动植物减数分裂过程中染色体动态行为的观察
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蝗虫精巢减数分裂过程中染色体的行为观察姓名摘要减数分裂是配子生成过程所特有的细胞分裂方式。
性细胞连续进行两次核分裂,染色体只复制一次,由此形成染色体数为单倍体的配子。
蝗虫精巢是比较理想的观察减数分裂的材料之一,具有易采集、操作简单的优点。
实验中选取蝗虫精巢小管,通过压片法,制作可观察减数分裂过程中染色体动态变化的玻片标本。
我们在显微镜下观察减数分裂过程中各个不同时期的染色体形态特征。
通过实验,我们进一步了解减数分裂的过程以及各个时期的染色体特点,同时我们掌握了制片和染色技术。
1.引言减数分裂是配子生成过程所特有的细胞分裂方式。
性细胞连续进行两次核分裂,染色体只复制一次,细胞则连续分裂两次,在两次分裂中分别将同源染色体与姐妹染色体均分给子细胞,由此形成染色体数为单倍体的配子。
雌、雄配子的结合可在后代细胞中恢复正常的染色体数目,保证亲代与子代染色体数目的恒定,从而保持了物种的稳定性。
同时,由于同源染色体在染色体配对过程中发生了非姐妹染色单体的交换,以及非同源染色体的自由组合,增加了遗传的多样性,为自然选择提供原材料,是生物体性状变异的重要来源。
而在减数分裂过程中染色体行为的异常则可能导致遗传畸变。
蝗虫在生活中常见,容易采集,而且取蝗虫精巢操作简单。
蝗虫的染色体数目较少,且染色体较大,在减数分裂过程中染色体的一些特征比较明显,易于观察。
在同一染色体玻片标本上可以观察到处于减数分裂各个时期的细胞,还可以观察精子的形成过程。
此次实验的实验目的是了解生物性母细胞减数分裂的一般规律及减数分裂过程中的染色体行为的动态变化过程来加深对减数分裂的认识。
同时,我们还要掌握制片、染色技术。
2.材料与方法2.1实验材料(1)器材:显微镜,解剖针,镊子,盖玻片,载玻片(2)药品:改良苯酚品红(3)材料:雄蝗虫的精巢2.2实验过程2.2.1取材夏末秋初在野外田间捕捉的雄性蝗虫,,浸入卡诺固定液中固定24小时。
取出蝗虫,剪去翅膀和后肢,用手术刀沿腹部中线轻轻挑开腹部,取出腹腔中的两个精巢——由许多精小管组成的黄色组织块或将捉到的雄性蝗虫用剪刀剪去头胸部,然后在腹腔两侧各剪一刀,掀开背板,取出消化道背面的两个精巢。
1 蝗虫精巢细胞减数分裂过程中染色体行为的观察蝗虫精巢细胞减数分裂过程中染色体行为的观察摘要减数分裂是生物性原细胞细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊的分裂方式。
本实验以生殖期雄性蝗虫精巢细胞为材料,先使用Carnoy固定液固定,再用改良苯酚品红染液对染色体进行染色,压片法制片。
标本玻片置于显微镜高倍镜下观察,认识、分辨蝗虫精巢细胞减数分裂过程中各分裂相,并对不同分裂相拍照或绘图记录。
引言减数分裂(Meiosis)是生物细胞分裂的主要机制之一,是指生物性成熟以后,性腺中的精(卵)原细胞经分裂形成配子的过程。
其特点是DNA复制一次,细胞连续分裂两次。
生物细胞减数分裂形成的单倍体配子细胞经过进一步变形、生化变化,形成成熟的精子或卵细胞。
二者通过受精作用又恢复二倍体。
减数分裂过程中同源染色体间发生交换,使配子的遗传多样化,增加了后代的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制,同时且也是物种适应环境变化不断进化的机制。
本次实验采用东亚飞蝗[Locusta migratoria manilensis (Meyen)]作为标本采集对象,其雄性染色体数为2n=23,XO ♂。
蝗虫染色体大,数目少,在减数分裂过程中染色体的一些特征比较明显,是进行减数分裂观察的经典材料①。
1. 实验材料1.1. 器材:显微镜1台,镊子1把,解剖针2支,载玻片,盖玻片,滤纸条 1.2.试剂:Carnoy固定液,改良苯酚品红染液1.3. 生物材料:繁殖季节雄性蝗虫精巢的精巢小管固定材料2. 实验步骤2.1. 取材与标本固定繁殖季节雄性蝗虫精巢的精巢小管的固定。
