遗传学实验 减数分裂的制片与观察
植物减数分裂制片观察
汇报人：XX
目录
• 引言 • 植物减数分裂的基本知识 • 制片前的准备工作 • 制片过程详解 • 观察与记录 • 实验结果展示与讨论 • 注意事项与实验技巧
01
引言
Chapter
目的和背景
01
研究植物生殖细胞的发育过程
减数分裂是植物生殖细胞形成过程中的重要环节，通过对减数分裂的观
结果分析与讨论
染色体行为异常与遗传变异
在实验中观察到部分细胞的染色体行为异常，如染色体不分离、落后等，这些异常行为 可能导致遗传变异。
纺锤丝的作用机制
纺锤丝的形成与微管蛋白的聚合有关，其牵引力确保了染色体的正确分离。纺锤丝的异 常可能导致染色体分离错误，进而引发遗传问题。
细胞质分裂与细胞壁形成的调控
1 2
染色体形态和数量变化
在减数分裂过程中，可以观察到染色体经历了浓 缩、配对、交换、分离等一系列形态和数量上的 变化。
纺锤丝的形成与作用
纺锤丝在减数分裂过程中形成，牵引染色体向细 胞两极移动，确保染色体的正确分离。
3
细胞质分裂与细胞壁形成
在减数分裂后期，细胞质分裂，细胞壁在赤道板 位置形成，将母细胞分为两个子细胞。
其他辅助器材
根据实验需求，准备好其他辅助器材，如吸水纸、擦镜纸 、计时器等。
04
制片过程详解
Chapter
取材与固定
选择适当材料
选用分裂旺盛的植物组织，如洋葱根尖、小麦幼穗 等。
固定液选择
常用Carnoy固定液（无水乙醇:冰醋酸=3:1）或FAA 固定液（福尔马林:冰醋酸:50%乙醇=5:5:90）。
观察顺序
02
按照减数分裂的时期顺序进行观察，有助于理解整个分裂过程
【遗传学实验】实验六 减数分裂
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
减数分裂发生在有性生殖的真核细胞中。由 二倍体细胞通过一次DNA复制和二次分裂产 生4个单倍体细胞，细胞中的染色体数减半，
5．前期 2
此期和前期 1 的情况相似，每条染色体都 已经复制过，所不同的是此期的染色体数 是n。
6．中期 2
染色体排列在赤道板上，纺锤丝附着在单个 的着丝粒上。染色单体从彼此紧密相联逐渐 部分地分离。
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
7．后期 2
着丝粒纵裂，姊妹染色单体由纺锤丝拉着向 两极移动。
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
（3）粗线期
在这一阶段，染色体完全联会，缩短变粗， 但核仁仍然存在。在核中同源染色体的对数 等于n。一对配对的同源染色体称二价体 （bivalent）或四联体（tetrad）。在特殊 情况，存在不能配对的染色体则称单价体 （univalent）或二联体（dyad）。
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
六、实验报告
1. 讲义后的作业。 2. 讨论实验成败的影响因素。
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
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（5）终变期（或称浓缩期）
此期明显不同于双线期期，染色体进一步 收缩，常可见到“O”形或“＋”形的一对 同源染色体，这是端化的结果，染色体的 收缩便于分裂时移动。
——南京大学 生命科学学院 遗传学实验
2．中期 1
核膜、核仁消失，每对同源染色体位于赤 道板上，着丝粒分居于赤道板的两侧，附 着在纺锤丝上。
减数分裂的观察
实验一减数分裂的观察一、实验目的：通过显微镜观察玉米，小麦，蚕豆等花粉母细胞的减数分裂制片，熟悉减数分裂过程，着重掌握减数分裂过程中染色体的变化规律，为深入理解遗传学基本规律打下良好的基础。
二、实验大原理：减数分裂是性母细胞成熟时配子形成过程中一种特殊的有丝分裂。
它包括连续两的细胞分裂阶段：每一次分裂为染色体数目的减数分裂，第二次分裂为染色体数目的等数分裂。
两次分裂可根据染色钵变化特点各分为前期、中期、后期和末期，由于第一次前期时间较长，染色体变化比较复杂，故其前期又可分为五个时期。
在减数整个过程中，同源当染色体之间发生联会、交换和分离，非同源染色体之间进行自由组合。
最终分裂为染色体数目减半的四个子细胞，从而发育为雌性或雄性配子。
雌雄配子通过受精又结合成为合子，发育为新的个体，这样又恢复了染色体数目。
