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中华稻蝗血细胞分裂相的研究方法初探

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文章编号：2096-0387 (2018) 04-0088-03第4卷第4期 生物化工 Vol.4 No.4

2018 年 8 月 Biological Chemical Engineering Aug. 2018

中华稻蝗血细胞分裂相的研究方法初探

王耀\张小民2

(1•晋中职业技术学院，山西晋中030600; 2.山西大学，山西太原030006)

摘要:本文使用促细胞分裂物质PHA

和抑制细胞分裂的秋水仙素处理中华稻蝗虫体,再用赖特-吉姆萨混合法对中华稻

蝗血细胞涂片进行染色，从而建立一种中华稻蝗细胞分裂相的新型研究方法。

关键词：中华稻蝗；血细胞；分裂相

中图分类号：S

433.2 文献标志码：A

A Preliminary Study of Division PhaseoftheOxya chinensis' s Hemocyte

WangYao1，

ZhangXiao-

ming2

(1

Jinzhong

Vocational

and

Technical

College,

Shanxi

Jinzhong030600; 2

.Shanxi

University,

Shanxi

Taiyuan 030006)

Abstract：This

article

is

Oxya

chinensis

blood

cells

for

the

material

by

the

PHA

stimulate

cell

division,

coupled

with

colchicine,

by

smear

or

tablet

method

piece,

Giemsa-Wright

staining

to

study

the

basic

core

of

the

locust

phase

of

cell

division.

Key

w〇

rds：Oxya

chinensis;

