蝗虫精巢细胞减数分裂观察

蝗虫精细胞减数分裂的观察蝗虫精细胞减数分裂过程中染色体的一些特征是明显的，这是观察减数分裂的经典材料之一。实验中，取蝗虫精小管的头部，制作精子发生减数分裂样品。在减数分裂前期的五个阶段，即钩端螺旋体、合子、粗线期、二倍体和终末退化，以及中期、后期、末期和前期，观察到染色体形态。通过实验，我们进一步了解了减数分裂的过程和各阶段染色体的特征，以及生物母细胞减数分裂的一般规律和减数分裂过程中染色体行为的动态变化。掌握了生产和染色技术。关键词蝗虫，精子细胞，减数分裂，染色体行为1。引言减数分裂是由进行有性生殖的生物体产生的生殖细胞的分裂方式。在减数分裂过程中，染色体的形态和数量会发生明显的动态变化(细胞连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，形成四个亚细胞，每个亚细胞的染色体数量减半)。减数分裂确保了染色体数目的恒定，从而使物种在遗传上相对稳定。它为遗传学研究中的远缘杂种分析、染色体工程中的杂合体鉴定、常规核型分析和三大基本规律的论证提供了直接和间接的实验依据。蝗虫更常见，容易获得，染色体更少，染色体更大，易于观察。减数分裂的每个阶段都可以在同一染色体玻片标本上观察到，精子的形成过程也可以观察到。2.实验材料和方法2.1实验材料2.1.1设备：显微镜、解剖针、镊子、刀片、盖玻片、载玻片。2.1.2试剂：改进的苯酚品红。2.1.3实验材料：雄蝗精巢。2.2实验过程2.2.1在9月底和10月初采集雄性蝗虫。第一对行走的脚和翅膀被移走了。用解剖剪刀在翅膀底部(相当于腹部后侧的前端)切断体壁。上面两边都发现了一个黄色的肿块。这是蝗虫的睾丸。睾丸由许多排列在一起的睾丸小管组成。2.2.2固定的目的是用强渗透固定剂快速杀死组织和细胞，沉淀蛋白质，并尽可能保持原始状态。活细胞固定后，随后的解离和染色将变得容易。常用且有效的固定剂是卡诺尼固定剂，卡诺尼:冰醋酸：乙醇=1:3(使用最广泛)。固定时间一般为24小时，然后将固定好的材料转移到乙醇中储存，长期储存在4的冰箱中不超过一年。2.2.3压片和压片取载玻片上的2-3个小管，加入1-2滴改性酚品红染料溶液，染色时间一般为6-10分钟。用盖玻片覆盖染色材料，用两层吸水纸覆盖盖玻片，吸干多余的染液。用左手食指紧紧按压，防止盖子滑动。然后用拇指按压盖玻片，用解剖针轻敲盖玻片，使材料均匀分散。2.2.4显微镜检查应注意清晰区分减数分裂的各个阶段，尤其是前期的各个阶段可以独立识别。减数分裂的第一次分裂分为前期一、中期一、后期一和后期一。前期一需要很长时间，之后染色体逐步折叠和浓缩。同时，非姐妹染色体之间发生交换。根据细胞核和染色体的形态变化，前期可分为5个时期，即细线期、偶数线期、粗线期、双线期和终变期。减数分裂的第二次分裂分为前期、中期、后期和后期。由于减数分裂的第一次分裂，同源染色体被分离，染色体数目减半。形态学上，减数分裂第二次分裂细胞较小，染色体只有n。精子形成过程(变态):精子枣核柳叶精子。3.实验结果3.1结果观察显微镜检查结果如下图所示。图1偶数行周期(1040)、图2偶数行周期(1040)、图3粗线周期(1040)、图4双线周期(1040)、图5最终变化周期(1040)、图6中间周期I (1040)、图7后期周期I (1040)、图8后期周期I (1040)、图9前期周期II (1040) 3.2对观测结果的结果分析，早期阶段的不同阶段以下是对图片的分析：(1)细线周期(如图1所示):染色体是非常精细的彩色线条，螺旋线圈分散在细胞核中，许多色球沿整个彩色线条分布，类似于念珠，色球排列紧密，使较暗的出现在视野中。在细胞核中，核仁清晰可见。(2)偶数线期(如图2所示):同源染色体彼此靠近，出现突触。在细线的末端和偶数线的开始，染色体或染色丝在细胞中的位置发生变化。