实验一 动物细胞制片技术及减数分裂观察
一、实验目的 1.了解动物生殖细胞的形成过程,观察减数分裂过程中染色体的动态变化; 2.学习并掌握制片和染色技术。
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂,仅在配子形成过程中发生。这一过程的特点: 二、实验原理 减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂,仅在配子形成过程中发生。这一过程的特点: 1.连续进行两次核分裂,而染色体只复制一次,结果形成四个核,每个核只含单倍体数的染色体,即染色体数减少一半,所以称为减数分裂; 2. 前期特别长,而且变化复杂,包括同源染色体的配对、交换与分离。 整个减数分裂过程可分为下列几个时期:
减数第一次分裂 前期Ι 细线期:第一次分裂开始,染色质浓缩为几条细而长的细线。每一条染色体已复制为二个单体,但在显微镜下仍看不出染色体的双重性。(减数I前期-----细线期)
偶线期:染色体形态与细线期没有多大差别,同源染色体开始配对(联会),出现联会复合体。(减数Ι前期-----偶线期) 粗线期:同源染色体配对完毕,称双价体,每个双价体含有四个染色单体(四分体) 。染色体继续变短变粗。(减数Ι前期-----粗线期)
双线期:配对的同源染色体开始分开。由于非姊妹染色单体间发生过交换,因此有交叉现象。交叉数减少,交叉向染色体端部移动(交叉端化),染色体螺旋化程度加深。(减数Ι前期----双线期) 浓缩期:又称终变期,仍为n个双价体,染色体变得更短粗。核仁核膜消失。(减数Ι前期-----浓缩期)
中期Ι :各个双价体排列在赤道板上,纺锤体形成,两个同源染色体上的着丝粒逐渐远离。双价体开始分离。染色体仍为2n,每一染色体含有两个染色单体。(减数Ι-----中期)
末期Ι:染色体解旋,又呈丝状,核膜形成,胞质分裂,成为二个子细胞。(减数Ι-----末期) 间期:在减数第二次分裂开始以前,两个子细胞进入间期。但有的植物如延龄草和大多数动物不经过末期和间期,直接进入减数第二次分裂的晚前期。(间期)
减数第二次分裂 前期 Ⅱ : 染色体缩短变粗,染色体开始清晰起来。每个染色体含有一个着丝粒和纵向排列的两条染色单体。(减数Ⅱ-----前期) 中期Ⅱ: 染色体排列在赤道面上,每个染色体有一个着丝粒,两条染色单体开始分离。此时细胞的染色体数为n,每条染色体有两条染色单体。(减数Ⅱ-----中期)
后期Ⅱ: 两条染色单体分离,移向两极,每极含n条染色体。(减数Ⅱ-----后期) 末期Ⅱ: 染色体逐渐解螺旋,变为细丝状,核膜重建,核仁重新形成。胞质分裂,各成为两个子细胞。(减数Ⅱ-----末期)图一 减数分裂模式图
减数分裂结果: 一个细胞经减数分裂形成四个子细胞,每个子细胞中有n个染色体。因为细胞分裂两次,染色体只复制一次。
三、实验材料 四、实验仪器和试剂 短角斑腿蝗(Catantops brachycerus)精巢 仪器:冰箱,显微镜 试剂: Carnoy固定液 ,1N HCL ,70%乙醇 , 改良苯酚品红染液
五、实验步骤 1.采集蝗虫: 随蝗虫物种的不同,采集时间有变化。 采集方法可用手抓或用网捕捉。如短角斑腿蝗喜温暖,可在十月左右,在晴天阳光下的草地用扫网捕捉。 2.取材固定: 用镊子夹住雄虫尾部,向外拉。可见到一团黄色组织块,这就是蝗虫的精巢。剔除精巢上的其他组织,将其放到 Carnoy 固定液中固定1.5-2小时,再放入70%酒精溶液中。
3.剥曲精细管: 切取较粗端,约占全长的1/3-1/2(粗端远离输精管,细胞分裂旺盛,细端近输精管,多已经生成精子),弃细端,蒸馏水冲洗,吸干水分。 4.1NHCL解离2-5分钟,蒸馏水多次冲洗(因为HCL影响染色)。 5.将材料放在载片上切成约1mm之几段,分置于不同载片,滴一滴改良苯酚品红,染15-20分钟。 6.压片:在材料上加盖玻片,吸去多余染液,上覆吸水纸,用拇指压盖玻片。 7.镜下观察。
六、实验结果 绘制观察到的减数分裂各时期,尤其是前期Ι各个时期染色体的变化图。
七 、实验分析与讨论 1.分析此次实验成败的原因。 2. 本次实验有哪些地方可以改进?
八、思考题 1.减数分裂的遗传学意义。 2.减数的机理是什么? 3.交叉和交换的关系。
1.刘祖洞 ,江绍慧 ,1979年 ,《遗传学》,人民教育出版社 ,北京 2.遗传学实验 高等教育出版社 九、参考文献 1.刘祖洞 ,江绍慧 ,1979年 ,《遗传学》,人民教育出版社 ,北京 2.遗传学实验 高等教育出版社 3.遗传学实验方法和技术 高等教育出版社
减数Ι前期----细线期
减数Ι前期----偶线期
减数Ι前期----粗线期
减数Ι前期----双线期
减数Ι前期-----浓缩期
减数Ι-----中期
减数Ι-----后期
减数Ι-----末期
间期
减数Ⅱ-----前期
减数Ⅱ-----中期
减数Ⅱ-----后期
减数Ⅱ-----末期
减数Ι前期—细线期 偶线期
粗线期 双线期
浓缩期 中期 Ι
后期Ι 末期Ι
间期 减分Ⅱ(前期)
减分Ⅱ (后期 ) 减分Ⅱ (末期 )
蝗虫减数分裂