细胞生物学实验报告 细胞凝集实验

1、 山东大学实验报告 2016年 9月 16 日 姓名 郭雪飞 系年级 2014级生物基地班 同组者 科目 遗传学 题目 减数分裂标本的制作与观察 学号 201400140095 一、实验名称 减数分裂标本的制作与观察二、实验目的 1、从遗传与变异的角度掌握其解百纳过程，并理解减数分裂的意义。 2、学会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。 3、观察前期I，认识减数分裂前期I染色体的复杂变化，了解其各个时期的具体特征。三、实验原理1、减数分裂及其意义 减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时，染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式

2、。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制，同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂（Meiosis） 范围是进行有性生殖的生物；时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。 它是有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式，不同于有丝分裂和无丝分裂，减数分裂仅发生在生命周期某一阶段，它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合，恢复亲代染色体数，从而保持物种染色体数的恒定。另外，在减数分裂过程中同源染色体和非姐妹染色单体间发生基因重组，使配子的遗传多样化，

3、增加了后代对环境的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物种类染色体数目稳定的机制，同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段；在减数分裂过程中，通过同源染色体非姐妹染色单体的联会，非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换，增加了基因变异种类，增强了群体的遗传多样性，为自然选择提供更多原材料。2、第一次减数分裂的过程前期细线期此期是减数分裂的开始，细胞和细胞核比周围组织的细胞要大些，染色质呈细线状，绕成一团，称染色线。线上还可见到染色粒，其位置和大小很为固定。有时在核膜内侧可见一深染的X小体。偶线期细线形成后，同源染色体两两配对，称

4、为联会。蝗虫染色体的配对从一端开始，并聚集在核的一侧，另一侧仍散开尚未配对，这种图像很象花束。雄性蝗虫生殖细胞只有一条性染色体，该染色体无配对现象。粗线期同源染色体纵向配对后，彼此靠的很紧，然后变得粗短并散列在细胞核中，此时可见整个核中的图象较为稀疏，配对的染色体实为两个二分体紧靠在一起结果成为一个四分体。联会复合体的结构完全形成；姊妹染色单体与非姊妹染色单体；非姊妹染色单体间进行交换，导致同源染色体发生片段交换，同源染色体间发生遗传物质重组。双线期染色体进一步缩短，同源染色体开始互相排斥，互相分离（但不全分开），分离时可有某一点或两点扭在一起形成交叉，使二价体形态上呈X型、O型、和型。同时出

5、现染色体灯刷现象，可区分为11个四分体和一个X染色体。终变期同源染色体进一步缩短，交叉点端移，该过程称为交叉端化。二价体形成各种图象如“X”、“O”、“”、“V”和“+”等，形状更加明显，此时核膜、核仁消失。中期染色体高度浓缩，灯刷现象消失，染色体边缘光滑、界限清晰。核膜完全消失，纺锤体出现，四分体排列在纺锤体的中央。从纺锤体的极面观察，n个二价体分散排在赤道板的附近，因而这也是鉴定染色体数目的重要时期之一。后期 每个四分体分成两个二分体（即同源染色体分开），由纺锤丝牵引移向两极，结果一极有11个二分体，另一极有11个二分体和一个X染色体。从极面观，染色体在两极的排列形似两朵菊花。末期 两组二

6、分体分别到达两极，细胞拉长，中央凹陷，细胞质分为两部分，在每一部分，核仁、核膜重建，形成了两个次级精母细胞，次级精母细胞比初级精母细胞小。3、减数第二次分裂过程减数分裂的中间期：时间很短，无DNA复制，仅仅是一种时间上的延滞。前期时间很短， 染色体形态基本上与末期I相似， 不必在镜下寻找。中期各二分体排列在纺锤体中央，它与中期I图象比较不同在于染色体较小，与一般有丝分裂中期染色体相似即染色体为二分体，含有两条染色单体，由一着丝粒联系着。后期着丝粒纵裂为二，染色单体彼此分离，形成两组子染色体，分别向两极移动，每组子染色体的数目只有精原细胞的一半。末期到达两极的子染色体聚集成块，逐渐解旋。新的核膜

