 5 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/24000 tt

7 号 6 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/48000 Tt

8 号 7 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/96000 Tt

9 号 8 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/192000 Tt

10 号 9 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/380000 Tt

11 号 10 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/750000 TT

12 号 11 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/1500000 TT

13 号 12 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/3000000 TT

14 号 13 号液 100mL+蒸馏水 100mL 1/6000000 TT

15 号 蒸馏水 200mL

18 四、实验对象

随机人群，可以使一个小班（30人以上）、一个年级、一个专业等群体。

五、实验方法

让受试者坐于椅子上，仰头张口。用滴管滴3~5滴14号液于受试者舌根部，让受试

者徐徐咽下品味，然后用蒸馏水做同样的试验。

询问受试者能否鉴别此两种溶液的味道。若不能鉴别或鉴别不准，则依次用13号、

12号溶液重复试验，直至能明确鉴别出PTC 的苦味为止。

当受试者鉴别出某一号溶液时，再用此号溶液重复尝味3次，3次结果相同才是可靠

的。

注意：测定时，应将PTC溶液与蒸馏水反复交替给受试者，以免由于受试者的猜想

及其心理作用而影响结果的准确性。

六、作业

1、根据一个实验班的测定结果，求出该班群体中基因T和t 的频率。

2、应用 χ2 检验确定该实验班群体是否为平衡群体。如果不是平衡群体，可能的原

因有哪些？为了降低因样本含量少而引起的误差可综合多个班的结果进行分析。