实验八 减数分裂压片标本制备与观察

3. 镜检
先在低倍镜下寻找花粉母细胞，一般花粉母细胞 较大、圆形或扁圆形，细胞核大、着色较浅。而 一些形状较小，整齐一致着色较深的细胞是药壁 体细胞，一些形状处于中间略呈扇形的细胞是从 四分体脱开后的小孢子或幼小花粉粒。 如形状较大，内部较透明并具有明显外壳的细胞 则是成熟的花粉粒。 观察到有一定分裂相的花粉母细胞后，用高倍镜 观察减数分裂各时期染色体的行为和特征。
第一次减数分裂（减数分裂 I，包括染色体的复制 ） 玉米减数分裂
前期I
细线期：第一次分裂开始，染色体很细很长，呈细线状在核内交织成网。每一 染色体已经复制为两个染色单体，但在显微镜下看不出染色体的双重性。(1) 偶线期：染色体形态与细线期差别不大，染色体比细线期粗，同源染色体开始 配对，形成二价体，每个二价体有一个着丝点。(2)
实验报告
实验目的 实验用品 实验原理 实验方法 思考题
思考题
1. 绘制观察到的植物（玉米）花粉母细胞减数分 裂不同时期的典型细胞（染色体动态特征）。 2. 在双线期可以看到的交叉现象具有什么遗传学 意义？
实验步骤 1. 取材
在一朵花的减数分裂的全过程中能观察染色体的 时间是很短的，一般在终变期、中期 I、后期I 。因此，适时取材是是观察花粉母细胞减数分裂 的关键步骤，不同材料、不同地区或季节的取材 适期略有差异。
玉米雄穗
北方的玉米5月份取材，时间为上午Fra Baidu bibliotek：30为好，夏玉
米一般在7月份取材，以上午7：00-8：00为好，在玉米 雌穗未抽出前的7-10d手摸上部（喇叭口下部）有松软感 觉，表明雄花序即将抽出。用刀在顶叶近喇叭口处纵向划 一刀，切开长10-15cm，剥出雄花序，顶端花药长3-5 mm，花药尚未变黄时取材为适期。
理想的植物细胞减数分裂玻片标本在显 微镜下可以观察到减数分裂各个时期的 典型细胞。
实验材料 玉米（ 2n=20）花药。
实验器具和药品 器具 显微镜、镊子、解剖 针、盖玻片、载玻片 、大培养皿、酒精灯 、吸水纸。 药品 无水乙醇、冰醋酸、 醋酸洋红染液、石蜡 、二甲苯、固定液（ 甲醇：冰醋酸=3：1） 、加拿大树胶、正丁 醇或叔丁醇。
实验八 减数分裂压片标本制 备与观察
实验目的
1.了解高等植物减数分裂过程及染色体的 动态变化。 2. 掌握制备植物细胞减数分裂玻片标本的 技术和方法。
减数分裂的特点
减数分裂是一种特殊方式的细胞分裂，仅在配子 形成过程中发生。 减数分裂的特点是：连续进行两次分裂，而染色 体只复制一次，结果形成4个子核，每个子核只含 单倍体的染色体，即染色体数减少一半，所以叫 做减少分裂。另外一个特点是前期特别长，而且 形态和行为变化复杂，包括同源染色体的配对、 交换与分离等。
后期I 二价体的两个同源染色体分 开（没有着丝点的分开）， 由纺锤丝拉向两极，染色体 又变成了染色丝。
末期I 同源染色体分别到达细胞两 级，染色体变成了染色质状 ，核膜、核仁重新出现，形 成两个子核，每个子核染色 体数目减半为n，同时细胞 质分开形成两个子细胞，叫 二分体。
第二次减数分裂（减数分裂 I I，染 色体不复制）
植物花粉形成过程
在植物花粉形成过程中， 花药内的一些细胞分化成 小孢子母细胞（2n），每 个小孢子母细胞进行2次 连续的细胞分裂（第一次 减数分裂和第二次减数分 裂）。每一个小孢子母细 胞产生4个子细胞，每个 子细胞就是1个小孢子。 小孢子内的染色体数目是 体细胞的一半（图2-1）。