选择雄性蝗虫,剪去双翅,再由腹部背面剪开,可见贴在一起的一对橘黄色精巢。
将其投入0.7%生理盐水中剔去脂肪,可见曲细精管①。
将其投入Carnoy固定液中,室温下固定24h后,转入70%乙醇,存放于4℃冰箱。
2.2. 制片与观察2.2.1. 染色。
取2-3个精巢小管于载玻片上,加入1-2滴改良苯酚品红, 染色时间一般为6-10min。
高中生物减数分裂的概念及动态变化过程本讲课程包括3个考点和1个实验,命题点主要集中在减数分裂过程和有丝分裂过程的比较、图像的辨识,精子与卵细胞的形成和差异;遗传物质含量的变化;染色体,甚至联系其上的基因综合考查。
这部分内容最常见的命题角度是通过细胞分裂图考查染色体、DNA等的数量变化。
各种题型均有出现,难度较大。
知识梳理减数分裂的概念:进行有性生殖的动植物,在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中,进行的染色体数目减半的细胞分裂。
减数分裂是细胞分裂两次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。
一、精子的形成过程场所:睾丸(曲精细管)*四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体可发生互换。
二、卵细胞形成过程场所:卵巢精子、卵细胞形成的区别和联系:相同点:染色体复制一次,都有联会和四分体时期,经过第一次分裂,同源染色体分开,染色体数目减少一半,在第二次分裂过程中,有着丝点的分裂,最后形成的卵细胞,它的染色体数目也比卵原细胞减少了一半。
不同点:卵细胞形成过程中所形成的三个小细胞叫极体,不久之后,这些极体都会退化消失,只剩下一个卵细胞,而一个精原细胞是形成四个精子;卵细胞形成后,无需经过变形,而精子要经过复杂的变形才能形成。
三、减数分裂形成配子的种类及受精作用为什么同一双亲的后代会呈现多样性呢?由于减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合以及非姐妹染色单体间交叉互换,形成的配子的染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,所以导致后代性状的多样性。
关于配子的种类1.一个性原细胞进行减数分裂:(1)若该生物为雌性,则一个性原细胞经减数分裂产生一个卵细胞,所以卵细胞只有1种。
(2)若该生物为雄性,则一个性原细胞经减数分裂产生四个精子,两两相同,故产生的精子有2种。
2.有多个性原细胞,设每个细胞中有n对同源染色体,进行减数分裂。
(1)如果在四分体时期染色体不发生交叉互换,则可产生2n种配子(2)如果在四分体时期有m对染色体发生交叉互换,则可产生2n+m种配子受精作用:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
减数分裂中的染色体行为第一课时染色体与减数分裂过程中的染色体行为目标导航 1. 结合图文分析,能够解释生物染色体数目及形态结构特征对染色体识别的意义。
2.结合教材图文分析,建立减数分裂的动态影像,重点注意各时期染色体的行为特征。
一、染色体1.概念当细胞处于分裂期时,细胞核内的染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体。
2.功能细胞核内遗传物质的载体。
3.与染色质的关系同一物质在不同时期的两种形态。
4.染色体的结构图示5.染色体的类型(依据着丝粒的位置划分)6.识别标志细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置。
7.特点和存在形式(1)特点:每种生物的细胞核内,染色体的形态和数目是相对恒定的。