由于不同雌雄配子染色体的重新组合，产生了大量的遗传变异，有利于生物的适应和进化。
生物的性母细胞成熟时，减数分裂各期染色体变化的特征简述如下：第一次分裂：前期：可分为以下五个时期：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。
偶线期：同源染色体两两配对，成为联会。
这样联会的一对同源染色体，称为二价体。
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，这样一个二价体中就包含了四条染色单体，故称为四合体。
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。
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出现交叉结。
此期可清楚地观察到交叉现象。
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，适于记数染色体的数目。
中期：核仁和核摸消失，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体的着丝点分别趋向纺锤体的两极，此时最适于计数染色体的数目和观察各染色体的形态特征。
经典遗传学实验(绝对经典)
四、作业和思考题
1．写出制片步骤流程图。 2．制作两张质量较好的临时片（有条件可制作永久片），并绘制减数分裂粗线期、终变期、 中 I、后 I、中 II、后 II 的图像。
二、实验材料和实验用品
1．实验材料 玉米雄花序 2．实用品 显微镜、解剖针、载玻片、盖玻片、镊子、培养皿、酒精灯、吸水纸、纱布、刀片、滤纸、 火柴、等。 3．实验药品 无水乙醇、95%乙醇、重铬酸钾、浓盐酸、浓硫酸、冰醋酸、二甲苯、加拿大树胶和洋红（或 苏木精）。
三、实验方法与步骤
1．取材：选取适当大小的花蕾，是观察花粉母细胞减数分裂的关键性步骤。不同植物取材时 期不同。
（3）封片：片子从最后一级培养皿内取出后稍凉，于载玻片上原来加盖玻片的位置中间滴一 滴完整的加拿大树胶，然后翻转盖玻片（使有材料的一面朝下），按原来的方向和位置轻轻盖在树 胶上。要使盖玻片随着胶的扩展自然下沉，不要施加压力或移动盖玻片。然后平放在阴凉处晾干 再镜检。对于镜检符合要求的片子，在载玻片右端贴上标签，注明标本名称，制片日期。
实验一 植物花粉母细胞减数分裂制片和染色体观察
一、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。染色体在减数分裂的行 为对遗传物质的分配和重组产生重大影响。
遗传实验 减数分裂
减数分裂装片制作与观察1 引言减数分裂是有性生殖的生物形成配子时进行的一种特殊的细胞分裂形式。
减数分裂后产生的配子染色体数为体细胞的一半，称作单倍体（haploid）细胞。
有性生殖过程中雌雄配子的结合使得合子细胞的染色体数目与正常体细胞相同，从而保证了子代与亲代染色体数目的稳定。
而另一方面，减数分裂过程中，染色体配对时非姊妹染色单体发生交换，使得染色体上的基因得以重组，因而后代的表型更具多样性。
减数分裂相与又是分裂之间存在较大的差异。
减数分裂可划分为减数第一次分裂和减数第二次分裂。
减数第一次分裂具有较长的前期，可划分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和浓缩期（终变期）。
在该时期中发生同源染色体的联会和非姊妹染色单体的交换。
2 实验材料及器材雄性蝗虫一只（每组一只）、显微镜、解剖针、解剖剪、载玻片、盖玻片、平皿、改良苯酚-品红染液、生理盐水、吸水纸3 实验步骤1.取材取雄性蝗虫，从尾部两侧剪开体壁，直至双翅基部，掀开背板露出内部器官。
可见一对淡黄色的精巢位于消化管背面。
用镊子取出精巢置于平皿中，滴数滴生理盐水以保持湿润。
用镊子或解剖针将精巢分离开，可见大量细条状的精细小管。
2.制作装片从盒中取出载玻片，尽量擦干。
用镊子夹取1-2条精细小管置于载玻片上，用吸水纸将水小心地吸干，注意不要将精细小管吸走。
在精细小管上滴加一滴改良苯酚-品红染液，室温下染色10-15min。
盖上盖玻片，在盖玻片上垫1-2层吸水纸，一手稳住载玻片和盖玻片防止发生滑动，另一只手用解剖针柄敲击盖玻片以使精细小管中的细胞分散。
3.镜检先用4倍或10倍物镜观察，当找到良好视野后换40倍物镜或100倍物镜（需要使用镜油）。
寻找和识别减数分裂各个时期的细胞。
并选择两个典型的细胞分裂相进行手绘。
4 实验结果从显微镜下寻找到减数分裂各个时期的细胞。
