前言：中文期刊网精心挑选了遗传学的基本定律范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
遗传学的基本定律范文1
关键词：遗传学实验；亲子鉴定；微卫星；科研成果
中图分类号：G642.0；Q3文献标志码：A文章编号：1674-9324（2017）46-0247-03
遗传学是生物类和农学类专业重要的基础课程，以理论和实验相结合为特点，是一门实践性较强的学科[1]。遗传学实验是遗传学课程教学的必要组成部分，而遗传学实验仍然停留在传统的实验课程和设计，以验证性和示范性实验为主，实验对象主要集中在染色体水平。在高等教育阶段，以培养学生严谨的科研思维和提高主观能动性为主，因此遗传学实验的设计可以紧密结合科学研究，将科研成果带入课堂，培养具有创造力的科研人才[2]。
亲子鉴定也称亲权鉴定，是指通过对子代个体遗传特征的分析确定可能的父母，或通过父母的遗传特征来寻找可能的子女[3]。在水产生物家系选育的过程中，亲子鉴定技术可以对早期家系混养的个体进行有效的亲缘关系判定[4]。微卫星标记，由于其共显性和高重复性特点[5]，在遗传分析中占有重要地位。我们将利用微卫星标记进行亲子鉴定的实验引入了遗传学实验中。本实验设计了利用6对微卫星标记进行缢蛏亲本和子代个体间亲缘关系鉴定，是一个综合性实验。
一、实验原理
微卫星（Microsatellites）以1-6个碱基为单位进行串联重复，两侧的单拷贝序列较为保守，标记符合孟德尔遗传特性，是一种理想的共显性分子标记。根据孟德尔遗传定律，子代分别遗传父本和母本的一个等位基因，对于不符合孟德尔遗传规律的个体，便可排除在外。因此，通过分析亲代和子代的微卫星标记的长度变异，可以有效进行亲子鉴定。通过该实验，熟悉实验过程和分析技术，掌握亲子鉴定的原理与技术，深入理解孟德尔定律的内涵。
二、实验材料与方法
1.实验材料。在缢蛏繁殖季节，以一对一的方式构建家系。结束，取亲本个体外套膜分别浸泡于无水乙醇中保存。次年，每个家系随机采集30个子代，取其外套膜组织，保存在无水乙醇中，备用。
2.DNA提取。缢蛏基因组DNA的提取采用改良的酚氯仿抽提法。取0.2g缢蛏样本组织剪碎，溶解于裂解液中，彻底裂解至澄清；在裂解液中加入500uL苯酚，12000rpm离心20min；吸取上清液，加入500uL氯仿，12000rpm离心20min；吸取上清液，加入2倍体积预冷无水乙醇，静置20min，12000rpm离心15min；弃掉上清液，将DNA溶解于100uL无菌水中，-20℃保存备用。
3.PCR扩增。用于缢蛏个体亲子鉴定的微卫星引物6对，合成5′上游荧光引物（FAM）（表1）。PCR反应体系为25μL，含1×TaqMasterMix，上、下游引物各0.2μmol/mL，模板DNA20ng；PCR反应条件：94℃预变性3min，94℃变性30s，58℃退火30s，72℃延伸30s，进行35循环，最后72℃延伸10min。
4.琼脂糖凝胶电泳检测。配制1%的琼脂糖凝胶凝胶，检测DNA和PCR产物，通过凝胶成像系统观察结果并拍照。
5.毛细管电泳检测基因型。将PCR样品进行毛细管电泳检测，利用GeneMapperv4.0对微卫星的分型结果进行分析。
三、实验结果
本实验包含了核酸提取，PCR扩增，凝胶电泳初步检测以及毛细管电泳基因分型；采集的样本包括1对父母本和10个子代。实验中将学生分为6组，每组同学分别提取2个样本的DNA，之后每组同学对12个样本进行2对微卫星引物的PCR扩增和基因型检测。
1.琼脂糖凝胶电泳检测结果。本实验对于微卫星引物扩增产物的检测，进行了琼脂糖凝胶电泳的初步检测，保障实验中能够扩增出预期的产物（图1）。但是，由于凝胶电泳分辨率较低，而微卫星等位基因片段差异较小，需要进一步根据采取分辨率较高的检测方法。
2.毛细管电泳检测结果。本实验设计了荧光标记的微卫星单向引物，采用了毛细管电泳检测方法，对PCR产物进行了进一步检测，利用GeneMapper软件获得了样本的测试峰图和基因型，并转化成扩增产物的长度表示。以引物以M129857为例，测序结果的数据如图2所示，分别为母本、父本和10个子代的基因型。该引物可以获得4种基因型，假设母本为ab，父本为cd，那么根据孟德尔定律，这10个子代的基因型必然是4种组合，包括ac，ad，bc和bd。学生通过对比各个微卫星引物扩增产物在父母本和子代个体中的片段大小，可以推断出它们之间的亲缘关系。
四、实验教学总结