(2)存在形式:体细胞中成对存在,生殖细胞中成单存在。
二、减数分裂过程中的染色体行为1.对减数分裂概念的理解(1)范围:进行有性生殖的真核生物。
(2)时期:从原始生殖细胞发育成成熟的生殖细胞。
(3)特点:染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。
(4)结果:生殖细胞内的染色体数目为体细胞的一半。
2.减数分裂过程中的染色体行为续表判断正误:(1)减数分裂包括两次连续的细胞分裂。
( )(2)所有的生物都可以进行减数分裂。
( )(3)减数分裂产生有性生殖细胞。
( )(4)减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数目减半。
( )(5)同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体。
( )(6)形状和大小相同的两条染色体一定是同源染色体。
( )(7)减数分裂的特点是染色体复制一次,细胞分裂一次,导致染色体数目减半。
( )(8)精原细胞通过减数分裂增殖并形成精子。
( )(9)减数第一次分裂的主要特征:①同源染色体联会形成四分体;②四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换;③同源染色体分离,分别移向细胞两极。
( )(10)减数第二次分裂的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
( )答案(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×(8)×(9)√(10)√一、染色体1.染色体与染色质染色体在分裂间期以细丝状的染色质状态存在,利于DNA分子的复制和有关蛋白质的合成;在分裂期以螺旋状的染色体状态存在,有利于染色体的平均分配和遗传物质的平均分配。
蝗虫精巢减数分裂时期染色体的行为观察余振洋(高山山、潘红芳)、09级生技1班、200900140156、2011/9/18摘要蝗虫精子形成过程中的减数分裂是比较好的观察减数分裂的材料之一,实验中取蝗虫精巢小管头部制作了精子发生减数分裂的标本,观察到了减数第一次分裂前期的偶线期、粗线期等五个时期以及后期I和末期II的染色体形状。
通过实验我们进一步了解了减数分裂的过程以及各个时期的染色体特点,加深了对遗传学规律的认识。
关键词东亚飞蝗;染色体;减数分裂1.引言减数分裂是生殖细胞的分裂方式,对种族绵延有着十分重要的意义。
在高等生物的雌雄性细胞形成的过程中,由有性组织(如花药和胚珠、精巢和卵巢)中的某些细胞分化为孢母细胞(2n),以及精母与卵母细胞(2n)。
进一步由这些细胞进行减数分裂,最终各自产生4个小孢子或精细胞,或是分别产生一个大孢子或卵细胞与三个退化的极体(1n)。
在减数分裂过程中,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种的分析、染色体工程中的异系鉴别,常规的组型分析以及三个基本规律的论证,提出直接与间接的实验依据。
在减数分裂的过程中,细胞连续进行两次的核分裂,而染色体只复制一次,减数分裂结束形成了四个子细胞,每个子细胞中的染色体数目减半。
然后经过受精作用,雌雄配子又重新结合,形成了二倍体的合子。
减数分裂确保了染色体数目的恒定,从而使物种在遗传上具有了相对稳定性。
在减数分裂过程中包含的同源染色体配对、交换、分离和非同源染色体的自由组合,体现了遗传学上的三大定律,在丰富基因的多样性中起着重要的作用。
蝗虫比较常见,容易取材,染色体数目较少(常见的中华蚱蜢等,雄蝗虫2n=23,雌蝗虫2n=24),且染色体较大,易于观察。
在同一染色体玻片标本上可以观察到减数分裂各个时期,还可以观察精子的形成过程。
2.实验材料2.1实验器材和药品:2.1.1器材:显微镜,解剖针,镊子,刀片,盖玻片,载玻片。
动植物减数分裂过程中染色体动态行为的观察
