遗传实验01：减数分裂

实验一

动物细胞制片技术及减数分裂观察一、实验目的

1、了解动物生殖细胞的形成过程，观察减数分裂过程中染色体的动态变化；

2、学习并掌握制片和染色技术。

二、实验原理

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。这一过程的特点：

1、连续进行两次核分裂，而染色体只复制一次，结果形成四个核，每个核只含单倍体数的染色体，即染色体数减少一半，所以称为减数分裂；

2、前期特别长，而且变化复杂，包括同源染色体的配对、交换与分离。整个减数分裂过程可分为下列几个时期：减数第一次分裂

前期Ι

细线期：第一次分裂开始，染色质浓缩为几条细而长的细线。每一条染色体已复制为二个单体，但在显微镜下仍看不出染色体的双重性。（减数I前期-----细线期）偶线期：染色体形态与细线期没有多大差别，同源染色体开始配对(联会)，出现联会复合体。（减数Ι前期-----偶线期）粗线期：同源染色体配对完毕，称双价体，每个双价体含有四个染色单体(四分体)。染色体继续变短变粗。（减数Ι前期-----粗线期）双线期：配对的同源染色体开始分开。由于非姊妹染色单体间发生过交换，因此有交叉现象。交叉数减少，交叉向染色体端部移动(交叉端化)，染色体螺旋化程度加深。（减数Ι前期----双线期）

浓缩期：又称终变期，仍为n个双价体，染色体变得更短粗。核仁核膜消失。（减数Ι前期-----浓缩期）中期Ι

：各个双价体排列在赤道板上，纺锤体形成，两个同源染色体上的着丝粒逐渐远离。双价体开始分离。染色体仍为2n，每一染色体含有两个染色单体。（减数Ι-----中期）后期Ι：两条同源染色体分开，分别移向两极。每一条染色体有一着丝粒，带着两个染色单体。每一极得到n条染色体。染色体数目减半。（减数Ι-----后期）末期Ι：染色体解旋，又呈丝状，核膜形成，胞质分裂，成为二个子细胞。（减数Ι-----末期）间期：在减数第二次分裂开始以前，两个子细胞进入间期。但有的植物如延龄草和大多数动物不经过末期和间期，直接进入减数第二次分裂的晚前期。（间期）前期

Ⅱ

：染色体缩短变粗，染色体开始清晰起来。每个染色体含有一个着丝粒和纵向排列的两条染色单体。（减数Ⅱ-----前期）中期Ⅱ:染色体排列在赤道面上，每个染色体有一个着丝粒，两条染色单体开始分离。此时细胞的染色体数为n，每条染色体有两条染色单体。（减数Ⅱ-----中期）减数第二次分裂后期Ⅱ:

两条染色单体分离，移向两极，每极含n条染色体。（减数Ⅱ-----后期）末期Ⅱ：

染色体逐渐解螺旋，变为细丝状，核膜重建，核仁重新形成。胞质分裂，各成为两个子细胞。（减数Ⅱ-----末期）

减数分裂模式图

减数分裂结果：

一个细胞经减数分裂形成四个子细胞，每个子细胞中有n个染色体。因为细胞分裂两次，染色体只复制一次。三、实验材料短角斑腿蝗(Catantops

brachycerus)精巢四、实验仪器和试剂

仪器：冰箱，显微镜试剂：Carnoy固定液，1NHCL，70%乙醇，改良苯酚品红染液

五、实验步骤

1、采集蝗虫:

随蝗虫物种的不同，采集时间有变化。

采集方法可用手抓或用网捕捉。如短角斑腿蝗喜温暖，可在十月左右，在晴天阳光下的草地用扫网捕捉。

2、取材固定:

用镊子夹住雄虫尾部，向外拉。可见到一团黄色组织块，这就是蝗虫的精巢。剔除精巢上的其他组织，将其放到Carnoy

固定液中固定1.5-2小时，再放入70%酒精溶液中。

3、剥曲精细管:切取较粗端，约占全长的1/3-1/2(粗端远离输精管,细胞分裂旺盛，细端近输精管,多已经生成精子)，弃细端，蒸馏水冲洗，吸干水分。

4、1MHCL解离2-5分钟，蒸馏水多次冲洗(因为HCL影响染色)。

5、将材料放在载片上，滴一滴改良苯酚品红，染15-20分钟。

6、压片：在材料上加盖玻片，吸去多余染液，上覆吸水纸，用拇指压盖玻片。

7、镜下观察。

六.实验结果绘制观察到的减数分裂各时期、尤其是前期Ι各个时期染色体的变化图。

七.实验分析与讨论

1、分析此次实验成败的原因。

2、本次实验有哪些地方可以改进？

八.思考题

1、减数分裂的遗传学意义。

2、减数的机理是什么？

3、交叉和交换的关系。

九.参考文献

1.刘祖洞,江绍慧,《遗传学》,人民教育出版社,北京2.遗传学实验高等教育出版社3.遗传学实验方法和技术高等教育出版社附图减数Ι前期----细线期减数Ι前期----偶线期减数Ι前期----粗线期减数Ι前期----双线期减数Ι前期-----浓缩期(终变期)减数Ι-----中期减数Ι-----后期减数Ι-----末期间期减数Ⅱ-----前期减数Ⅱ-----中期减数Ⅱ-----后期减数Ⅱ-----末期减数Ι前期—细线期偶线期

粗线期双线期