遗传学实验 - 图文

实验一 细胞减数分裂染色体的制片及观察

【 实验说明 】

在植物花粉形成过程中，花药内的一些细胞分化成小孢子母细胞（2n），每个小孢子母细胞进行两次连续的细胞分裂（第一次减数分裂和第二次减数分裂）。每一小孢子母细胞产生四个子细胞，每个子细胞就是一个小孢子。小孢子体内的染色体数目是体细胞的一半。

在动物的有性生殖过程中，也有一个由双倍体到单倍体的减数过程。动物的精巢分化出精母细胞，精母细胞减数分裂，形成单倍染色体的精子。

动物精原细胞（2n） 植物雄孢原细胞（2n） ↓←―――――――有丝分裂―――－――――→↓

初级精母细胞（2n） 小孢子母细胞（2n） ↙↘←―――――第一次减数分裂―――－―→↙↘ n n n n

↙↘↙↘ ←――――第二次减数分裂――－―→↙↘↙↘ n n n n n n n n 精细胞 小孢子

在适当的时机采集植物的花蕾或动物的精巢，经固定、染色压片后，就可以在显微镜下观察到细胞的减数分裂。整个减数分裂可分为下列各个时期。

第一次减数分裂： 前期Ⅰ

细线期：第一次分裂开始，染色质浓缩为几条细而长的细线。每一染色体已复制为二个单体，但在显微镜下还看不出染色体的双重性。

偶线期：染色体形态与细线期没有多大变化，同源染色体开始配对。

粗线期：同源染色体配对完毕，这种配对的染色体叫双价体，每个双价体含有四个染色单体，但仅有两个着丝粒。染色体继续短粗。

双线期：配对的同源染色体开始分开。由于染色单体间起过交换，同源染色体有交叉现象。染色体螺旋化程度加深。

浓缩期：又叫终变期，交叉向染色体端部移动，交叉数减少，染色体变得更短粗。浓缩期末核膜消失。

中期Ⅰ

各个双价体排列在赤道上，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。染色体数仍为2n，但每一染色体含有两个染色单体。

后期Ⅰ

两条同源染色体分开，分别移向两极。每一染色体有一着丝粒，带着两个染色单体。每一极得到n条染色体。染色体数已减半。

末期Ⅰ

染色体解旋，又呈丝状，核膜形成，胞质分裂，成为两个子细胞。 间期

在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，直接进入第二次减数分裂的晚前期。

第二次减数分裂

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。前期快结束，染色体更短粗，核膜消失。

中期Ⅱ 染色体排列在赤道面上，每个染色体含一个着丝粒、两条染色单体。两条染色单体开始分离。此时，细胞的染色体数为n，每一染色体有两条染色单体。

后期Ⅱ 两条染色单体分离，移向两极，每极含n条染色体。

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，

1

各成为两个子细胞。

减数分裂结束，一个细胞经减数分裂形成四个子细胞，每个子细胞中只有n个染色体。因为细胞分裂两次，染色体只复制一次。

【 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。这一过程的特点是：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，每个核只含单倍数的染色体，即染色体数减少一半，所以称作减数分裂。另外一个特点是前期特别长，而且变化复杂，包括同源染色体的配对、交换与分离等。

【 实验目的 】

1、了解植物生殖细胞的形成过程； 2、熟悉减数分裂各期特点；

3、学习生殖细胞的取材和染色体制片

【 实验材料 】

蚕豆花蕾（2n=12，n=6）。在早春（每年3-4月）蚕豆现蕾后，于上午8-10时，摘取长约lmm左右的花蕾，投入卡诺固定液（3V95% 乙醇:1V冰乙酸），然后转入70%乙醇中，可保存2-3年）

【 实验器具和药品 】

1.仪器用具：

显微镜、酒精灯、培养皿、载玻片，盖玻片、镊子、刀片、木夹、吸水纸、标签纸、火柴。

2.药品试剂：

醋酸洋红染色液（或丙酸一水合氯醛一铁矾一苏木精染色液）、卡诺氏固定液、95％酒精、80％酒精、70％酒精。 3.染色液的配制:

1%醋酸洋红染色液的配制：

将100ml 45％醋酸加热煮沸后，移去火苗，徐徐加入1-2g洋红，待全部溶解后再煮沸1-2min，冷却后加入2％的铁矾水溶液5-10滴，或在煮沸醋酸洋红染色液中悬置数枚锈铁钉（防止溶液溢出），以增强染色性能。配制的染色液过滤后贮存于棕色试剂瓶中备用。

丙酸一水合氯醛一铁矾－苏木精染色液的配制： A液：称2g苏木精溶于l00ml 50％丙酸中。 B液：称0.5—1g铁矾溶于l00ml 50％丙酸中。 将A液和B液按1:1比例混合，每50ml混合液中加2g水合氯醛，存放一天后使用。

【 实验步骤 】

1.取1-3枚花药放在洁净的载玻片上，用清洁刀片压在花药上向一端抹去，涂成薄层，然后滴1滴1%醋酸洋红染色液（或苏木精染色液），也可在花药上滴上染色液。然后用镊子把花药镊碎，去掉肉眼见得到的残渣，数分钟后盖上盖玻片，包被吸水纸，用大姆指匀力压片，或用铅笔的橡皮头垂直轻敲（加压时勿使盖片与载片滑动） 。为了加深染色，可把载玻片平放在酒精灯火焰上来回摆动几次，使之略作加热。

2.先在低倍镜下寻找花粉母细胞，一般花粉母细胞较大、圆形或扁圆形，细胞核大、着色较浅。而一些形状较小，整齐一致着色较深的细胞是药壁体细胞，一些形状处于中间略呈扇形的细胞是从四分体脱开后的小孢子或幼小花粉粒。如形状较大，内部较透明并具有明显外壳的细胞则是成熟的花粉粒。观察到有一定分裂相的花粉母细胞后，用高倍镜观察减数分裂各时期染色体的行为和特征。

制作永久片（选做）

上述压片所得到的片子，只能做临时观察，要长期保存时，可做永久片。步骤如下： 1． 用玻棒沾一点甘油蛋白（甘油1份＋新鲜蛋白1份）在载玻片上，用手指涂匀。

将载玻片在酒精灯上烘一下（1－3秒）。

2． 挑取一条已染色的精细管，加一滴染液在载玻片上，加盖玻片，压片。

2

3． 压片后在酒精灯上烘一下，很快掠过，约5－6次。 4． 用封蜡封片。 5． 在显微镜下观察。

6． 如有分裂相多、染色良好的片子也可制作永久标本，方法如下：

皿内置一短玻棒，倒入约2/3的固定液。将选好的片子剔除封蜡，翻过来（有材料的面向下），一端搭在玻棒上，在固定液中浸泡。待盖玻片自然脱落后，与载玻片一起轻轻移入以下各缸：

95％乙醇（1分钟）→无水乙醇（1分钟）→无水乙醇（1分钟）→加Eupral一滴，封片。贴上标签。

【 作业 】

1．制作减数分裂某一时期图象清晰的片子1—2张。

2．对所观察到的减数分裂各时期的图象进行绘图，并简要描述染色体的行为和特征。

3