果蝇唾液腺染色体的分离及观察,果蝇唾液腺染色体的制备与观察

('果蝇唾液腺染色体的分离及观察山东大学实验报告2013年03月22日姓名班级同组人科目遗传学实验题目果蝇唾腺染色体标本制备和观察组别一、研究背景1.发现1881年，意大利的细胞学家巴尔比尼(Balbiani)在双翅目昆虫摇蚊幼虫的唾腺细胞间期核中发现了一种巨大的染色体，由于存在于唾腺细胞中，所以又称为唾腺染色体。1933年，美国学者贝恩特(Painter)等又在果蝇核其它双翅目昆虫的幼虫唾腺细胞间期核中发现了巨大染色体。这种染色体宽约5μm，长400μm，相当于普通染色体的100-150倍，因而又称为巨大染色体。2.原因(1)染色体螺旋化程度不高。(2)果蝇幼虫的唾腺细胞在发育过程中，细胞核内的DNA多次复制，但细胞、细胞核不分裂，复制后的染色单体DNA也不分开，形成了多线染色体。(3)同源染色体相互靠拢在一起呈现一种联会状态，使其比一般的体细胞染色体粗大。3.基本概念核内有丝分裂:不伴随核分裂和细胞分裂的染色体分裂。核内复制;不伴随细胞内核分裂的染色体复制现象。体联会:唾腺细胞中的染色体复制后，所有同源染色体一直处于紧密配对的前期状态，如同减数分裂的联会，这种现象称为体联会。4.果蝇的染色体组成由于在唾腺细胞中8条染色体之间以着丝粒相互连结在一起形成染色盘或异染中心和同源染色体之间的假联会，经碱性染料染色后，可以观察到一个染色较深的染色盘和以染色盘为中心向外辐射出的5条染色体臂。在这些染色体臂上可以看到染色深浅不同，被称为明带和暗带的横纹，这些横纹的位置、宽窄、数目都具有物种的特异性，不同物种，不同染色体的不同部位形态和位置是固定的，因此根据染色体各条臂带纹特征和各条臂端部带纹的特征能准确识别各条染色体。在染色体臂上还可看到某些带纹通过染色体的界旋、膨大形成的疏松区和巴尔比尼环，其富含转录出来的RNA，因此不着色，是基因活动的区域。在个体发育的不同阶段，疏松区或巴尔比尼环在染色体上出现的部位不同，因此可以研究基因的表达，开展各种染色体变异的研究等等。果蝇共有4对染色体。其中一对为性染色体(XY或XX)，XX染色体为顶端着丝粒染色体，呈杆状，Y染色体为“J”形;第二对、第三对染色体均为中央着丝粒染色体，呈“V”形;第四对染色体短小，为顶端着丝粒染色体，呈点状，附在染色盘边缘。由第1页共6页山东大学遗传学实验报告山东大学实验报告2013年03月22日姓名班级同组人科目遗传学实验题目果蝇唾腺染色体标本制备和观察组别于唾腺染色体的假联会，X染色体的一端在异染中心上，另一端游离;而第二对、第三对染色体着丝粒在中央，可以从异染中心呈“V”字形向外伸展出四条臂(2L、2R、3L、3R)，Y染色体着丝粒附近的异染色质参与了染色中心的形成，所以理想的片子，不管雌雄果蝇的唾腺细胞在显微镜下均可见五条长臂(X、2L、2R、3L、3R)和一条短臂(第四条染色体臂不易观察)。雄果蝇唾腺细胞中的X染色体臂比雌果蝇的稍细。在染色体臂上可观察到许多明暗相间的带。(1)果蝇染色体有102个区，每个区又有A—F六个亚区，每个亚区又有1,2,3„„等亚亚区。(2)疏松区有许多灯刷状物质(灯刷染色体)(3)唾腺染色体的末端有不同的特征，可以借此来鉴别各条染色体。5.特点(1)巨大;(2)体联会现象决定了染色体只有半数;(3)各个染色体中异染色质多的着丝粒部分相互靠拢形成染色中心;(4)横纹有深浅、数目、疏密的不同，各自对应排列，这意味着基因的排列，具有种的特异性。(5)多线染色体(与中期高度螺旋的染色体相区别)若有缺失、易位、倒位、重复等现象，很容易在唾腺染色体上识别出来。二、实验目的1.练习解剖果蝇幼虫的技术2.掌握果蝇唾液腺染色体的制片方法3.了解果蝇唾液腺染色体的形态结构特点4.根据带纹的形态和排列识别不同的染色体，进一步研究鉴别果蝇染色体结构变异的方法第2页共6页山东大学遗传学实验报告山东大学实验报告2013年03月22日姓名班级同组人科目遗传学实验题目果蝇唾腺染色体标本制备和观察组别三、实验材料1.材料:黑腹果蝇的三龄幼虫。2.器具:双筒体视解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、吸水纸等。3.药品:改良苯酚品红溶液、生理盐水、1mol/L盐酸、蒸馏水。四、实验步骤1.选取幼虫在贴近培养基的表面寻找肥大的向管壁上爬的三龄幼虫2.