Hemocyte;Division

phase

1研究概况

1.1对中华稻蝗的研究现状

中华稻幢

[Oxya

chinensis(

Thunb.)]是直翅目斑腿

蝗科的一种非迁飞性昆虫，同一科内有约9000种，我

国有记载的有300余种，科内共有稻蝗属约20种，我

国约有10种，分布以中华稻蝗最广。中华稻蝗在我

国华东、华中、华南、华北及东北等地均有分布，多栖

憩在禾本科植物的茎叶上，并以此为食，例如水稻、

高粱、玉米等作物多受其害。在山西省，中华稻蝗主

要分布于晋北、晋中和晋南的低洼、潮湿地带，该区

是全省水稻的主要种植区

。这一生态系统中，中华稻

蝗是山西省水稻的主要害虫，占了蝗虫总量的90%。

1.2蝗虫血细胞研究概况

对于蝗虫血细胞的研究虽然开始较早，但大部分

是注重形态研究与分类学的研究。对于蝗虫血细胞功能、特性的研究较少，但近年来也逐渐为人所关注。

比如，（1)昆虫造血器官和造血干细胞的研究，昆虫

的造血器官是指产生血细胞的囊状结构，一些干细胞

和网状细胞聚集而成，网状细胞包围在造血干细胞周

围，并保护干细胞诱导其分化。（2)昆虫血细胞功

能的研究，蝗虫血细胞形态结构和分类的研究长期混

乱,严重影响了其他方面工作的深入，

x^

i•血细胞功能

方面的研究至今处于初级阶段，多属于推论,有些由

于实验证据不足或实验手段陈旧而未被进一步证实。

另外，由于昆虫血细胞形态多样和中间类型的存在，

即使是同一种昆虫，在不同虫态、不同虫龄及不同生

态、生理时都会发生变异。近年来，发现蝗虫体液中

有许多死亡或凋亡的细胞，以及器官或组织中脱落的

非细胞物质，同时又没有使用相同的染色方法，因此

对每种血细胞的结构特征没有严格统一的标准。用

作者筒介:王耀（1984—），女，山西晋中人，硕士，助教,

研究方向：

生物学。第4期

王耀等：中华稻蝗血细胞分裂相的研究施初探• 89 •

于命名每种细胞类型的术语对于一种或另一种昆虫来

说是经常有所不同，比如浆雌的细麵中有没有颗粒

目前说法不一，在大多数鳞翅目种类中，浆雌缺乏颗

粒' 但在蠟蛾中包含颗粒 '又如浆血胞的吞噬作用

是有争议的，有一些学者认为它们是吞噬细胞p]，而另

一些学撒为它们明显不是吞噬细胞[4],故其形紐是

有争议的，如有没有伪足等结构;又如在果蝇中被称为

浆血胞的血细胞，与鳞翅目中的浆血胞不同，它们有

不同的组织和细胞学特征，在单层血涂片中有不同的

行为和不同的功能[5];又如粒细胞的主要功能之一是

吞噬，这已被许多的学者在昆虫体内和体外观察到，

果蝇没有真正的血细胞,但是果蝇中的浆血胞比鳞翅

类昆虫的桨血胞更像粒细胞'鳞翅类的粒细胞和果

蝇的浆血胞也被

Naid严和

Linf所强调；又如象鳞翅

类的类绛色血细胞一样，在果蝇晶细胞的细胞质中的

包涵体是没有膜包被的'晶细胞中别的细胞质细胞

器，有与鳞翅类绛色血细胞相同的特征。此外，由于他

们的组织学和细胞学紙它们在体外的行为和多酚氧

化酶等，不同的学者已经将黑腹果姆的晶细胞阐述为类

绛色血细胞p]，他们还建议用类绛色血细胞替代晶细

胞。此外，鳞翅类[1°]和果蝇[11]的类绛色血细胞似乎

来源于造血器官。到目前为止,珠血细胞存在于所有

研究的鳞翅类昆虫中，这些细胞也在果蝇幼虫的最后

阶段观察到,但绝不能与真正的珠血细胞相混。

对于昆虫血细胞的形态和分类学术界分歧和困

惑很多，这不仅带来了血细胞的分类困难，而且还严

重影响了对其生理功能、生化等方面的研究。

2研究方法

2.1对PHA

(植物血凝素）的研究

PHA是利用超低温冷冻技术从红芸豆中提取的

一种物质，它作为一种有丝分裂原，可以激活免疫细

胞——淋巴细胞、刺激细胞增殖，虽较难提纯且成本

极高，但作为药剂，

PHA已直接用于动物及人体，如

林义浩[12]以体内注射

PHA制备鱼类肾细胞染色体，

其发现在近30种鱼类注射

PHA均具有刺激肾细胞

有丝分裂的作用，而且分裂指数都很高。2.2对秋水仙素的研究

秋水仙素可以抑制有丝分裂，破坏纺锤体，并将

染色体停滞在分裂的中期，它是多倍体诱变的最佳试

剂。自美国学者

A.

F.