7、、核仁重新出现，这时候的细胞称为精细胞。一个精原细胞经过生长期成为初级精母细胞，再经过两次成熟分裂产生四个精细胞。精细胞与一般间期细胞相似，但体积较小，核较大。精子：经过变形期形成精子，精子可分为头、中段和尾三部分（精子的变化过程是从圆形椭圆形梭形丝状）。4、精子的形态与活动 精子细胞: 体积更小， 细胞核圆形， 着色较深， 细胞质少， 精子细胞不再进行分裂， 经过形态变化， 逐渐形成长矛型精子。精子: 可分为两大部份， 头部和尾部， 头部是浓缩的细胞核， 染色质高度致密， 尾部又称鞭毛， 可以运动， 尾部的颈段主要是中心粒。由圆形的精子细胞变为有鞭毛的精子， 其细胞核， 高尔基复合体， 中心

8、粒。线粒体等， 都要发生一系列的复杂变化。5、材料蝗虫染色体数目较少，染色体较大，易于观察，因此，蝗虫精巢一向被视为减数分裂实验传统材料。要制作清晰、分裂相多的切片，必须抓住以下几个环节：蝗虫雌雄个体易于区别，一般雄体成虫较小，其腹部末端如船尾状，飞行时体轻，距离较远，雌体较大，腹部末端分叉，飞行时显得笨重而飞不远。捕捉成体雄蝗，活体取出精巢，去除附着的脂肪，立即投入固定液中(3份甲醇l份冰醋酸)，固定40分钟，取出用吸水纸吸去固定液放在70酒精中可长期保存，如颜色发黄可再固定一次，三五年内使用都没问题。为了能制出清晰度高、分裂相多的压片，掌握捕捉蝗虫的时间十分重要，过早则尚未发育成熟，过晚则

9、分裂相少、脂肪多影响观察。因此应分阶段捕捉，压片观察，选择最佳时机成批捕捉。 四、实验材料其试剂1、材料 蝗虫精巢，使用时老师已经用卡诺氏液固定，并于乙醇中储存。2、试剂 卡诺固定液改良的苯酚品红溶液乙醇3、器材 光学显微镜、解剖针、镊子、载玻片、盖玻片。五、实验步骤1、野外捕捉蝗虫，鉴别雌雄（蝗虫雌雄个体易于区别，一般雄虫个体较小，其腹部末端为交配器，形似船尾；而雌体较大，腹部末端分叉 ）2、解剖蝗虫，取出精巢处理。用镊子拉雄虫尾部，发现左右各一的黄色精巢组织块，剔除其它组织，先放入卡诺固定液中固定约24小时，然后用95%、85%乙醇清洗，再置于70%的酒精中保存，最好放在4冰箱。3、用解剖

10、针从精巢上挑取1条丝状物（精细小管）放在载片上。4、滴加改良苯酚品红1滴，染色20分钟，期间不断补充染色液。5、盖上盖玻片，用大拇指稳而有力的按压盖玻片，在显微镜下观察鉴别。6、同时重复上述步骤3次，以便发现具有典型时期特征的细胞状态。六、实验结果1 前期-细线期 2前期-偶线期 3 前期-粗线期4前期-双线期 5前期终变期 6中期 后期七、结果分析前期I : 根据几个容易辨认的特征可分为五个时期:( 1 ) 细线期一通常可呈现非常细的丝状体，沿各条染色体的纵向可见染色粒， 不能识别有双链结构，已成熟的生殖细胞不易见到。图一( 2 ) 偶线期一是同源染色体配对的时期。染色体配对也叫做联会，配对

