蝗蟲精原細胞減數(shù)分裂觀察

1、蝗蟲精原細胞減數(shù)分裂觀察摘要 減數(shù)分裂是細胞產(chǎn)生有性配子的重要分裂方式，它對細胞能更好的適應環(huán)境有重要意義。本次實驗我們通過對蝗蟲精巢進行固定、制片染色后觀察其精原細胞分裂各階段染色體的形態(tài)，溫習了減數(shù)分裂各階段的染色體的特征及行為，了解了如何區(qū)分各時期的細胞，再一次練習了制片、染色、鏡檢等基本實驗操作技術。1.引言細胞分裂是自然界中普遍存在的生物現(xiàn)象，它是生物體生長和繁殖的基礎。細胞分裂可分為有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂三種；其中無絲分裂的遺傳物質不能平均分配，有絲分裂不改變?nèi)旧w倍數(shù)，減數(shù)分裂則產(chǎn)生染色體減半的配子。減數(shù)分裂是進行有性生殖的動植物性母細胞成熟、形成配子的過程中出現(xiàn)的一種特殊

2、分裂方式，通常發(fā)生在生命周期某一個階段，也叫成熟分裂。在減數(shù)分裂過程中，細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體僅復制一次，形成了四個子細胞，每個子細胞中的染色體數(shù)目只有母細胞的一半。減數(shù)分裂加大了生物遺傳信息突變和重組的概率，加速了生物的進化的概率，使生物能更好的適應環(huán)境。減數(shù)分裂的過程見圖一。 圖1 減數(shù)分裂過程圖本次試驗選用蝗蟲精巢作為實驗材料，通過固定、保存、制片、染色后觀察蝗蟲精原細胞分裂各個階段，了解細胞減數(shù)分裂的一般規(guī)律及分裂過程中的染色體行為的動態(tài)變化過程。選用蝗蟲作為研究材料有以下幾個原因：（1）當下正值蝗蟲繁殖期，取材較為方便；（2）蝗蟲染色體數(shù)目較少（雄蝗蟲2n=23，雌蝗蟲2n=24

3、），染色體較大，易于觀察；（3）蝗蟲的曲細精管內(nèi)由上到下一次排列著不同發(fā)育時期的生殖細胞，使我們在同一染色體標本上可以同時觀察到減數(shù)分裂的各個時期。2.實驗材料2.1實驗器材載破片、蓋玻片、顯微鏡、解剖針、鑷子。2.2實驗試劑 carnoy固定液、改良苯酚品紅染液2.3實驗生物材料 蝗蟲精巢小管固定材料3實驗方法3.1取材 選擇繁殖季節(jié)雄性蝗蟲（雄性蝗蟲個體較小，雌性蝗蟲個體較大，且尾部有產(chǎn)卵瓣，從外部易于區(qū)別。），去掉第一對步足及翅，在翅基部的后方（相當于腹部背側前端），用解剖剪將其體壁剪開，見到在上方兩側各有一塊乳白色或黃色的團塊，即為蝗蟲精巢。將精巢取出放于培養(yǎng)皿中，用蒸餾水反復沖洗。【

4、1】3.2固定 去掉精巢外面附著的脂肪，將精巢投入蒸餾水中低滲5min后轉至carnoy固定液中固定46h，待黃色組織塊變白即可（若尚未變白還可繼續(xù)固定適當時間）。（carnoy：冰醋酸:乙醇=1:3（應用最為廣泛）；carnoy：冰醋酸:氯仿:乙醇=1:3:6(含油脂類較多的材料以及需要更加硬化的組織的固定）。）?！?】3.3保存若需長期保存，應洗去乙酸，于70%乙醇中低溫保存，每100 ml酒精中加甘油2ml。冰箱保存可達2年?！?】3.4制片與鏡檢 在干凈的載玻片上滴一滴燃料，挑取34條曲細管置于其中，用兩根解剖針十字交叉將小管撕破，或用刀片在曲細精管中橫切兩三道，輕輕擠出其中的細胞，用

5、改良苯酚品紅染色1015min。壓片時應用一只手按住蓋玻片再壓片，防止蓋玻片滑動，再輕輕蓋上蓋玻片，用吸水紙吸去多余染液，但注意不要吸太多。然后用解剖針的鈍頭輕輕敲打蓋玻片，用拇指將蓋玻片壓平。再轉移到顯微鏡下觀察，若細胞重疊仍較多，可再次敲打后觀察。4實驗結果與討論4.1鏡檢結果：參考李雅軒，趙昕的遺傳學綜合實驗（第二版）【4】判斷各減數(shù)分裂各時期細胞形態(tài)如下圖所示：（為了更清楚的展示細胞的輪廓，對某些照片進行了亮度和對比度的調節(jié)。）4.1.1第一次減數(shù)分裂：（未觀察到末期i和間期細胞） 細線期 偶線期 粗線期 雙線期 終變期 中期i 后期i 4.1.2第二次減數(shù)分裂：（未觀察到前期ii細胞

6、，其他時期則依靠兩細胞之間的距離判斷，也可能為第一次分裂的末期。） 中期ii 后期ii 末期ii4.1.3精子： （ 未拍攝柳葉狀精細胞） 棗核狀精細胞 細線狀精子 由圖可知，觀察結果與預期結果大致相符：減數(shù)第一次分裂：前期i，細線期細胞核較大、成團狀，偶線期染色較深、染色體較粗，粗線期染色體更短更粗，雙線期出現(xiàn)交叉的圈形染色體，終變期交叉消失；中期i，染色體高度濃縮，排列在赤道板上，可以看到蝗蟲的無同源染色體配對的x染色體；后期i同源染色體分離并移向細胞兩極；末期i未觀察到。減數(shù)第二次分裂的結果并不能完全確定，因為大多看不清細胞內(nèi)染色體的狀態(tài)，只能依據(jù)兩個子細胞之間的距離來判斷。精子變形期：

7、可以看到精子呈現(xiàn)不同形態(tài)，棗核狀、柳葉狀和圓形頭部的細線狀，但由于拍攝時集中拍攝減數(shù)第一次分裂的細胞，導致后來沒有拍下柳葉狀的精子。4.2討論 在觀察玻片時，雖然基本上觀察到了蝗蟲精巢減數(shù)分裂各時期的細胞形態(tài)，但是發(fā)現(xiàn)很容易觀察到減數(shù)分裂前期i的細胞，有時候甚至是成片存在，而其他時期的細胞則很難觀察到，推測可能與前期i在分裂期中所占的時間較長有關。 其次，發(fā)現(xiàn)視野中的細胞數(shù)量較多，而且有些細胞不再一個平面上，十分不利于觀察和攝像，可能因為細胞未完全敲散，最后壓蓋玻片時壓的太輕。為了便于觀察又不將細胞敲碎壓碎，下次實驗室應做到觀察后再調整力度敲和壓，重復多次，使標本更利于觀察。 另外，視野顏色較深，有時候都看不到細胞的邊緣，與其他同學討論后發(fā)現(xiàn)有些同學用生理鹽水清洗后得到的標本對比度顯著提高，下次實驗可以嘗試此種做法。參考文獻1王佑舉，賈玉珩.蝗蟲減數(shù)分裂觀察j.生物學通報，1985,34（12）：41-422傅鵬，石秀.制備觀察蝗蟲精原細胞減數(shù)分