BlakeSlee与其团队于1937年成

功使用秋水仙素处理曼陀罗等植物，使其染色体成功

加倍以来,秋水仙素就被广泛地应用于多种科研工作

中，如遗传学研究、细胞学研究、植物育种等。除此

之外，秋水仙素还作为临床药物作用于动物体和人

体，有抗炎、抑制肿瘤细胞等多方面药理作用。如秋

水仙碱通过干扰溶酶体脱颗粒降低中性粒细胞的活

性、黏附性及趋化性，并可抑制粒细胞向炎症区域迁

移，以此发挥其抗炎作用。此外，秋水仙素可以干扰

细胞间黏附分子及选择蛋白的表达，继而阻碍

T淋巴

细胞活化和对内皮细胞的黏附，从而抑制炎症反应。

谭秀华

M等在2007年研究了秋水仙碱对小鼠骨髓

细胞有丝分裂的影响，近期的研究还发现秋水仙碱能

显著抑制胶质瘤细胞在体外的生长，还有诱导凋亡作

用，但体内的效果尚待临床研究。

2.3研究所用染色方法

目前，对昆虫血细胞形态及分类的研究较为广

泛，但仍没有一个统一的染色方法，虽然

Jone在前

人研究的基础上进行了归类，但也是基于

Giemsa和

Wright两种染色方法。到目前为止对昆虫血细胞研

究仍然在使用的方法有吉姆萨、赖特、中性红、苏木

精、甲苯胺蓝等，最广泛使用的昆虫血细胞形态分类

是吉姆萨染色和赖特染色。本文采用赖特-吉姆萨

混合染色法对中华稻蝗血细胞进行染色。

2.4研究样品处理方法

本次研究用蝗虫血细胞为材料来研究蝗虫的细

胞分裂相，取中华稻蝗雌性、雄性各20只，在其腹节

注人1%的

PHA 15吣，12小时后加人0.2%秋水仙

素2乩，再12小时后制作血液涂片，用赖特-吉姆萨

混合染色15分钟，冲洗后观察。另取中华稻蝗雌性、

雄性各20只，同法将

PHA注人蝗虫体内，36小时

后以秋水仙素处理，再12小时后制作血液涂片，用赖

特-吉姆萨混合染色后观察。• 90

•生物化工2018 年

以此类推分别于1天、2天、3天、4天后观察

染色处理过的中华稻蝗血细胞涂片，从而得出中华稻

蝗细胞分裂相照片。

对照组取同数量虫体，注射等量无菌水代替

PHA

,其余操作一致。

使用PHA

的效价为10 |xg

/mL

，秋水仙素纯度

为 95%〇

3结果与讨论

3.1结果

不同分裂时期中华稻蝗细胞分裂相照片如图1、

图2、图3所示。通过对血涂片的观察，发现加入PHA

以后，可刺激蝗虫血细胞分裂，血量明显增加，在加入

PHA

1天后就有5%的血细胞开始分裂，许多血细胞的

染色体开始凝集;而在加入PHA

2天后仍有5%的分裂

细胞；3天以后明显减少。PHA

处理可得到全部的细

胞分裂各期的分裂相，且所得结果清晰、容易分辨。Moth (Lymantria dispar) Hemocytes[J]. Journal of Invertebrate

Pathology,2011,68(1):1-14.

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蝗虫减裂实验报告

蝗虫减裂实验报告

实验日期：____年__月__日

实验地点：生物实验室

实验者：_______

班级：_______

学号：_______

一、实验目的

1. 了解蝗虫精巢的减数分裂过程。

2. 观察蝗虫精子形成过程中的染色体行为和数目变化。

3. 熟悉显微镜的使用和操作技巧。

二、实验原理

减数分裂是有性生殖过程中的一种特殊细胞分裂，其目的是将染色体数目减半，以保持生物体遗传的稳定性。蝗虫精子形成过程中的减数分裂是研究减数分裂的经典材料。

三、实验材料与仪器

1. 实验材料：蝗虫精巢、生理盐水、盖玻片、载玻片、显微镜、酒精灯、镊子、解剖针、解剖盘等。

2. 仪器：显微镜、解剖镜、酒精灯、镊子、解剖针、解剖盘等。

四、实验步骤

1. 获取蝗虫精巢：将蝗虫置于解剖盘中，用解剖针轻轻挑开腹部皮肤，取出精巢。

2. 制片：将精巢放入生理盐水中，用解剖针轻轻挑起一部分精巢组织，涂抹在载玻片上，用盖玻片覆盖。

3. 观察染色：将制片放在酒精灯上微微加热，使精巢组织略微膨胀，便于观察。待制片冷却后，滴加碱性品红染液，染色约2-3分钟。

4. 观察显微镜：将制片放在显微镜下观察，依次观察减数分裂的各个阶段。 5. 记录观察结果：观察减数分裂的各个阶段，包括减数分裂前期、中期、后期和末期，记录染色体行为和数目变化。

五、实验结果与分析

1. 减数分裂前期：染色体开始凝缩，同源染色体配对，形成联会。

2. 减数分裂中期：同源染色体排列在赤道板上，染色体数目与体细胞相同。

3. 减数分裂后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，染色体数目减半。

4. 减数分裂末期：染色体到达细胞两极，细胞质分裂，形成两个子细胞。

通过观察，蝗虫精巢的减数分裂过程与理论相符，染色体行为和数目变化符合减数分裂的规律。

六、实验结论

1. 蝗虫精巢的减数分裂过程与理论相符，染色体行为和数目变化符合减数分裂的规律。

2. 通过本次实验，加深了对减数分裂过程的理解，提高了显微镜的使用和操作技巧。

蝗虫减数分裂过程观察

蝗虫减数分裂过程观察

蝗虫减数分裂过程观察

2013-07-24 18:08

一 实验目的

1.通过实验了解高等动物精子形成中的减数分裂过程，观察其染色体的动态变化；

2.学习并掌握制备蝗虫减数分裂玻片标本的方法。

二 实验原理

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。

三 实验 仪器 和药品

1.实验 仪器 ：显微镜、解剖用具

2.药品：卡诺固定液、改良苯酚品红染色液，蒸 馏水等 。

四 实验材料的采集

北方在每年9月底到10月初于稻田中采集雄蝗虫，并用卡诺固定液进行固定，然后依次经90%，80%，以及70%的乙醇溶液处理30min，最后保存于70％酒精溶液中，4℃储存。如果长期保存，可定时更换酒精储存液 。

五 实验过程

1.取材：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。如材料经长期将精巢放于培养皿中，用 蒸馏 水冲洗可见每条精细小管的一端连于输精管，另一端为分散的盲端（如材料经长期保存其颜色发暗）。换水再次清洗。每次清洗用时2-3min。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。