前期Ⅰ细线期：染色体呈细纤维样，虽然已经完成复制，但看不到成双的染色体。
偶线期：同源染色体发生联会，但此时四分体的结构并不清晰可见。
遗传学实验实验一 动植物减数分裂过程中染色体行为的观察
用洁净的刀片或镊子压在花药上向一端轻轻抹 去，将花粉母细胞压挤出来，或者用大头针钝端直 接捣碎花药，把花粉母细胞(呈半透明胶状)在小范 围内涂成薄层。
10
4．染色 在涂好的载玻片上滴加一滴或半滴染液
(视滴管大小而定，由于花粉母细胞在压片过 程中特别容易随染液溢出，所以滴加染液宜 少不宜多)，静置染色8-10分钟，染色结束剔 除花药残体。
3
减数分裂的遗传学意义：保证了有性生殖生物个 体世代之间染色体数目的稳定性；为有性生殖过程中 创造变异提供了遗传的物质基础。
减数分裂细胞染色体制片取材以高等动、植物雄性 生殖分裂较为方便。在适当的时机采集动物精巢或植 物花蕾(花序)，经适当技术处理，压片就可在显微镜 下观察到细胞的减数分裂过程。
4
和方法。 2．通过观察进一步熟悉减数分裂的全过程及各个时 期染色体的动态变化和形态特征。
2
二 实验原理 减数分裂是进行有性繁殖的动植物性母细胞成
熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。 减数分裂过程中染色体复制一次，进行两次连续的 有丝分裂——减数第一次分裂（减数Ⅰ）和减数第 二次分裂（减数Ⅱ）；每次分裂都可分为紧密衔接 的前、中、后、末四个时期，以前期Ⅰ变化最为复 杂，又可分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和 终变期。通过减数分裂所形成的四分体细胞（或雌、 雄配子），其染色体数目只有体细胞的一半。
7
取材时间主要看植物生长发育的最适温度 而定。气温过低会影响减数分裂的正常进行， 这时取材细胞常常处于前期、末期等时期，而 终变期、后期、中期图像少；温度过高(30℃ 以上)时植株新陈代谢旺盛，减数分裂周期缩短， 核质粘连严重，也不易获得理想的制片和观察 效果。为了获得理想的减数分裂图像，取材时 间一般是上午8:00～10:00。
遗传学实验 减数分裂的制片与观察
实验二减数分裂的制片与观察PB12210261 徐导中国科学技术大学生命科学学院【摘要】本实验选取玉米雄花作为实验材料，首先将已固定好雄花的花药剥离出来，然后通过对花粉母细胞进行解离、染色、压片来观察细胞减数分裂的全过程。
【关键词】减数分裂细线期偶线期粗线期双线期终变期【Abstract】In this experiment, we chose Zea mays as the material. We got a lot of cells in meiosis. Then we disposed the cells in order to observe the whole processes of the meiosis.【Key words】Meiosis leptonema zygonema pachynema diplonema diakineses【实验部分】一、实验目的1、了解植物生殖细胞的形成过程；2、熟悉减数分裂各时期的特点，加深对减数分裂的认识；3、掌握植物花粉母细胞的压片技术和方法。
二、基本原理减数分裂（meiosis）,又称成熟分裂（maturation division）是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊方式的有丝分裂。
性母细胞（2n）连续进行两次核分裂（第一次分裂和第二次分裂），形成四个染色体数目减半的配子(n)。
经过受精，雌雄配子（n）融合为合子，又恢复了体细胞染色体数目（2n）。
确保了亲代与子代间染色体数目的恒定性，从而保证了物种相对的遗传稳定性。
在适当的时候采集植物的花蕾制备染色体标本就可在显微镜下观察到植物细胞的减数分裂。
整个减数分裂可分为下列各个时期：第一次分裂前期Ⅰ减数分裂的特点之一就是前期Ⅰ特别长，而且又较复杂。
通常根据细胞核内结构变化特征又将这一期分成五个时期，即细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。
细线期（leptotene）：这是减数分裂的开始时期，染色质开始浓缩为细而长的丝状，首尾不分，且细线局部可见到念珠状颗粒，即染色粒。
遗传学实验