11、不是随机的， 而是同源染色体双方的染色粒准确的联会， 联会后染色体仿佛是单倍体， 但实际上是一对，这样的染色体是双价体。图二( 3 ) 粗线期一这是染色体稳定的时期，染色体缩短变粗。二价体实际已含有两条染色单体，相互绞扭在一起，在这个时期可见核仁较大。图三( 4 ) 双线期一染色体继续缩短变粗，染色体开始分开，四分体偶尔可见，染色体的分开是不完全的， 可以看到交叉现象，着丝点尚未分裂。图四( 5 ) 终变期( d落a 女落撼e s i s ) 一染色体进一步缩短变粗， 这个时期的染色体比较容易计数， 交叉部位移动到染色体的未端， 端化过程使染色体的交叉数目减少，这时核仁核膜消失，染色体螺旋化达

12、到最高程度，双价体开始向赤道面移动，纺锤体出现，但同源染色体仍和着丝点部位联结着，这样使是进入了中期。图五中期I : 染色体仍保持高度凝缩状态，二价体排列于赤道面上形成赤道板，纺锤体于两极之间呈纺锤形，着系点被纺锤体的系牵引着准备分开， 染色体被拉成细长形。图六 八、注意事项1、开关显微镜，移动显微镜。调节目镜间距，使两个眼睛视野相同和清晰，防止眼睛疲劳。先低倍镜，后高倍镜观察，高倍镜下不准用粗调。高倍镜下不得取放载玻片。使用结束：电压或光亮度调至最小，关闭并拔下电源，降低载物台，最低倍物镜或无目镜的镜筒居中。2、蝗虫精巢一次取材不要太多，防止浪费。3、精巢从酒精取出来后，要迅速完成操作，以防

13、物品干燥，影响实验效果。4、用过的载玻片必须刷洗干净再放回，用过的盖玻片丢弃。5、按压装片时，手要稳，力要大，使精细小管破裂，并且能呈现单层状态为佳。6、染色过程中，不断补充染色液，防止干燥。7、注意蝗虫2n=23九、思考讨论 1、写出减数分裂临时装片的制作步骤？ A、蝗虫精巢细胞标本制作 （1）野外捕捉蝗虫，鉴别雌雄（蝗虫雌雄个体易于区别，一般雄虫个体较小，其腹部末端为交配器，形似船尾；而雌体较大，腹部末端分叉 ）（2）解剖蝗虫，取出精巢处理。用镊子拉雄虫尾部，发现左右各一的黄色精巢组织块，剔除其它组织，先放入卡诺固定液中固定约24小时，然后用95%、85%乙醇清洗，再置于70%的酒精中保存

14、，最好放在4冰箱。（3）用解剖针从精巢上挑取1条丝状物（精细小管）放在载片上。（4）滴加改良苯酚品红1滴，染色20分钟，期间不断补充染色液。（5）盖上盖玻片，用大拇指稳而有力的按压盖玻片，在显微镜下观察鉴别。（6）同时重复上述步骤3次，以便发现具有典型时期特征的细胞状态。B、补充：花药涂压法标本制作（1）选取适当大小的花蕾，减数分裂时的植株形态和花蕾的大小，依植物种类和品种不同，须经过实践记录，以备后来参考。（3）固定：卡诺固定液中固定24h。固定后，保存在70%的酒精中，放入4冰箱中冷藏供用。 （4）染色与压片。取固定好的花蕾置载玻片上，吸去多余的保存液，用解剖刀及刀片解剖出一个花药，视花药

15、大小横切为34段（纵切）。加一滴染液，用解剖针轻压花药，使花粉母细胞从切口出来，静置染色510分钟，此时可从不同大小的花中连续取出几个花药，进行同样的染色处理。 依次将载玻片在酒精灯上来回移动几次轻微加热，同时用解剖针轻微拨动花药以促进着色，进一步去除残存的花药壁，滤纸吸去多余染液。加盖玻片，在盖玻片上覆以滤纸，用拇指均匀用力压下，勿使盖玻片移动或压破。 （5） 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。C、补充-小鼠精巢细胞标本

