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遗传学实验 - 生物染色体的制片及观察

一、 有丝分裂 二、 减数分裂 三、 果蝇唾腺染色体的 制片与观察. 遗传学实验 - 生物染色体的制片及观察. 南京晓庄学院 生物实验教学中心. 一、 相关理论知识 二、 目的要求 三、 实验原理 四、 试剂与器材 五、 实验步骤 六、 实验结果 七、 注意事项 八、 思考题. 有丝分裂. 南京晓庄学院 生物实验教学中心. 相关理论知识( 1 ). 细胞有丝分裂是细胞分裂的一种 . 其他的还有无丝分裂和减数分裂 , 严格 来说减数分裂是一种特殊的有丝分裂 ! 有丝分裂分分裂间期和分裂期 . 分

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遗传学实验 - 生物染色体的制片及观察

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Presentation Transcript


  1. 一、有丝分裂 二、减数分裂 三、果蝇唾腺染色体的 制片与观察 遗传学实验-生物染色体的制片及观察 南京晓庄学院 生物实验教学中心

  2. 一、相关理论知识 二、目的要求 三、实验原理 四、试剂与器材 五、实验步骤 六、实验结果 七、注意事项 八、思考题 有丝分裂 南京晓庄学院 生物实验教学中心

  3. 相关理论知识(1) 细胞有丝分裂是细胞分裂的一种.其他的还有无丝分裂和减数分裂,严格 来说减数分裂是一种特殊的有丝分裂!有丝分裂分分裂间期和分裂期.分 裂期又可分为前、中、后、末四个时期!在四个时候中DNA 染色 体 染色单体都有一定的变化!有丝分裂纺锤体是一种高度动态的分子 机器,主要有微管蛋白、运动神经和其它的分子组成。这种物质在染 色体周围聚集,并且在有丝分裂过程中把复制的染色体组传递给新分 裂的细胞。    有关该有丝分裂纺锤体的生物化学原理和物理学原理现在还不是 很清楚。但是,在这一领域不断的发现表明,染色体在这个过程中发 挥了关键作用。很明显,染色体在其周围形成了一个细胞质状态,这 种细胞质状态可以促进晶核形成和微管生长。然后同染色体相关联的 可溶性分子运动神经把晶核和微管进行分类,排列成一个双极的队 列。    有丝分裂纺锤体聚集体所呈现给人们的图像符合模块化原理,而 且会随着细胞种类的不同和有机体的不同而产生不同的有丝分裂纺锤 体组成。

  4. 相关理论知识(2) 秋水仙素(C22H25O6)是1937年发现的, 是从百合科植物秋水仙的种子和球茎中提取 出来的一种植物碱。它是白色或淡黄色的粉 末或针状结晶,易溶于冷水、酒精和氯仿, 难溶于热水、乙醚等,熔点为155℃。一般 多使用它的水溶液。秋水仙素有剧毒,使用 时应当特别注意。

  5. 一.根尖细胞有丝分裂制片 材料:大蒜(Allium Sativum 2n=16) 材料特点: 来源广泛、经济,染色体数目相对较少, 个体较大,根的数量多。

  6. 目的要求 学习和掌握植物细胞有丝分裂制片技 术;观察植物细胞有丝分裂过程中染 色体的形态特征及染色体的动态变化 行为。

  7. 实验原理 有丝分裂是植物体细胞进行的一种主要的分裂方式。有 丝分裂的目的是增加细胞的数量,而使植物有机体不断 的生长,在有丝分裂过程中,细胞核内的遗传物质能准 确地进行复制,然后能有规律地均匀地分配到两个子细 胞中去。植物有丝分裂主要在根尖、节间、茎的生长 点、芽及其它分生组织里进行。将生长旺盛的植物分生 组织经取材、固定、解离、染色、压片,可以观察到细 胞有丝分裂的全过程。若进行染色体计数,则需要进行前处 理,即取材后要用物理或化学的方法,阻止细胞分裂过程中 纺垂体的形成,使细胞分裂停止在中期,这时的染色体不排 到赤道板上,而是散在整个细胞核中,便于对染色体的形 态、数目进行观察。

  8. 有丝分裂动画(单击)

  9. 试剂与器材 1、材料 大蒜(Allium sativum 2n=16) 2、试剂 95%乙醇、冰乙酸、石炭酸品红、1mol/L盐酸 3、器材 恒温培养箱、显微镜、水浴锅、载玻片、盖玻 片、单面刀片、镊子、剪刀、培养皿、量筒、吸 水纸