实验一细胞减数分裂观察实验原理减数分裂是有性繁殖生物形成配子时的一种特殊的细胞分裂方式，减数分裂和受精作用成为多细胞生物世代间传递的中间环节，这种分裂方式保证了生物在世代传递过程中体细胞染色体数目的恒定不变，即都含有两个基本染色体组（二倍体生物），又可以实现物种内个体间遗传上的多样性。
减数分裂包括两次细胞分裂阶段，第一次是细胞染色体数目减半的分裂，第二次分裂是细胞染色体数目等数的分裂。
３．试剂：卡诺氏固定液（乙醇: 冰乙酸= 3 : 1）；醋酸洋红染色液（45%乙酸100mL+洋红1g 加热煮沸不超过30秒，冷却，加一枚生锈的铁钉，静置片刻过滤）。
1. 玉米花药压片（2n = 20）⑴取材：玉米抽穗前的大喇叭口期，取出花序分枝备用；⑵固定：雄花序在卡诺氏固定液中固定12～24小时后，可用于制片。
⑶染色和压片；取一枚花蕾，去除颖片，取出花药，置于干净的载玻片上，吸去多余的固定液，滴加一滴醋酸洋红染色液，用解剖针将花药切断成碎段并压出花粉母细胞。
静置15～20分钟。
加盖玻片，再在上面覆盖吸水纸，用大拇指压片（切勿使盖玻片滑动），也可以用解剖针柄轻敲盖玻片以使细胞和染色体分开。
⑷镜检：低倍镜下寻找花粉母细胞，再用高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的形态和运动特征。
蝗虫精巢压片（2n = 24）⑴取材并固定：从野外捕获的雄性蝗虫经卡诺氏固定液固定，即可用于制作减数分裂标本片。
⑵剖解精巢：实验前将蝗虫置于培养皿中，剖取蝗虫的精巢。
剔除精巢周围的其他组织后，就可以进行染色处理。
⑶染色和压片；挑取一小段精巢置于干净的载玻片上，滴加一滴醋酸洋红染色液，用解剖针反复将精巢切断成碎段（尽可能碎），挑出肉眼可见的组织碎块，静置15～20分钟。
再加盖玻片并在上面覆盖吸水纸，用大拇指压片（切勿使盖玻片滑动），也可以用铅笔头等轻敲盖玻片以使细胞和染色体分开。
⑷镜检：低倍镜下寻找具有清晰分裂相的细胞，再用高倍镜观察减数分裂各个时期染色体的形态和运动特征。
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实验二减数分裂的制片与观察
PB12210261 徐导
中国科学技术大学生命科学学院
【摘要】
本实验选取玉米雄花作为实验材料，首先将已固定好雄花的花药剥离出来，然后通过对花粉母细胞进行解离、染色、压片来观察细胞减数分裂的全过程。
【关键词】
减数分裂细线期偶线期粗线期双线期终变期
【Abstract】
In this experiment, we chose Zea mays as the material. We got a lot of cells in meiosis. Then we disposed the cells in order to observe the whole processes of the meiosis.
【Key words】
Meiosis leptonema zygonema pachynema diplonema diakineses
【实验部分】
一、实验目的
1、了解植物生殖细胞的形成过程；
2、熟悉减数分裂各时期的特点，加深对减数分裂的认识；
3、掌握植物花粉母细胞的压片技术和方法。
二、基本原理
减数分裂（meiosis）,又称成熟分裂（maturation division）是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊方式的有丝分裂。
性母细胞（2n）连续进行两次核分裂（第一次分裂和第二次分裂），形成四个染色体数目减半的配子(n)。
经过受精，雌雄配子（n）融合为合子，又恢复了体细胞染色体数目（2n）。
确保了亲代与子代间染色体数目的恒定性，从而保证了物种相对的遗传稳定性。
在适当的时候采集植物的花蕾制备染色体标本就可在显微镜下观察到植物细胞的减数分裂。
整个减数分裂可分为下列各个时期：
第一次分裂
前期Ⅰ减数分裂的特点之一就是前期Ⅰ特别长，而且又较复杂。
通常根据细胞核内结构变化特征又将这一期分成五个时期，即细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。
细线期（leptotene）：这是减数分裂的开始时期，染色质开始浓缩为细而长的丝状，首尾不分，且细线局部可见到念珠状颗粒，即染色粒。
此时，虽然染色体已经复制为二个染色单体，但在显微镜下还看不出结构上的双重性。
偶线期(zygotene)：各同源染色体开始配对（pairing），出现联会现象。
2n个染色体联会为n对染色体。
染色体形态与细线期差别不大。