染色丝的一端聚集在细胞核的一侧，而另一端径向扩张并分散成花束状，这种现象被称为花束期。凝结期或花束期持续到偶数期结束和粗线期开始。(3)粗线期(如图3所示):同源染色体完成配对形成二价染色体。染色体因超螺旋而缩短。每个粗线期染色体有两个平行的染色质。配对的同源染色体包含四个染色单体，称为四分体。核仁附着在特定的染色体上。在视野中的染色体上可以看到一个黑点。此时的染色体与前两个周期相距一定距离。(4)二倍体阶段(如图4所示):理论上，同源染色体开始相互分离，但在一个或多个点上相互交叉并保持在一起，类似扭曲。在此期间，同源染色体的两个染色单体之间发生交换。然而，实际上很难看清楚。此时，染色体彼此非常接近，只能看到少数几条染色体相互交叉。(5)末期(如图5所示):染色体变得越来越短，这是染色体计数的最佳时期。在这一时期结束时，伴随核膜破裂和核仁消失。在此期间，染色体的“开放”达到最大，有时两条染色体呈圆形。(7)中期I(如图6所示):二价体排列在细胞的中心赤道面上形成赤道板，纺锤体微管与二价体的着丝粒相连，同源染色体的着丝粒面向两极，二价体在此阶段仍处于交叉连接状态。(6)后期(如图7所示):纺锤体丝附着在同源染色体的丝附着点上，并被拉向两极。(8)末期(如图8所示):染色体向两极移动，然后聚集在一起，逐渐退绕并回到染色质样状态。核仁和核膜的重建、胞质分裂和两个子细胞(次级精母细胞)的形成(9)前期二(如图9所示):在短时间内与后期一紧密相连。在形态学上，它与第一阶段类似。在视野中找不到其他时期(第二阶段中期、第二阶段晚期、第二阶段晚期)，有一小部分不能被清楚地区分，这同时也影响了实验结果的记录。造成这一结果的可能原因分析：(1)在观察过程中，发现有些细胞染色不深，甚至不染色，这可能是由于染色时间控制不佳和染色不足造成的。(2)有些细胞重叠严重，可能是压片力度不够所致，应注意显微镜的使用、孔径的合理使用等。以减少不良影响。(3)观察到细胞破碎，这可能是由于压片过程中的过度打浆力或滑动造成的，并且压片力控制不均匀。4.讨论4.1注意事项(1)选择材料时，睾丸小管的数量不宜过大，应选择形状较圆、分裂旺盛的。(2)轻敲滑板时注意掌握力量。太大的强度会导致盖玻片破裂。不仅要分散细胞，还要防止细胞破裂。(3)实验过程中在显微镜下观察不同时期蝗虫细胞时，前期的细胞数量(4)前期的细线期和偶线期不太明显，但粗线期、双线期和最终变化期各有其独特的特征。粗线期染色体又粗又短，染色体基本上可以计数。成对的染色体实际上是两个紧密结合在一起的二分体，形成四分体。二倍体阶段进一步缩短，同源染色体开始相互排斥和分离，在分离过程中一个或两个点可能扭曲在一起。末期的同源染色体进一步浓缩和缩短，各种二价形态更加明显。(5)减数分裂第二阶段的细胞数量明显少于减数分裂第一阶段，不易观察。由于同源染色体在第一次减数分裂后被分离，染色体数量减半。形态学上，减数分裂第二次分裂的细胞体积较小，染色体只有4.2。总结与反思(1)取材时，第一次取的睾丸小管数量过多，细胞重叠严重。在接下来的几张幻灯片中，精小管的数量是适当的，并且获得了理想的实验结果。(2)据观察，染色体间不太清楚，染色体数难以计数，给区分时期带来一定困难。这可能会导致错误的结论。4.2扩展讨论(1)睾丸样品可长期保存在乙醇中，染液应事先准备好，可长期保存，并在使用前再次稀释。染液的质量直接影响玻片标本的质量。应特别注意染色溶液不能太多或太少，载玻片上的材料不能变干。(2)如果使用冷冻载玻片，效果会更好，即在染色前将载玻片压入液氮罐中并快速冷冻，然后用刀片除去盖玻片，然后将载玻片置于室温下，在无尘处自然干燥，并用Ciemsa染液染色。干燥后，用中性树胶将薄片密封，并制成永久载玻片样品，以备后续观察。(3)应注意蝗虫染色体主要是末端或近端的着丝粒染色体，性别决定机制为XO型。有时我们可以看到一条