实验5、果蝇唾腺染色体的观察
一、实验目的
1. 练习取出果蝇等幼虫唾腺的技术和制作唾腺染色体标本的方法。
2. 根据唾腺染色体上带纹的形态和排列识别不同的染色体，进一步研究和鉴别果蝇染色体结构变异的方法。
二、果蝇唾腺染色体的有关知识
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。
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1. 练习解剖果蝇幼虫的技术
2. 掌握果蝇唾腺染色体的制片方法
3. 了解果蝇唾腺染色体的形态结构特点
【实验原理】
果蝇为双翅目完全变态的昆虫，幼虫期分三龄。其幼虫期具有很大的唾腺细胞，其中的染色体是巨大的多线染色体。
双翅目昆虫的整个消化管细胞发育至一定阶段后就停止有丝分裂，终止在分裂间期。但随着幼虫整体器官以及这些细胞本身体积的增大，唾液腺细胞核的染色体仍不断地进行自我复制而并不分开。经多次复制后，形成约1000~4000拷贝的染色体丝，比普通中期相染色体大得多（约100~500倍），因此又称为多线染色体。
黑腹果蝇染色体数2n=8，存在体联会。各染色体的着丝粒互相靠拢形成染色中心，由染色体中心向外伸出5条很长的染色体臂和一条极短的染色体。（如右图）染色体Ⅰ为端着丝粒染色体，所以它的一端在染色中心上，另一端游离；Ⅱ、Ⅲ染色体为中着丝粒染色体，他们从染色中心呈V字形向外伸展，所以分别能看到2L、2R、3L和3R 4条长而宽的“带状物”；点状的第Ⅳ染色体很短小，为端着丝粒。因此可以见到5条很长的和一条仅靠染色中心的短小的染色体。在雄性幼虫中，唾腺染色体上不见Y染色体，他捕鱼X染色体联会，而且其着丝粒及其附近的异染色质参与染色中心的形成。这可能是雄性幼虫唾腺染色体中的X染色体比其他几对染色体相对狭窄一些的缘故。
果蝇唾腺染色体特点：巨大，是多线染色体；有丝分裂停在间期，DNA不断复制，着丝点不分开；同源染色体紧密配对—体细胞联会，染色体呈单倍数。
整个唾腺染色体上分布着染色深浅不同、粗细各异的横纹，这意味着基因的排列。这些横纹的宽窄、疏密程度以及排列顺序和数目都具有物种的特异性。黑腹果蝇的多线染色体具有大约5000条横纹。染色体各条臂的端部，即远离染色中心的游离端恒定的横纹特征，是准确识别各对染色体的重要依据。在果蝇的特定发育时期，横纹会出现不连续的膨胀，称为疏松区（puff），目前认为这是该部分基因被激活的标志。
实验4、果蝇唾腺染色体的观察
一、实验目的
1. 练习取出果蝇等幼虫唾腺的技术和制作唾腺染色体标本的方法。
2. 根据唾腺染色体上带纹的形态和排列识别不同的染色体，进一步研究和鉴别果蝇染色体结构变异的方法。
二、果蝇唾腺染色体的有关知识
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。
果蝇唾腺染色体的标本制备和观察
摘要
多线染色体存在于某些生物特定生命周期的某些细胞中。本实验观察的多线染色体是果蝇唾腺染色体，在其染色体标本中可以观察到果蝇唾腺染色体形态巨大，由5条长染色体和1条短小的染色体组成，他们聚集在染色中心，横纹条带深浅不一，疏密各异，遍布每条多线染色体臂，有些地方有还胀泡出现。由于多线染色体因其形态巨大，横纹明显，它常被作为基因定位的良好材料，并且广泛应用于细胞遗传学、发生遗传学、进化遗传学及分子遗传学的研究中。
关键词 多线染色体 果蝇唾腺染色体横纹 胀泡
1.引言
染色体由DNA和蛋白质构成，作为DNA的载体，有着不可或缺的的作用，因此是科学家广泛研究的材料。然而染色体的研究通常面临两个困难：一是染色体很小；二是除极少数动植物，如玉米粗线期的染色体上具有染色粒这样的结构可以作为识别或定位的标志外，大多数生物的染色体都没有标志。而多线染色体的染色体足够大，染色体上的识别标记足够多，这将对遗传学研究将提供不少的便利。本次实验观察的多线染色体有如下特征：
① 果蝇唾腺染色体是一种缆状的巨大染色体。由于果蝇幼虫的唾腺细胞发育至一定阶段就
停止有丝分裂，终止在间期，但唾液腺细胞核的染色体仍不断地进行自我复制，但并未发生细胞核分裂，复制后的子染色体彼此不分开，形成了多线染色体，对于黑腹果蝇唾腺染色质的复制可达9次之多，单条染色体臂可达275μm，约为普通中期染色体的150倍。
②果蝇唾腺染色体由5条长染色体和1条短小的染色体组成，他们聚集在染色中心。唾腺
染色体由于体联会的原因只有二倍体的单元数，第Ⅰ染色体（X染色体）为端着丝粒，所以染色体的一端在染色中心上，另一端游离，第Ⅱ、Ⅲ染色体均为中着丝粒，它们从染色体中心呈V字形向外伸展，所以分别能看到2L(left arm)、2R( right arm) 、3L和3R4条长臂；点状的第Ⅳ染色体很短小，为端着丝粒。因此，可以见到5条很长的和一条紧靠染色体中心的短小的染色体。在雄性幼虫中，唾腺染色体上不见Y染色体，它不与X染色体联会，而且其着丝粒及其附近的异染色质参与染色中心的形成。这可能是雄性幼虫唾腺染色体中的X染色体比其他几对常染色体相对狭窄一些的缘故。染色中心是唾腺染色体形成时，各条染色体的着丝粒和近着丝粒的异染色质区聚积在一起形成一种结构，此处的染色质连接不紧密，横纹结构也不明显。