分离唾腺:将幼虫放在含有一滴生理盐水的洁净载玻片上。在解剖镜下观察:幼虫头部有黑色的口沟，尾端有一对黄色的后气门。双手各持一枚解剖针，用左手解剖针压住幼虫近中部，用右手解剖针自幼虫口沟后切断头部，体内各器宫便从切口处挤出，一对唾腺也随之而出。将唾腺以外的其他部分以及脂肪体去除备用。(唾腺为单层细胞，有明显的界限，注意腺体千万不能干掉)3.腺体解离:用吸水纸吸去生理盐水，然后加1滴1mol/LHCl溶液于腺体上，作用3min。4.冲洗:用吸水纸吸去HCl，滴加蒸馏水于腺体上进行冲洗三次，每次1-2min。5.染色:吸去蒸馏水，加1滴改良苯酚品红溶液，染色20min。6.压片观察:加盖玻片以后并覆一层滤纸，用大拇指用力压片。可以稍微轻搓一下，但是要向同一个方向，可能会使细胞分散的更好些。(不要使盖片滑动，可以朝一个方向揉动，不要来回揉～)7.观察:显微镜下先用低倍物镜观察片子，找到好的染色体图像后，放到视野中心，再用高倍镜观察，寻找分散较好唾腺染色体，观察唾腺染色体的特点，并探究如何压片能够得到较好的分散装片。第3页共6页山东大学遗传学实验报告山东大学实验报告2013年03月22日姓名班级同组人科目遗传学实验题目果蝇唾腺染色体标本制备和观察组别五、附:(一)注意事项1.一定加生理盐水，否则唾腺易干。2.尽量将脂肪组织清除干净，否则影响染色3.吸水时勿将唾腺一起吸走4.水不可太多，否则幼虫会漂浮而且活跃5.染色时间不可过长，否则背景也着色6.压片时用力要均匀(二)实验拍照六、作业与思考1.每人制1张染色体分散、横纹清晰的临时装片。如上照片2.绘制你在显微镜下所看到的果蝇唾腺巨染色体图。见附页第4页共6页山东大学遗传学实验报告山东大学实验报告2013年03月22日姓名班级同组人科目遗传学实验题目果蝇唾腺染色体标本制备和观察组别3.什么是染色中心(chromocenter)?从间期到前期开始时，在果蝇唾液腺染色体中有一个地方是结合的部位，这个部位是由每一条染色体的着丝粒结合在一起而形成的染色质块，并且由此伸出了五条明显染色体臂，以及一个小突起，这个中心就是染色中心。4.根据你所学的知识，联会(synapsis)应出现在什么类型的细胞中,联会一般是出现在减数分裂的细胞的偶线期，同源染色体两两配对的现象本实验中的果蝇唾液腺细胞的染色体也属于联会，因为形成了染色中心5.分析自己制片操作过程中出现的问题及可能原因。1、染色过深，或深浅不一原因:染剂出现问题，或者没有将脂肪组织清除干净2、前几次试验染色体五条臂束缚在一起原因:压片时直接从中间向下压，导致水流未将染色体冲开3、显微镜下看见奇异图像，从一点向外不延续地伸出几个长水滴形染色物原因:有很多种可能原因，经老师分析，最可能是有微生物在染剂中生存4、唾液腺干皱死亡原因:生理盐水在透射光照射下，浓度上升，致使唾液腺细胞内水分外渗，易使细胞缺水死亡七、思考与反思本次实验，经历了一次次失败，磨练了耐心，在屡败屡战中总结了许多经验，直到后来，犹如柳暗花明又一村，总算做出了较为成功的装片。一开始拿的一瓶果蝇，没有明显看到三龄幼虫，误把成蛹的幼虫当成了三龄幼虫，但仍然成功的分离了唾液腺，并且观察到了粗大的染色体，跟后来的唾液腺相比，具有一定的变化，比如没有看见明显横纹，染色体臂有一定的分第5页共6页山东大学遗传学实验报告山东大学实验报告2013年03月22日姓名班级同组人科目遗传学实验题目果蝇唾腺染色体标本制备和观察组别离。后来做第一只果蝇幼虫的时候，由于处死的时候位置没掌握好，导致烂成一团，使得之后的唾液腺寻找工作相当费时费力，而在找到之后，分离脂肪也着实费了半天劲儿，期间令唾液腺干过，后来染色时间也较长，在观察时可以看到细胞质也有很深的颜色，影响观察。在做第二个幼虫中，吸取了上次教训，一切过程都进行的很顺利，首先是唾液腺的寻找，有了上次经验，没费什么力就找到了，然后染色10分钟，压片的时候从中间按压，直接压死，在显微镜下观察时发现染色体基本没有分开，但能观察到明显的染色中心。在做第三个幼虫和第四个幼虫时，调整了按压的方向，但所用染剂杂质太多，非常影响观察，也没有得到很好的结果，染色不均匀，但是染色体臂略有分开。到第五个幼虫时，染色、压片都比较到位，终于做出了比较成功的装片。总结的经验是，在压片的时候，从一边逐渐向另一边，直接压制即可，主要是要注意，不要让盖玻片滑动。第6页共6页山东大学遗传学实验报告',)