16、制作 与蝗虫相似，只是染色一步，一般选用醋酸洋红为佳。具体步骤如下： 取1 小片材料放在载玻片上，加1 滴醋酸洋红染液，用刀柄轻轻敲打材料，把材料敲散，当材料染成暗红色后加盖玻片，低倍镜下镜检。若材料适用，则将载玻片在酒精灯上微微加热（烤片时，用手平持片子在酒精灯火焰上来回移动，并不断地将片子放在手背上试温，以片子不烫手为宜，可进行多次）。烤片是制片中非常关键的一步，也是染色体着色清晰的关键。【1】2、制作两张质量较好的临时装片，认真绘制第一次分裂前期的粗线期、双线期、浓缩期图片，要求铅笔、点绘，并说明三时期各自的特点。3、分析自己制片操作过程中出现的问题及可能原因？ Question1 在制

17、作的3个装片中，其中有一个细胞仍然大部分呈现圆形或者椭圆形，细胞整体覆盖颜色，可能是细胞没有破碎，由于表面无知的原因，也被染上了色。 原因：（1）固定时间太短或者是卡诺氏液浓度太低，导致细胞不易破碎，但是处于同一固定环境下的装片1效果非常好，证明此原因不成立。 （2）按压时，力气太小或者是没有找对位置，导致细胞没有被压碎。 （3）按压时，用力不稳定，导致盖玻片滑动，力矩改变。 Question2 在制作的3个装片中，有一个颜色比较深，而且染色体染色过浓，导致具体形态无法分辨，缩成一团。 原因：（1）染色液太多，太浓。 （2）样品太多导致互相重叠或者是堆积导致染色液阻塞残留，但是我的装片，每个只

18、有一小段曲细精管，所以这种原因也不成立。 （3）细胞损伤过度，原因待分析。4、制作一张好的玻片应该注意那些问题？ （1）关键因素：按压的力度和稳定性。 加染液，加盖玻片，最好先用手指轻敲盖片，使材料均匀分散成薄雾状，然后用吸水纸夹住玻片，在平坦桌面上，以拇指指腹加压，左手拇指和食指夹住右手拇指以帮助固定，防止晃动，力度以不压破盖玻片为度。这样染色体就能较好地分散在一个平面上。 （2）蝗虫的选择 掌握捕捉蝗虫的时间十分重要，过早则尚未发育成熟，过晚则分裂相少、脂肪多影响观察。因此应分阶段捕捉，压片观察，选择最佳时机成批捕捉。据资料显示，山东地区8月中旬左右捕捉效果比较好。 （3）染液的量和浓度均

19、要经过预实验探究。 通过比较自己制作的3个装片，一滴苯酚品红溶液即可，不宜太多，而且染色过程中要不断补充。5、你所观察的分裂相中哪个分裂相最多，为什么？ 从实验结果上来看，第一期分裂前期细胞比较多，并且主要集中于双线期。 （1）据基本经验，任何分裂过程中间期时间最长，所以观察到的间期细胞最多，但是从实验结果上来看，间期细胞几乎没有，原因可能是： A、间期细胞中染色体仍为染色质，形态很细，而且杂乱无章，我们很难发现，或者是容易和细线期混淆。 B、我们先看一下曲细精管的细胞 精原细胞：贴近基膜，细胞呈圆形，核大而圆，染色深。初级精母细胞，在精原细胞内侧，约有23层，多为圆形大细胞，常有分裂相，染色

20、体密集成团。该分裂相为第一次成熟分裂。次级精母细胞：比初级精母细胞小，胞核圆形。次级精母细胞存在的时间很短，很快进入第二次成熟分裂，成为精子细胞。精子细胞：更靠近管腔，细胞体积更小，核圆形，染色深。胞质变长，核变长，形成精子头部，胞质后移等。精子：头部深染，尾细如丝。头部朝向管壁或位于管腔中。支持细胞：位于曲细精管管壁上偏于基膜侧的部分，核呈椭圆形或三角形。染色淡，有明显的核仁。其细胞质位于各期生精细胞之间，故不易分辨其细胞界限。 我们知道，精子在精巢中形成，在附睾中储存，所以曲细精管中正在处于减数分裂的细胞比较多。（2）前期细胞染色体形态典型、明显，相对于后期、中期时间也比较长，所以前期细胞较多。十、综合拓展 永久装片的制备 选取清晰