实验三、减数分裂制片技术及显微观察.ppt

实验三减数分裂制片技术及显微观察,一、实验目的1学习生殖细胞的制片技术，观察减数分裂过程中不同时期的染色体形态；2了解动植物生殖细胞形成过程中染色体的动态变化，明确遗传的细胞学基础。,二、实验原理减数分裂是生物在性母细胞成熟形成配子过程中发生的一种特殊有丝分裂，它包括连续两次的细胞分裂，第一次分裂是减数的，第二次是等数的。第一次分裂的前期较长，染色体变化较复杂，可细分为5个时期，即细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。同源染色体之间要发生联会、交换和分离，非同源染色体之间要发生自由组合。最终产生的四个子细胞内染色体数目只有母细胞的一半，以后每一个子细胞进一步发育为雌配子和雄配子。雌雄配子通过受精作用又结合成为合子，发育成为新的个体，染色体数目恢复为全数（2n）。,第一次分裂：前期：可分为以下五个时期：1）细线期：核内染色体呈细长线状，互相缠绕，难以辨别成双的染色体。2）偶线期：同源染色体相互纵向靠拢配对，称为联会。这样联会了的一对同源染色体，称为二价体。偶线期所表现的这一特征的时间很短，一般难以观察到。3）粗线期：配对后的染色体逐渐缩短变粗，含有两条姐妹染色单体，这样一个二价体包含了四条染色单体，故又称为四合体。在此期间各同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生片段交换。4）双线期：各对同源染色体开始分开，由于在粗线期非姐妹染色单体之间发生了交换，因而同源染色体在一定区段间出现交叉，此期可清楚地观察到交叉现象。5）终变期：染色体更为浓缩粗短，交叉结向二价体的两端移动，核仁和核膜开始消失。此时各二价体分散在核内，适于计数染色体的数目。,第一次分裂：中期：核仁和核膜消失，所有二价体排列在赤道板两侧，细胞质里出现纺锤体，每个二价体的两条染色单体的着丝点分别趋向纺锤体的两极，此时最适chr计数、观察形态特征。后期：二价体中的一对同源染色体开始分开。在纺锤体的作用下分别向两极移动，完成染色体数目的减半过程。此期，同源染色体的两个成员必然分离，非同源染色体间的各个成员以同等机会随机结合，分别移向两极。注意此时染色体的着丝点尚未分裂，每条染色体含有两条染色单体。末期：染色体移到两极，松开变细，核仁核膜重新出现，形成两个子核。细胞质分裂，在赤道板处形成细胞板，成为二价体。,第二次分裂：前期：染色体又开始明显缩短，而其包含的两条染色单体分得很开，只是着丝点仍然没有分裂。中期：染色体整齐地排列在分裂细胞的赤道板上，出现纺锤体。后期：染色体的着丝点分裂为二，两条姐妹染色单体在纺锤体的牵引下分别移向两极。末期：染色体分别到两极后，又重新出现核仁和核膜，同时细胞质分裂为二，从而使一个母细胞分裂为四个子细胞，称为四分体（四分孢子），每个子细胞内只含有原来母细胞的半数的染色体（n）。,植物花粉减数分裂图1,植物花粉减数分裂图2,蝗虫精巢生殖细胞减数分裂标本观察,。,雄蝗虫的二倍体细胞为23条染色体，性染色体为XO型。精原细胞：呈圆形或卵圆形，核大色深，染色质呈团块状，不规则排列。减数分裂I第一次减数分裂可分为前期、中期、后期和末期。前期I：根据核的形态变化可以划分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。细线期：细胞核膨大，染色质凝集成细丝状称染色丝，上有许多颗粒状结构，染色丝曲绕成一团，分不清每条染色体的头尾。偶线期：同源染色体进行配对，体形成一个紧密相伴的二价体。