遗传学实验 减数分裂的制片与观察

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。

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。

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。

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。

实验四减数分裂标本的制作与观察一、实验目的通过本实验，掌握减数分裂标本的制作方法，观察减数分裂过程中染色体的动态变化。

了解减数分裂在遗传学中的意义和重要性。

二、实验原理减数分裂是配子形成过程中所特有的细胞分裂方式。

减数分裂过程中，染色体只复制一次，核分裂两次，形成的配子中染色体的数目变为原来的一半，雌、雄配子的结合就保证了染色体数目的恒定。

在分裂过程中可以辨认染色体形态和数量上的动态变化，从而为遗传学研究中远缘杂中的分析、染色体工程中的异系鉴别，常规的组型分析以及三个基本归路的论证，提出了直接与间接的依据。

三、实验材料、用具和药品1. 材料植物花及花序，性成熟的蝗虫2．用具显微镜、剪刀、镊子、单面刀片、载玻片、盖玻片等3．药品卡诺氏固定液、醋酸洋红染色液四、实验步骤（一）花药涂压法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步骤，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。

通常应从最小的花蕾起试行观察，在花冠现色和花药变黄（或红、紫）之前为好。

凡是白天开花的，可在上午7—10时固定。

2. 固定：卡诺固定液中固定2-24h。

固定后，保存在70%的酒精中，放入冰箱中冷藏供用。

3. 染色与压片：1）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，视花药大小横切为3—4段（纵切）。

2）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5~10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。

3）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。

4)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。

4. 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。

遗传学（Ⅱ）实验部分一、实验课的目的、意义通过遗传学实验课的多媒体教学片、示范标本片、照片和玉米果穗等材料材验证课堂讲授的遗传学规律和理论；通过实验课实际操作和观察，训练遗传学的实验技能，培养学生的动手能力。

二、实验课主要目标通过实验使学生学会生物显微镜的正确使用方法，掌握常用的植物染色体制片技术，能独立进行从取材、样本处理到制片和观察的全过程操作，对实验结果进行记录、统计、分析和归纳，写出完整的实验报告，为学习后续课程和以后从事本专业科研工作打下基础。

三、主要实验内容实验一 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片（2学时）通过用涂抹法制作黑麦花粉母细胞减数分裂临时片，并对其进行观察，学习花粉母细胞减数分裂涂抹制片技术，进一步了花粉母细胞减数分裂全过程及各个时期染色体的变化特征。

实验二 植物根尖有丝分裂压片法（2学时）通过学习根尖压片技术，进一步观察有丝分裂染色体的变化特征。

实验三 玉米籽粒性状基因间关系的分析（2学时）通过观察玉米的几种一对、二对独立性状杂交的F2果穗及连锁性状的测交及F2果穗的性状分离，进行数据统计，并作X2检验，验证独立分配规律和连锁规律，理解基因互作的表现特征和遗传性质。

实验四 染色体结构变异的观察与鉴定（2学时）通过制作玉米花粉母细胞减数分裂涂抹片，观察玉米易位杂合体减数分裂终变期分裂相及花粉半不育现象，观察玉米易位杂合体自交果穗结实情况，掌握染色体结构变异的细胞学特征和遗传效应，并进一步熟悉花粉母细胞涂片技术。

实验五 多倍体的诱发与鉴定（2学时）通过制作黑麦加倍根尖材料的临时压片，掌握染色体加倍和鉴定方法，并进一步熟悉根尖压片技术。

四、实验成绩考核办法实验成绩占总成绩的10%。

考核办法：每个实验20分（其中实验操作10分，实验报告10分），5个实验总计100，再除以10。

五、实验教材、参考资料[1] 《普通遗传学实验指导》，（自编教材），侯秀英等，沈阳农业大学，2007[2] 《遗传学》（第三版）朱军主编， 中国农业出版社，2002六、实验项目汇总表序号 实验项目名称 学时 实验类别 实验要求 每组学生数1 植物花粉母细胞减数分裂涂抹制片2 验证性 必修 12 植物根尖有丝分裂压片法 2 验证性 必修 13 玉米籽粒性状基因间关系的分析2创新性 必修 114 染色体结构变异的观察与鉴定 2 综合性 必修 15 多倍体的诱发与鉴定 2 综合性 必修 1 合计 10要求学生在实验课前预习，实验中做好绘图或数值的原始记录。