摘要:通过蝗虫的精巢实验比较、观察动植物减数分裂过程中染色体的行为,重点是学会辨认减数分裂的几个重要时期,并知道其根据是什么。
了解生物性母细胞减数分裂的一般规律及减数分裂过程中的染色体行为的动态变化过程,掌握制片、染色技术。
1.引言
(1)精子的发生在精巢的曲细精管中进行,包括有丝分裂,减数分裂和精子的形成3个
阶段:首先是精原细胞产生两类精原细胞,一类继续保持有丝分裂能力,一类进入分化途径分化为初级精母细胞。
初级精母细胞经第一次减数分裂形成两个次级精母细胞,次级精母细胞井第二次减数分裂,形成单倍体的圆形精子细胞;圆形精子细胞进行形态学变化以及核蛋白转型、修饰,形成成熟的精子。
(2)在减数分裂中染色体仅复制一次,细胞则连续分裂两次,在两次分裂中分别将同源染色体与姐妹染色体均分给子细胞,最终形成的配子中染色体数目仅为性母细胞的一半。
(3)在减数分裂过程中,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种的分析、染色体工程中的异系鉴别,常规的组型分析以及三个基本规律的论证,提出直接与间接的实验依据。
(4)各个时期的染色体的形态:
2.实验材料:
2.1试验材料:固定的蝗虫精巢、卡宝品红染液、载破片、盖玻片、显微镜、解剖针、解剖
镜、镊子、生理盐水。
2.2试验方法:
2.2.1材料的获取及处理。
(1)取材:用剪刀剪去双翅,再从雄性蝗虫腹部背面剖开,靠近胸节处有桔黄色团状结构,为精巢。
取出精巢,这双精巢紧紧地贴在一起,外被含大量脂肪
的薄膜,使整个精巢呈现黄色。
将精巢投入0.7%的生理盐水中,剔去脂肪,就可以看到精
巢中细小的纤维状的曲细精管。
(2)取一个或两个精细小管放于载玻片上,用刀片在精细小
管上横切两到三次。
(3)以卡宝品红染液染色10-15分钟,同时以小镊子轻轻挤压精细小
管外壁,以使性母细胞或减数分裂中各时期的细胞流出精细小管管壁,以利于观察,压片后
进行观察,可以见到减数分裂的各个时期。
3.实验结果
3.1蝗虫曲细精管观察减数分裂过程中染色体的形态实验结果
细线期
偶线期
粗线期
双线期
终变期
减数分裂1末期
减数分裂1中期间期
后期
减数分裂2末期
4、讨论
1.在观察细胞的染色体的形态时,会发现处于分裂前期的细胞的数目最多;处于双线期的细胞最难辨认;在中期,粗线期,末期等的细胞都有比较明显的特征,且比较容易分辨。
2.在实验过程中,取材的时间对实验效果影响很大,除玉米以外,常用来进行减数分裂过程观察的植物有蚕豆、小麦等,其取材时间分别为:
蚕豆:从现蕾开始,可以选取2-3mm大小的花蕾或一段小花序进行固定。
小麦:从开始挑旗,到旗叶与下一片的叶耳间距约为1-2cm时进行固定较为适宜。
一般花药长约2mm左右,表现黄绿色时,为减数分裂观察的最适时期。
3.制作临时装片的时候要充分的把细胞分散开,可以用吸水纸盖住玻片,再用笔头或是解
剖针的针头轻轻敲打以便于分散。
参考文献
[1] 杨大翔遗传学实验第二版, 科学出版社 2011 年1月
[2]辛培尧,孙正海,罗思宝,何承忠.大麻花粉母细胞减数分裂染色体行为观察.河南农业科学。
[3]Sakamot o K,Akiyama Y, Fukui K, et al . Characterization; genomesizes and morphology of sex chromosome in hemp( Cannabis sativa L. ) [ J] .Cytologia, 1998, 63:459- 464.
[4]李懋学,张赞平.作物染色体及其研究技术[M ] . 北京:中国农业出版社, 1996.
[5]王台,丁兆军,2002. 减数分裂及其基因研究进展. 科学通报,47 : 241~248
[6]李雅轩, 1999. 植物减数分裂研究进展.植物学通报,16 : 526~529
[7]段增强孙金花.植物细胞减数分裂染色体纸片新方法.实验室科学.2005年6月第3期。