图2-1减数分裂染色体行为示意图
减数分裂在遗传上具有两个重要的 生物学意义：
1、性母细胞（2n）经 过减数分裂形成染色 体数减半的配子（n） ，经过受精作用雌雄 配子结合形成合子， 染色体数恢复（2n） ，这样在物种延续的 过程中确保了染色体 数目的恒定，从而使 物种在遗传上具有相 对的稳定性。 2、在减数分裂过程中包 含有同源染色体的配对 、交换、分离和非同源 染色体的自由组合，这 些都是遗传学分离、自 由组合和连锁互换规律 的细胞学基础，同源染 色体的交换和非同源染 色体的自由组合所产生 的遗传重组，又是生物 变异和进化的重要遗传 基础。
粗线期：
染色体螺旋化，进一 步缩短变粗，显微镜 下可明显看到每个染 色体的两个姐妹染色 单体。 二价体由四个姐妹染 色单体和两个着丝点 组成，这时非姐妹染 色单体间有可能发生 交换
双线期：染色体进一步螺旋化，比粗线期变得更为粗短，更 为清晰，二价体中的两条同源染色体相互分开出现交叉现象 ，出现交叉末端化，呈“X”、“V”、“O”、“∞”等形状 。
终变期: 染色体高度浓缩，染色体均匀地分散在核膜的附近， 此时是检查染色体数的最佳时期，这时核内有多少个二价体 就说明有多少对同源染色体。
中期I
核仁、核膜消失，二价 体均匀排列在赤道板上 ，纺锤体形成。从侧面 看，一个个二价体就象 一列横队排列在细胞中 ；从极面看，一个个二 价体分散在细胞质中， 这也是染色体计数的好 时期。
动物的有性生殖过程中，也有一个由双倍 体到单倍体的减数过程，动物的精巢分化 出精母细胞，精母细胞减数分裂形成单倍 体的精子（图2-2）
动物减数分裂的细胞行为示意图 （ 图2-2）
减数分裂和有 丝分裂的染色 体行为比较（ 图2-3）
玉米花粉 母细胞减 数分裂过 程如图24
蝗虫精巢性母细胞减数 分裂过程主要时期的染 色体行为特征如图2-4 1.细线期；2.偶线期；3. 早粗线期；4.粗线期；5. 晚粗线期；6.双线期；7. 终变期；8.中期I（侧面 图）；9.中期I（极面图 ）；10.早后期I；11.后 期I；12.末期I；13.前期 II; 14.中期II；15.后期II ；16.末期II;17.精细胞； 18.精子
前期I I 染色体呈线状，每 个染色体由两个姐 妹染色单体，共用 一个着丝点，二者 间有明显互斥作用 ，核膜消失。
中期I I 染色体排列在赤道板 ，每条染色体由两个 染色单体，共用一个 着丝点。

后期I I 每个染色体从着丝点处分裂为二，分别移向两极。 末期I I 移到两级的染色体解螺旋，再次出现核仁、核膜，形成单 倍的子核，此时减数分裂I形成的两个单倍核形成4个单倍 核，最后形成4个子细胞，叫四分体。
将采集的雄穗浸入卡诺氏固定液中固定12-24h后，用95
％酒精清洗净醋酸气味后，保存于70％酒精中置冰箱保 存备用。
2. 制片 取1-3枚花药放在洁净的载玻片上，用清洁刀片压 在花药上向一端抹去，涂成薄层，然后滴1滴1%醋 酸洋红染色液（或苏木精染色液），也可在花药 上滴上染色液。 然后用镊子把花药镊碎，去掉肉眼见得到的残渣 ，数分钟后盖上盖玻片，包被吸水纸，用大姆指 匀力压片，或用铅笔的橡皮头垂直轻敲。 为了加深染色，可把载玻片平放在酒精灯火焰上 来回摆动几次，使之略作加热。