在高等教育阶段，教学和科研是相辅相成，相互补充的。教学是科研的理论基础，而科研是教学的实践、补充和延伸。本实验中，我们利用了6对微卫星分子标记进行亲子鉴定实验，实现了科研成果的转化，也是对孟德尔定律的再次理解和实际应用。在传统的遗传学实验中，以掌握实验方法为出发点，大家在实验过程中仅僅是照搬实验步骤和机械性重复，缺乏主观能动性。本实验的不同在于是一个科学性的综合性实验，具有一定生物学意义，具备了“提出问题、解决问题和分析问题”的思路，相当于一个小课题。因此，在实验过程中，较好地激发了学生的学习兴趣，能够培养学生严谨的科学思维。
本实验属于综合性实验，涉及到了基本的分子生物学技术，也进行了实验和分析技术的改进。例如，对于传统的核酸抽提，我们进行了步骤简化，这样就可以节约时间。采用琼脂糖凝胶电泳抽测，对PCR结果进行初步检测，之后主要采用毛细管电泳检测方法，保证基因分型更加精确。对于整个实验，注重遗传学分析即基因型的判断，更加深刻理解遗传的本质。
遗传学的基本定律范文2
基因鉴定亲子关系的科学根据来自遗传学的基本定律――孟德尔定律。这一定律认为，孩子的遗传物质――基因(DNA)来自父母双方：基因的一半来自父亲，另一半来自母亲。除了生殖细胞外，人体所有细胞里都有一套完整的、来自父母双方的基因。因此，通过比较两代人基因成分的组成，就可以判断他们之间的亲缘关系。基因鉴定的具体步骤包括：取样、复制、分离、鉴定几个程序。
什么样的生物标本可以用来做基因鉴定?一般来说，取样本身并不挑剔。只要是包含细胞成分的标本，包括血迹、毛发，都可以通过生化处理取得遗传物质。为了确认亲子关系，需要从两代、三方的身上取得细胞标本。也就是说，需要“海啸儿”以及假设的父母双方的细胞标本。取样，往往比想象的过程要简单许多，只须从口腔中擦取脱落的上皮细胞就可以供实验人员从中提取所需要的遗传物质。
这么一点生物标本怎么能保证结果可靠?这就是复制的功效。为了把收集到的有限的遗传物质增加到能够用来比较鉴别的数量，就需要把来自父亲、母亲、孩子的遗传物质，用生物化学的方法分别加以复制。可以说，复制过程是基因鉴定方法的关键。因为遗传物质只占生物标本中很小的一部分，很容易消失在样品处理过程的“大海”之中。为了增加遗传物质的含量，20年前莫利斯发明了聚合酶链式反应，这种方法能够使事先选定的若干靶基因在体外快速、特异性的扩增。今天，聚合酶链式反应经过不断改进，实现了基因扩增自动化，短时间内就可以将靶基因扩增上百万倍。这样一来，原本微不足道的基因“底板”就变成了“声势浩大”的生力军。
那靶基因的片段混在一起如何比较?所以，下一步要做的就是分离。分离，指的是将复制后的基因片段分开，以便亲子之间进行比较。分离的方法在生化技术上叫做凝胶电泳。这种方法的原理是利用基因片段带电、同时片段大小不等的特点，在电场的作用下，沿着凝胶做成的“跑道”赛跑来决出名次。实验人员把基因片段的混合标本点滴在起跑线上之后，一群群基因片段就开始向终点跑。结果跑前跑后，完全取决于基因片段的大小。小的灵活，自然跑在前面；大的负担重，也就被落在了后面；不大不小的分布在中间。经过染色，就可以看到凝胶板上，不同大小的基因片段成带状分散在起点和终点之间。大的基因群体才跑出不远，小的基因群体已到终点。这时，每一条凝胶板上的色带都代表着一群同样组成的基因片段。
遗传学的基本定律范文3
16~19世纪，为近代生物学史15-16世纪欧洲兴起文艺复兴运动,是一次伟大的思想解放运动,它沉重地打击了教会和神学,为自然科学(包括生物学）的发展创造了良好的条件。资本主义及其生产力的发展为自然科学提出许多新的课题，同时也提供了大量可供观察的材料和新的研究手段。近代生物学的发展,在方法论上以培根实验理论和笛卡尔的数学方法为标志，在生物学内容上则以细胞学说和达尔文进化论的创立为中心,生物学的研究达到了整体水平和细胞水平。16~n世纪,生物学上一些分支学科开始独立和发展。植物学、解剖学和生理学先后成为一门独立的学科。18世纪,除生理学取得进一步发展外，分类学和胚胎学的成就最为显著。19世纪，细胞学、进化论和孟德尔遗传学方面的成就最为突出。近代生物学发展的特点是生物科学内部不同学派之间的对立和争鸣：这一时期,不同学派产生和不同的学说的争端，往往是特定学科走向更为成熟阶段的重要标志之一。例如,“物成论”与“神创论”，“进化论”与“不变论”，“人为分类法”和“自然分类法”,“预成论”与“渐成论”，“活力论”与“机械论"，“生生说”与“自生说”等等,不同学派的理论在经受实践、历史的检验以后，一方面，可以不断地修正错误,也可以相互取长补短,统一认识后达到更高层次的完善。例如,“活力论”和“机械论”的争论促进了生理学的发展。又如,“预成论”和“渐成论”的争论，有效地推动了胚胎学的发展；另一方面,真理战胜谬误,为学科发展奠定基础，例如“生生说”战胜“自生说”为微生物学的发展扫潸道路。不同学派之间的争端和对立，即有正价值，又有负价值。研究生命科学史，就要总结正反两方面的经验,帮助科学的研究自觉地运用这类正负价值,推动生物科学的发展。
