遗传实验报告1_减分

减数分裂与配子形成

实验日期：2013年3月14日

一、实验目的

1.正确而熟练地应用显微镜。

2.通过对动物精子的形成过程中减数分裂的观察，了解生殖细胞形成的一般过程以及染色

体在这一过程中的动态变化，从而深刻理解减数分裂的遗传学意义，并能够辨别蝗虫精子减数分裂的各个时期。

3.掌握正确进行生殖细胞的取材和制作减数分裂玻片标本的技术。

二、实验原理

生物体通过有丝分裂使细胞数目增多后，分裂后的子细胞得到了遗传组分相同的染色体。减数分裂是有性生殖的生物在形成配子过程中所进行的一种特殊形式的细胞分裂，通过减数分裂使得生物体产生的配子染色体数目减为体细胞的一半，称作单倍体细胞。这样再通过雌、雄配子的结合又可以在后代细胞中回复正常的染色体数目，从而保持了物种的稳定性。同时，由于同源染色体在染色体配对过程中发生了非姊妹染色体的节段交换，从而为后代遗传的多样性表现提供了物质基础。在动物的精巢和卵巢组织中有些细胞经过生长、分化为精母细胞和卵母细胞，它们经过减数分裂分别形成4个精细胞和1个卵细胞。

与有丝分裂相比，减数分裂过程的前期很长，可以划分为5个时期。染色体的变化也较复杂，经过了一个逐步螺旋、折叠和浓缩的过程。特别是在偶线期内同源染色体进行联会，进而在粗线期发生非姊妹染色体的节段交换，因此我们可以在双线期观察到许多交叉图像。我们可以通过对减数分裂过程中染色体的动态变化的观察加深对这一分裂过程的认识，并且为杂种的细胞学分析、物种间亲缘关系的鉴定等提供可靠的证据。

三、实验材料及仪器

1.实验材料：雄性蝗虫精巢。

2.实验仪器：显微镜（Nikon，YS-100型）、解剖针、镊子、生理盐水、载玻片、盖玻片、

改良苯酚品红染液、擦镜纸、吸水纸。

四、实验方法及步骤

（一）取材及固定

对于动物来说，在其精巢内不断进行着减数分裂，因此取材比较容易。捕捉雄性蝗虫，直接投入到Carnoy固定液中固定24h，然后转到体积分数70%的酒精中保存。雌、雄蝗虫容易辨别：雄性蝗虫个体较小，雌性蝗虫较大。同时由于雌性蝗虫的尾部有产卵瓣，所以从外观上易于区别。在解剖蝗虫时，先将翅膀剪去，在翅基部的后方，相当于腹部背侧的前端，用解剖剪将其体壁剪开，即可看到在上方两侧各有一块黄色的团块，这便是蝗虫的精巢。精巢由许多排列在一起的精小管组成。

（二）染色及压片

1.解剖蝗虫将精巢取出后置于一洁净的培养皿内，用蒸馏水洗涤干净（已由吴老师和

助教处理好）。

2.用解剖针将精巢轻轻分离开，即可见大量的精细小管。

3.取1-2根精细小管放在干净的载玻片上，用吸水纸将上面的水吸净。

4.染色：在精细小管位置上滴1滴改良苯酚品红染液，室温下染色10-15min。

5.压片：盖上盖玻片，在盖玻片上垫1-2层吸水纸，用一只手稳住载玻片和盖玻片以

防止滑动，另一只手用一解剖针的针柄敲击盖片，使精细小管分布均匀。

（三）镜检：先用低倍镜观察，找到一个较好的分裂相时再转用高倍镜观察。

减数分裂各时期的特点：

前期I：减数分裂前期I时间很长，经此期染色体逐步折叠、浓缩。同时出现非姊妹染色体的节段交换现象。人们根据细胞核及染色体的形态变化将其划分为5个时期：

细线期：染色质浓缩、凝聚成染色丝，DNA虽然已经复制但是看不出双线结构。

此时也分不清染色体数目，由于染色体盘绕扭曲而分不清头尾。

偶线期：进行同源染色体的配对，即联会。配对后的同源染色体形成二价体，但是尽管此时染色体比细线期清楚，但染色体仍很细长，所以不能辨清染

色体数目。

粗线期：染色体明显缩短变粗，由于有非姊妹染色体的节段交换发生，所以可以看到交叉。此时已经能够辨别染色体的头尾，因而可以进行染色体记数。

双线期：染色体进一步缩短，交叉点开始向染色体两端移动，因此形成了不同形状的交叉图像。

终变期：染色体浓缩得最短，从显微镜下看到许多染色体的团块，核仁、核膜消失。此时进行染色体记数十分方便。

中期I：配对的染色体排列在赤道面上，同源染色体的着丝粒与细胞两端的纺锤丝相连。

如果制备的细胞是从极面压成的标本，则可看到同源染色体排列成环形。

后期I：同源染色体在纺锤丝的牵引作用下，分别向细胞两极移动。由于雄性蝗虫的染色体数为23（XO型性别决定），因此可以看到一条不配对的性染色体在分裂过

程中的滞后现象。

末期I：染色体移动到两极后聚集在一起，并逐步解旋而恢复到染色质状态。重建核仁、核膜，进行胞质分裂而形成两个较小的子细胞（次级精母细胞）。

前期II：与末期I紧密相连，时间短暂。在形态上与末期I相似。

中期II：同一着丝粒连接的染色单体排列在赤道面上，形成赤道板。

后期II：着丝粒分裂，因此两条姊妹染色单体分离，在纺锤丝的牵引下染色单体向细胞两极移动。

末期II：染色体到达两极后，逐步解旋形成染色质，并重现核仁、核膜。此时形成的子细胞遗传物质只有亲代细胞的1/2。经减数分裂后形成的精细胞呈圆型，细胞较

小，形态与间期细胞类似。经过生长、发育逐渐形成梭型的精子。

（四）绘图：绘制2个处于不同分裂期细胞的分裂相。

（五）收拾整理仪器、材料和整个实验位的卫生。

五、实验结果及分析

实验结果见所附实验绘图

图1：由图1我们可以看出，细胞内的染色体已经浓缩凝聚，变得粗而短，有规律地排列成为环形（为从极面压成的标本），因此可以判断为中期细胞。且由细胞的大小和其

中所含染色体的多少可以判断此细胞处于减数第一次分裂。因此判断此细胞为中期I。

图2：由图中我们可以看出，细胞内的染色体浓缩得非常短，胞内存在许多染色体的团块，团块有大有小，且相互之间存在很多空隙，并没有看到核仁和成型的核膜，颜色也略不同于前期I的前几个时期，变为深紫色（很遗憾所画图中反映不出这点……）因此判断该细胞为前期I的终变期。

六、实验讨论

1.为了防止在等待的过程中玻片标本干掉，可向其滴加少许生理盐水。

2.在实验中用完油镜后，应先用擦镜纸擦一遍,再用沾少许二甲苯的擦镜纸将镜头上和标本

上的香柏油擦去，最后再用干擦镜纸擦干净，以免损坏油镜。

3.做实验的过程中注意养成良好习惯，随手关灯。

七、参考文献：

张贵友等，《普通遗传学实验指导》，清华大学出版社，2003