观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片

观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片制作人：魏欣瑜、贺馨逸、王强强一、原理处于繁殖期的雄蝗虫，精巢里的精原细胞正在进行减数分裂。因此，在它的精巢管内可以找到处于减数分裂不同阶段的细胞如精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞以及精子。通过观察处于减数分裂不同阶段的细胞，可以了解减数分裂的大致过程。二、拨云见日实验过程中，我们观察到的是不同细胞所处的不同细胞分裂时期，是静态的图像，由于细胞已经在制作装片时被杀死，我们不可能看到减数分裂的动态过程。三、材料用具蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，显微镜。四、实验步骤1、在低倍显微镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞。次级精母细胞和精细胞。2、先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。3根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。五、疑点分析1 选择蝗虫作为实验材料的优势（1）蝗虫染色体数目较少，雄蝗虫2n=23，雌蝗虫2n=24，其中常染色体11对，雌雄常染色体都相同，但性染色体在雄性中只有一条，即XO，雌性中有2条大小、形态相同的性染色体，即XX。（2）染色体多为端部或近端部染色体，染色体较大。正是因为染色体少而大，有利于观察染色体在各时期的行为。尽量不选植物为实验材料的理由是：一个花药，甚至在很多植物的整朵花的花药中，细胞的减数分裂具有同步性，如果选择植物为材料观察减数分裂，那么整个标本中，各细胞所处的时期或相同，或相近，很难看到各时期的细胞。而蝗虫的精母细胞不具有同步性，选择蝗虫作为材料，在同一标本上可以方便观察到减数分裂的各个时期，还都可以观察到精子形成过程。2 蝗虫的性染色体都只含X染色体，通过减数分裂决定蝗虫性别的方法X、Y性染色体具有同源区段和非同源区段，但Y染色体基因太少，一般位于X染色体上的基因，在Y染色体上没有相应的等位基因。从进化角度看，性染色体是常染色体分化而来的，随着分化程度的加深，同源区段减少，或Y染色体逐步减少，最后消失，形成蝗虫、蟑螂特殊的XO型性染色体组成。其性别由X染色体和常染色体共同决定。雌蝗虫染色体组成为2X2A（2A表示两套常染色体），减数分裂的卵细胞只含有1X1A。雄蝗虫为1X2A，减数分裂的精子有两种，一种1X1A，另一种是1A，无X染色体。当卵细胞与含有X染色体的精子结合为2X2A的合子，发育出卵巢，为雌性；当卵细胞与不含有X染色体的精子结合为1X2A的合子，长出的是未分化的纤维状性腺，在中胚层时，常染色体上的精巢促成因子作用下，促进性腺发育成精巢，表现为雄性。3 识别蝗虫精母细胞减数分裂各时期细胞的方式因动物细胞无细胞壁，细胞间无明显界限，减数分裂实物图中难以确定是几个细胞的染色体，加上同源染色体之间存在相互排斥力、着丝点之间的极向运动和纺锤丝之间的拉力，染色体呈空间结构，染色体的形态和行为并不像模式图和示意图那样直观和示意，识别减数分裂各时期更需要技术。3.1 减数第一次分裂前期时间较长且复杂，分为五个时期。（1） 细线期。M1开始时，染色质浓缩为若干条细长的细线相互缠绕首尾难分，无法计数。在光学显微镜下还看不出每一染色体由两个染色单体组成，但可以观察到核仁。（2） 偶线期。染色体较细线期略粗，染色略深。同源染色体之间相互吸引而发生配对，先由两端开始，渐次到中部，不易观察。（3） 粗线期。配对的染色体逐渐缩短加粗，即二价体。光镜下每个二价体有两个着丝点，四个染色单体，也称四分体。（4） 双线期。染色体缩得较短较粗。二价体中的两个染色体相互排斥分开，能清楚地见到四分体的各条线。染色体发生互换的地点仍然连在一起，构成交叉结，向两端移动，这个现象称为交叉移端化，简称端化。可以看到各种染色体构象，如“8”字形、“X”形等。（5） 终变期。染色体达到高度的浓缩，同源染色体交叉联系，分散在细胞核中。核膜、核仁逐步消失，此时染色体计数最为方便准确。3.2 减数第一次分裂中期减数第一次分裂中期各个二价体排列在赤道板上。从侧面看来，各二价体成排横列在纺缍体中部，成一条直线。从极面来看，二价体环状排列在赤道面上，这时也是鉴别染色体的适当时期。3.3 减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期双价体中的两条同源染色体分开，分别向两极移动。因着丝点位置不同，后期染色体呈现各种不同的形状（丁形、V形及棒形等）。由于着丝点尚未分裂，每个染色体带有两条染色单体，每极染色体数减半。3.4 减数第一次分裂末期移到两极后染色体聚在一起。核仁重新形成，染色体渐渐解开螺旋，胞质分裂成为两个子细胞，每个细胞体积比前期都小。3.5 减数第二次分裂（1） 减数第二次分裂前期。染色体数目减半，染色体又逐渐分散缩短，两条姐妹染色单体彼此排斥，由一着丝粒相连，可见X染色体分布于细胞核中。（2） 减数第二次分裂中期。每个染色体排列赤道板上，由姐妹染色单体组成。极面观，染色体呈辐轮状分布。（3） 减数第二次分裂后期。着丝点复制完成，姐妹染色单体分开，各自移向两级，染色体数目较多。（4） 减数第二次分裂末期。染色体到达两极，聚集，解螺旋化，核仁出现，形成精细胞，体积较减数第二次分裂前期都减少一倍。3.6 精子变形期可以看到精子细胞呈现圆形头部和长尾状。六、课后讨论1、当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你是怎么判断它是处于减数第一次分裂时期，还是处于减数第二次分裂时期的?先查染色体数目是单数为减二，如果是偶数再看有无同源染色体，有同源染色体是减一，否则为减二2、减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？减一中期有同源染色体，减二中期没有同源染色体3、你是通过比较同一时刻同一种生物不同细胞的染色体