2.现代生物学:
20世纪以来为现代生物学史由于物理、化学、数学向生物学渗透,给生物学带来了巨大的变革和发展,在全面发展的基础上，从描述性为主的傅物学领域，进人实验生物学蓬勃发展的时代。到了20世纪30年代,大多数生物学应用实验分析、物理或化学方法取得了许多新的进展。20世纪上半叶，基本上是以遗传学、胚胎学和生理学为带头学科，到了20世纪下半叶则以分子生物学为带头学科，加上细胞学、神经生物学和生态学构成了当代生物学的四大支柱。随着实验科学手段和方法的发展，生物学在微观上从细胞生物学水平走向分子生物学水平；宏观上,从各分支学科走向综合生物学的方向发展,这是一个微观研究和宏观研究不断相互促进的发展过程。21世纪被称为生物科学发展的世纪。
3.伟大科学家的重要成果是生物科学发展的里程碑,科学家的科学精神是生命科学发展史的炅魂。
遗传学的基本定律范文4
一、高中生物学教学中多媒体课件的制作
1.实现传统教学方法与多媒体辅助教学的紧密结合
(1)要注意精选课件内容。需要用的就用，不需要用的就不用，在内容上实现“无缝连接”。对于那些用传统方法不便展示的生物过程辅之以现代化的多媒体技术，发挥其优势，能极大地提高学生的学习兴趣，增强感染力，收到良好的教学效果。例如神经兴奋的传导，神经冲动以电流的形式传导，虽然电流是真实存在的(生物电)，但它却看不见，摸不着，学生是观察不到的。如果靠学生自己去想象，难度是较大的，而借助多媒体课件用电影的形式展现，变抽象为直观、形象，从而有助于学生理解和掌握“神经冲动的传导”这一知识点，突破本节的难点和重点。
(2)在时间上实现无缝连接。课件的内容要便于多媒体过渡，比如黑板和显示屏的过渡。在制作或者选用课件以及编写教案时，要设计过渡内容。使用时要把握好切入时机，不要因为切换时机不要因为切换时间过长而“冷场”。要准确把握这些时间的长短及其相关因素，做到心中有数，实现时间上的“无缝连接”。
(3)在空间上实现无缝连接。在硬件设施上，必须使用多媒体计算机与黑板及其他媒体的有机结合，合理安排其空间位置，学生的视线跨度要尽量小，操作要方便，切换要迅速和自然，且视听效果好。
2.课件内容要详略得当
课件视觉效果好，而且字体是采用标准字体，再配以不同的颜色，学生看起来非常的清晰、舒服。关键在于其内容：内容太详尽了不行，那与直接展教案无益，会使学生忙于记笔记；内容太简单了也不行，一些重点内容、难点内容就无法展示给学生看。所以在制作课件时，要做到详略得当，在保证课程内容的基本章节结构完整的前提下，对一些重点内容、难点内容尽量多作一些说明，或多采用一些图像(图表)的形式来给学生进行演示，而对一些比较容易理解和掌握的内容则只作简单说明，或只列出要点。
二、多媒体在生物教学中的作用
1.模拟自然情景，激发学生的学习兴趣
例如，在讲授《生物与进化》一章时，与《生物》教科书配套的“桦尺蛾”的视频案例，全长3分钟。内容简介如下：
英国有一个小山村，再村外的树林里栖息着两种桦尺蛾，一种浅色，一种深色，树林里的小鸟以桦尺蛾为食。几十年后，这个小山村变成了工业城市，工厂排放的黑烟渐渐把树干染成了黑色，由于黑烟的污染，浅色的桦尺蛾停息在黑色的树干上，目标显著容易被鸟类发现而不易生存下来；深色的桦尺蛾停息在黑色的树干上，体色与周围环境比较一致，不易被鸟类发现而生存下来。这就是工业污染区深色桦尺蛾占多数的原因。
通过这个视频的案例，可以让学生亲临其境，更深的理解自然选择决定着生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变，更深的理解现代生物进化理论。
2.丰富教学内容，开阔学生的知识视野
例如，在讲授《遗传的基本定律》时，一些课件对孟德尔的生平进行介绍：奥国人，天主神父，主要工作，1856-1865经过8年杂交试验，1865年发表《植物杂交试验》。以及孟德尔的《遗传定律》被发现的过程。
让学生了解孟德尔科学成果的取得，是因为前人科学的选材，科学的设计实验程序；创造性的把统计学与遗传学研究的结合。培养学生不怕吃苦、不怕困难的品质，以及科学的创新精神。
利用多媒体有选择地向学生介绍一些科学家的科学成果的认知模式，可以培养学生创新精神和探究能力。
3.运用多媒体直观、形象特点，突破难点