但此时染色体细长，看不清数目）。粗线期：染色体进一步螺旋化，明显缩短变粗，配对后的染色体紧靠在一起呈现11组染色体X染色体。双线期：染色体进一步缩短，同源染色体开始分离，成为双线，但在某些点上仍扭结在一起，形成交叉图像。,（精原细胞）,（细线期、偶线期）,（粗线期）,（双线期）,终变期：这时的染色体缩得最短，进一步分离，四分体由于交叉点位置的不同而呈现各种如“O”形，“8”、“X”、“Y”、“V”等图形，能准确计数。此时核膜、核仁消失（6）。中期I：四分体向细胞中部集中，排列于赤道面上，形成赤道板。同源染色体的着丝粒分别与两端的纺锤丝相连（7）。后期I：同源染色体受两极纺锤丝的牵引，各自移向细胞两极。其中一组为11条染色体，另一组为12条染色体（11X）.末期I：移到两极的染色体聚集在一起，逐步解螺旋恢复染色质状态，核仁、核膜重新出现，胞膜中部缢缩，形成两个较小的子细胞（即次级精母细胞）。,终变期,中期I,后期I,后期I,减数分裂II由于染色体在第一次分裂过程中已经减数，所以只有n个染色体(每一染色体具有两条染色单体参加分配，从形态上看，细胞较小。前期II:很短暂，染色体形态与末期I相似，不易鉴别。中期II:二分体排列在赤道面上，形成赤道板。侧面观呈一直线，极面观排列成一圈，像花瓣状。后期II:二分体着丝粒纵裂为二，姐妹染色单体分离，并移向两极，每一极各含有n个单分体（monad）。末期II:到达两极的染色体解旋伸展，形成染色质，核仁、核膜重现。最后形成四个精细胞。精细胞：形态与间期细胞相似，只是细胞较小，核大胞质少。,精细胞,末期II:,后期II:,中期Ii极面观,中期II:,后期II:,精细胞与精子,减数分裂完成,三、实验材料雄蝗虫精巢四、实验仪器及用具多媒体显微演示系统、显微镜、电子天平、酒精灯、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、解剖针五、药品和试剂苯酚品红染液，卡诺氏固定液（同实验一），70乙醇,六、实验步骤蝗虫精巢的观察：1采集活的雄蝗虫固定去掉第一对步足及翅剪去背部的胸腹几丁质皮，见到黄色的团状物为脂肪，其内便是栉比排列的精巢小管。精巢小管的上皮为扁平上皮细胞，呈片状；或者用镊子夹住雄虫的尾位，往外拉，可见精巢：一团黄色组织块，剔除精巢上的其它组织，放到卡诺固定液中固定1.52小时，再放入70%酒精溶液保存。2用解剖针从精巢上挑取几条丝状物（精细管）放在载玻片，加12滴改良苯酚品红，染色10分钟以上。3压片：加一滴染液，压片。,4、显微镜观察：一个精原细胞经过生长期成为初级精母细胞，再经过两次成熟分裂产生四个精细胞。精细胞与一般间期细胞相似，但体积较小，核较大。再经过变形期形成精子，精子可分为头、中段和尾三部分（注：变形期精细胞精子的变化过程是从圆形椭圆形梭形丝状）。头部着色较深，主要为细胞核，外围一层极薄的细胞质，接近成熟的精子头部呈纺锤形或长纺锤形，完全成熟的精子头部呈针形。中段头部下方一个极短的区域，其中含有中心粒，完全成熟的精子中，中心粒不明显。尾部中段之后一条纤细的鞭毛状尾，起运动器的作用。,蝗虫染色体减数分裂图,观察要点,细线期、偶线期不易见到，前期I有核仁、核膜，核仁亮。粗线期同源染色体已经配对，可以观察到具有螺旋结构的11个不同的二价体。X染色体为短棒状。双线期可见交叉染色体，呈墨迹状，但较细。终变期洇墨迹明显，边缘不光滑。从边缘起毛刷状，可以成堆。X染色体为单价体。中期I染色体边缘光滑，进一步短粗。单价体落后，随机到一极去（为X染色体）。其它以四分体为单位排列到赤道板上。后期I、末期I染