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.以改良苯酚品红染液染色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。

观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片

观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片

观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片

1、白话原理

处于繁殖期的雄蝗虫，精巢里的精原细胞正在进行减数分裂。因此，在它的精巢管内可以找到处于减数分裂不同阶段的细胞如精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞以及精子。

通过观察处于减数分裂不同阶段的细胞，可以了解减数分裂的大致过程。

2、拨云见日

（1）选择蝗虫作实验材料的理由：蝗虫染色体数目较少，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的各个时期，还可以观察精子的形成过程。

（2）雄蝗虫精原细胞内含有23条染色体，雌蝗虫细胞内含有24条染色体；其中常染色体11对，22条，雌雄相同；性染色体在雄性中为一条，即为XO，雌性中为两条，即为XX。

（3）实验过程中，我们观察到的是不同细胞所处的不同细胞分裂时期，是静态的图像，由于细胞已经在制作装片时被杀死，我们不可能看到减数分裂的动态过程。

（4）实验成功的关键是掌握镜下区别两次分裂时期细胞的方法

右图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期

A.是减数分裂第一次分裂的前期

B.是减数分裂第一次分裂的中期

C.非姐妹染色单体发生了互换

D.结束后，同源染色体发生联会

答案：AC

．以下①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。

按分裂时期的先后排序，正确的是

A．①②③④ B．②①④③

C．③④②① D．④①③②

小鼠常被用作研究人类遗传病的模式动物。请填充观察小鼠细胞减数分裂的实验步骤：供选材料及试剂：小鼠的肾脏、睾丸、肝脏，苏丹III染液、醋酸洋红染液、詹纳斯绿B（健那绿）染液，解离固定液。

取材：用 作实验材料。

制片：①取少量组织低渗处理后，放在 溶液中，一定时间后轻轻漂洗。

②将漂洗后的组织放在载玻片上，滴加适量 。

③一定时间后加盖玻片， 。 观察：①用显微镜观察时，发现几种不同特征的分裂中期细胞。若它们正常分裂、产生的子细胞是 。

观察东亚飞蝗减数分裂

观察东亚飞蝗减数分裂

实验一 减数分裂

一 、实验目的

1. 了解动植物的生殖细胞的形成过程，深刻理解减数分裂的遗传学意义。

2. 掌握正确进行生殖细胞的取材和制作减数分裂玻片标本的技术。

3. 重点观察前期I，认识减数分裂前期I染色体的复杂变化。

二、实验原理

减数分裂是生物在形成生殖细胞的过程中所进行的一种特殊的有丝分裂。

1、特点：

（1）一次染色体复制,两次细胞分裂,配子染色体数目减半。

（2）长而变化复杂的前期I，包括了同源染色体的配对、交换、分离等。

2. 减数分裂过程（以蝗虫雄配子的形成为例）

第一次减数分裂（重点观察该分裂中的前期）：

前期I：此期时间较长、变化复杂, 按染色体形态变化又分为下列各期：

细线期（Leptotene ）：此期是减数分裂的开始，细胞和细胞核比周围组织的细胞要大些，染色质呈细线状，绕成一团，称染色线。线上还可见到染色粒，其位置和大小很为固定。有时在核膜内侧可见一深染的X小体。

偶线期（zygotene 联会期）：细线形成后，同源染色体两两配对，称为联会。蝗虫染色体的配对从一端开始，并聚集在核的一侧，另一侧仍散开尚未配对，这种图像很象花束。雄性蝗虫生殖细胞只有一条性染色体，该染色体无配对现象。

粗线期（ pachytene ）：

同源染色体纵向配对后，彼此靠的很紧，然后变得粗短并散列在细胞核中，此时可见整个核中的图象较为稀疏，配对的染色体实为两个二分体紧靠在一起结果成为一个四分体（ tetrad ）。联会复合体的结构完全形成；

●姊妹染色单体与非姊妹染色单体；

●非姊妹染色单体间进行交换，导致同源染色体发生片段交换(exchange)，同源染色体间发生遗传物质重组(recombination)。

双线期（diplotene） ：

染色体进一步缩短，同源染色体开始互相排斥，互相分离（但不全分开），分离时可有某一点或两点扭在一起形成交叉，使二价体形态上呈X型、O型、和∞型。