在显微镜下不易与细线期分开，但可根据染色体分散状态及粗细变化判断其是靠近细线期还是趋于偶线期。
粗线期（pachytene）：二价体逐渐缩短变粗，同源染色体配对完毕，这种二价体包含了四条染色单体，又称四合体(tetrad)。
此时，非姊妹染色单体间出现交换（crossing over）,造成遗传物质的重组。
双线期(diplotene)：配对的同源染色体进一步缩短变粗，由于同源染色体间发生过互换，开始分离而出现交叉（chiasmata）现象。
此时染色体呈现扭花状。
终变期(diakinesis)：由于交叉端化（terminalization），染色体显著收缩变粗，并向核周边移动，在核内较均匀地分散，二价体往往呈X、O、V形态，核膜、核仁才开始消失。
此时有利于染色体计数。
另外，玉米花粉母细胞在整个前期Ⅰ都具有较明显的核仁，这是前期的一个显著标志，进入中期,核膜、核仁才开始消失。
中期Ⅰ核膜、核仁才消失,各个二价体排列在赤道面上，纺锤体形成。
双价体开始分离。
此时也是鉴定染色体数目和形态的最好时期。
后期Ⅰ由于纺锤丝的牵引，各个二价体分开，移向两极，每一极得到n条染色体，每一染色体含有两个染色单体。
实现了染色体数减半（2n → n）。
末期Ⅰ移到二极的染色体，解旋、松散变细，逐渐形成两个子核，核膜重新形成，胞质分裂，成为两个子细胞，称为二分体（dyad）。
中间期（interkinesis）在第二次分裂开始之前，两个子细胞进入间期。
但有的植物和大多数动物不经过间期，直接进入第二次分裂。
间期的时间短，无DNA 复制，故DNA含量没有变化。
第二次分裂
前期Ⅱ染色体缩短变粗，开始清晰起来。
每个染色体含有一个着丝粒和纵向排列的两条染色单体。
前期快结束，染色体变得短粗、清晰可见，核膜消失。
中期Ⅱ染色体排列在赤道面上，两条染色单体开始分裂。
此时细胞的染色体数为n，每一染色体有两条染色单体。
后期Ⅱ着丝点分裂为二，两条染色单体由纺锤丝分别拉向两极，每极含有n条染色体。
末期Ⅱ染色体逐渐解旋，核膜重建，核仁重新形成，同时细胞质又分为两部分，各成为两个子细胞。
这样，一个花粉母细胞经过两次连续分裂形成四个子细胞，称四分体（tetrad）或四分孢子(tetraspore)。
各细胞的核里的染色体只有最初细胞染色体的一半，即从2n减数为n。
三、材料和器材
1、实验材料：
玉米雄花序（2n = 20）
2、实验仪器及用具：
显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片等。
3、药品和试剂：
Carnoy固定液（甲醇∶冰醋酸 = 3∶1）、醋酸洋红、45%醋酸等。
四、实验方法和步骤
1、采集玉米不同花期的雄花序用新配制的Carnoy固定液（甲醇∶冰醋酸 = 3∶
1）固定18—24小时，经80%和70%酒精各半小时，保存于70%酒精中备用。
这样处理的材料可保存使用2—3年。
2、取经过固定的雄花序，选取长0.5cm左右的小花，用解剖针或镊子挑出花药
（每一朵小花有3个花药），置于载玻片上。
3、在花药上滴一滴醋酸洋红，然后用解剖针把每个花药截成几段，尽可能挤出
花药中的花粉母细胞。
4、去除花药残渣，适当涂匀玻片，盖上盖玻片，垫一张滤纸，以大拇指均匀按
压，注意，不要滑动盖玻片！吸去多余染液即可镜检。
若高倍镜观察颜色太深，可在酒精灯火焰上过几遍，微烫，使细胞质透明，增大反差，注意不要
拷过度！
5、显微镜下观察，寻找减数分裂各期图象，熟悉各时期特点。
五、实验结果
1.细线期
2.偶线期
4.双线期
6.减一中期
8.减二前期
9.四分体时期
【思考与讨论】
1、在花药剥离时要注意将颖片剥离干净，使用的镊子和解剖针不可伤害花药，否则花粉母细胞会从伤口处外流，影响实验效果
2、在挑选花粉粒的时候，应挑选粒大且饱满的，粒小而瘪的花粉往往发育不良。
3、媒染时间不宜过长或过短，染色过深或过浅都会影响最终的实验结果。
4、压片时用拇指从上往下垂直用力且要避免载玻片与盖玻片之间的滑动，否则会使细胞之间重叠，影响观察。
5、观察时先用低倍镜找到分裂相的位置，再换高倍镜观察
6、减数分裂过程是一个连续的过程，各时期之间没有明显的界限，只要符合这个时期的特征便可作为此时期的分裂相。
【参考文献】
1 陈松;;解遗传学中系谱图题的方法与技巧[J];青苹果;2006年Z1期
2 陈绍洲;;如何识别动物细胞分裂图像[J];中学生物教学;2011年04期
3 王国彦;;例谈遗传学学习中的科学实验方法[J];中学生物教学;2011年04期
4 黄凤珍;;一节遗传学科学史复习课的教学[J];生物学教学;2011年08期。