刘楠楠10生科2班201008010222科目：细胞及遗传学实验实验项目：减数分裂各个时期玻片的观察一：实验目的通过观察玻片，掌握细胞减数分裂各个时期的特点二：实验用品各个时期玻片、显微镜三：实验方法玻片观察四：减数分裂各个时期特点如下（一）、减数分裂I（1）前期I：减数分裂的特殊过程主要发生在前期I，通常人为划分为5个时期：①细线期②偶线期③粗线期④双线期⑤终变期1）细线期: 染色体呈细线状，具有念珠状的染色粒。

持续时间最长，占减数分裂周期的40%。

细线期虽然染色体已经复制，但光镜下分辨不出两条染色单体。

由于染色体细线交织在一起，偏向核的一方，所以又称为凝线期，在有些物种中表现为染色体细线一端在核膜的一侧集中，另一端放射状伸出，形似花束，称为花束期。

2）偶线期：持续时间较长，占有丝分裂周期的20%。

亦称偶线期，是同源染色体配对的时期，这种配对称为联会。

这一时期同源染色体间形成联会复合体。

在光镜下可以看到两条结合在一起的染色体，称为二价体。

每一对同源染色体都经过复制，含四个染色单体，所以又称为四分体。

3)粗线期：持续时间长达数天，此时染色体变短，结合紧密，在光镜下只在局部可以区分同源染色体，这一时期同源染色体的非姊妹染色单体之间发生交换的时期。

4）双线期：染色体进一步变短变粗，联会复合体解体，同源染色体分开，交换部位形成交叉，且向两极移动，称为交叉端化。

可看到4条染色单体。

5）终变期：染色体螺旋化程度更高，是观察染色体的良好时期。

核仁此时开始消失，核被膜解体，但有的植物，如玉米，在终变期核仁仍然很显著。

（2）中期I：核仁消失，核膜解体，中期I的主要特点是染色体排列在赤道面上。

每条同源染色体由一侧的纺锤丝牵引。

（3）后期I：在纺锤丝的牵引下，成对的同源染色体分离，移至两极。

所以染色体数目减半。

但每个子细胞的DNA含量仍为2C。

同源染色体随机分向两极，使母本和父本染色体重所组合，产生基因组的变异。

（4）末期I：染色体到达两极后，解旋为细丝状、核膜重建、核仁形成，同时进行胞质分裂。

细胞减数分裂实验细胞减数分裂是生物学中非常重要的一个过程，它在生殖细胞形成中起着关键作用。

本实验旨在观察并研究细胞减数分裂的过程，以增进对该过程的理解。

在实验过程中，我们通过染色体的行为和数目的变化来推断细胞减数分裂的发生。

以下是详细的实验步骤和观察结果。

实验步骤：1. 收集实验所需材料：玉米种子、显微镜、玻片、盖片、显微镜片、生理盐水、2% 乙醇溶液。

2. 将一些玉米种子加入生理盐水中，浸泡30分钟以增加其水分含量。

3. 从浸泡过的玉米种子中取出一个胚乳，制作活组织切片并将其置于玻片上。

4. 用2% 乙醇溶液渗透杀死细胞，同时使细胞固定在玻片上。

5. 用盖片轻轻覆盖在切片上，以避免切片与空气接触。

6. 研究切片下的细胞数量、形态和染色体的行为。

观察结果：1. 在显微镜下观察切片时，可以看到许多不同形态的细胞。

2. 细胞的数量会随着显微镜视野的变化而变化。

在每个视野中，记录细胞的数量并计算平均值。

3. 观察细胞核是否出现分裂现象。

如果细胞核分裂，染色体将被看到。

4. 染色体在细胞核分裂期间会发生缠绕和解缠的行为。

观察染色体在细胞核的排列和分离过程。

5. 注意观察不同细胞的形态变化，以及是否存在异形（如多核细胞和异形染色体）。

实验讨论：1. 观察到的染色体行为包括缠绕、复制、排列和分离等，这些行为是细胞减数分裂的关键步骤。

2. 细胞的形态变化和染色体数量的变化表明了细胞减数分裂的发生。

3. 异形染色体的出现可能是由于染色体复制或排列过程中出现错误引起的。

结论：通过该实验，我们观察和研究了细胞减数分裂的过程。

实验结果表明，细胞减数分裂是一个复杂但关键的生物学过程，对于生殖细胞的形成具有重要作用。

我们的发现为进一步研究细胞减数分裂以及相关领域的生物学研究提供了基础。

细胞减数分裂实验不仅为我们提供了对染色体行为和细胞形态变化的观察，同时也扩展了我们对细胞分裂过程的认识。

该实验结果在遗传学和生殖生物学领域有着重要的研究意义，并为进一步探索细胞减数分裂的机制提供了基础。