实验二_植物减数分裂及玉米花母细胞涂片、观察
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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。
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。
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。
实验2 植物减数分裂染色体制片与观察一、实验目的1.掌握花粉母细胞染色体制片技术;2.了解减数分裂过程中染色体的变化特征。
3.增强对植物细胞减数分裂的感性认识,进一步加深对减数分裂的理解。
二、实验原理1.减数分裂的概念理解。
2.减数分裂过程中的染色体变化的特点。
3.减数分裂的遗传学意义。
4.由于植物花药取材容易,操作方便,一般作为减数分裂制片材料,在发育的适宜时期取样、固定、压片等程序,便可在显微镜下观察到减数分裂时染色体的行为变化。
三、实验材料、器具及试剂黑麦幼穗镊子、载玻片、盖片、解剖针、吸水纸醋酸洋红、改良卡诺固定液(95%乙醇∶冰醋酸=3∶1)四、实验步骤(本实验从第3步骤进行)1.取材:选取适宜的小花或小穗,是实验的关键。
不同材料鉴别方法不同。
一般在9-11时固定,不需预处理。
黑麦:在旗叶挑出后,旗叶与倒二叶的叶耳间距为3-4cm左右时,花药黄绿色,即处于减数分裂时期。
如花药为绿色时则为时过早,花药为黄色,则已过时。
一般上午8-10点为取材最佳时间。
2.固定:将所取的幼花序立即放入改良卡诺固定液中固定2-24小时。
经95%、80%酒精冲洗后,保存于70%酒精中保存备用。
(1) 迅速防止细胞死亡后的变化,防止自溶、腐败,尽量保持生长状态结构。
(2) 使细胞中的蛋白质、脂肪、糖、酶等成分转变为不溶性物质,以保持生前的形态。
(3) 使组织内各种物质成分产生不同的折光率,便于观察和鉴定。
(4) 使不同组织成分对染料有不同的亲和力,便于染色。
(5) 防止细胞过度收缩或膨胀,失去原有的形态结构。
3.制片:取一小穗置载片上,用解剖针取出花药,根据花药大小横切3-4段(或加以纵切),加1滴醋酸洋红(或改良苯酚品红)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。
去除残存的花药壁,加盖玻片,使染色液刚好布满,在盖玻片与载玻片之间成一薄层(不能过多,以防止花粉母细胞溢出盖玻片的边缘)。