  10. 实验步骤: 1.生根 ①水培法 ②砂培法

  11. 2.取材 上午10:00~11:00 下午 4:00~ 5:00

  12. ①什么叫固定?为什么要固定? 3.固定 ②固定液 乙醇:冰乙酸 = 3:1

  13. 4.保存 70%的乙醇可以长期保存材料

  14. 5.解离 1Mol HCl 60℃ 水浴中解离 4′±15″

  15. 6.水洗

  16. 7.压片 ①取分生组织1/3左右于载片上,解剖针碾碎,并铺展开。 ②在材料上滴一滴石炭酸品红(卡宝品红),染色5分钟以上。 ③盖上盖片,用镊子或解剖针将多余的染液挤压出去。 ④用滤纸覆盖盖片,压实。

  17. 固定 生根 取材 70%乙醇保存 压片 水洗 解离

  18. 8.结果 前期 中期 后期 末期

  19. 有丝分裂前期

  20. 有丝分裂中期

  21. 有丝分裂后期

  22. 有丝分裂末期

  23. 有丝分裂过程

  24. 大蒜染色体 (2n=16)

  25. 实验注意事项 1、取材时间要掌握好。 2、固定液要现用现配。 3、解离时间要控制好。

  26. 思考题 1、有丝分裂中,材料固定的目的是什 么? 2、为什么大蒜根尖取材时间是上午10: 00-11:00或下午16:00-17:00? 3、绘制有丝分裂的各个时期的图。

  27. 一、相关理论知识 二、目的要求 三、实验原理 四、试剂与器材 五、实验步骤 六、实验结果 七、注意事项 八、思考题 减数分裂 南京晓庄学院 生物实验教学中心

  28. 相关理论知识(1) 细胞周期的概念是由生物科学家在20世纪50年代提出来的。生物学上 把细胞物质的积累与细胞分裂的循环过程,称为细胞周期。从一次细 胞分裂结束开始,经过物质积累过程,直到下一次细胞分裂结束为 止,称为一个细胞周期。真核细胞的细胞周期包括分裂间期和分裂 期。分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,分裂期则是细胞增 殖的实施过程,细胞经过细胞分裂间期和细胞分裂期,完成一个细胞 周期,细胞数量也相应增加一倍。 一个细胞周期可以人为地划分为先后连续的4个时期,即G1 期、S期、G2期和M期。G1期主要进行RNA、蛋白质和酶的合 成,但不合成DNA;S期即DNA合成期;G2期主要为M期做好 准备,主要是RNA、微管蛋白和其他物质的合成。M期又叫有丝分 裂期(也称细胞分裂期),M期分为前期、中期、后期和末期。M期 的生物学意义在于,它将在间期复制加倍的DNA形成染色体再平均分配到两个子细胞中去,使每个子细胞得到一整套和母细胞完全相 同的遗传信息。 由以上分析可知,真核生物的体细胞进行有丝分裂具有周期 性,即细胞周期。但对于特殊的体细胞——精原细胞、卵原细胞来 说,其减数分裂过程是否也有细胞周期呢? 

  29. 相关理论知识(2) 减数分裂是一种特殊的有丝分裂,仅发生于有性生殖细胞形成过程中的某个 阶段。减数分裂由两个连续进行的有丝分裂过程所组成,但已发生了明显的 变化。第一次分裂曾被称为异型有丝分裂,现称为减数第一次分裂;第二次 分裂曾称为同型有丝分裂,现称为减数第二次分裂。与有丝分裂相似,在减 数分裂之间的间期阶段,也可人为地划分为G1期、S期和G2期。为区分 于一般的细胞间期,将减数分裂前的细胞间期,称为减数分裂前间期,故减 数分裂前间期可划分为减数分裂前G1期、减数分裂前S期、减数分裂前G2 期。减数分裂前G2期的细胞继续进入两次有序的细胞分裂,即减数第一次 分裂和减数第二次分裂。两次减数分裂之间的间期(减数分裂间期)或长或 短或无间期,此间期无DNA的合成,也没有G1期、S期、G2期之分。 减数Ⅰ包括前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ(又是减数分裂间期);减数 Ⅱ包括前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ、末期Ⅱ。一次完整的减数分裂过程结束 后,即可形成4个(或1个)有性生殖细胞,通常,这些细胞不再进行分裂。 另一方面,在细胞周期调控物质的研究中,科学家分别从非洲爪蟾卵细胞、 海胆卵细胞和酵母细胞中发现或提取了调控细胞周期的物质——周期蛋白, 这些发现说明在进行有丝分裂和减数分裂的细胞中,均有调控细胞周期的物 质存在,也说明两者都具有细胞周期。细胞周期调控物质作用于细胞间期和 M期,对细胞周期的运转起作用。科学家对细胞分裂及其细胞周期的研究, 为人类癌症的治疗,开启了一扇光明之门。 综上可得,减数分裂有细胞周期,一次完整的减数分裂过程,即为一 个减数分裂细胞周期,相对于一般的细胞周期来说,可以说是一个特殊的细 胞周期。

  30. 减数分裂动画(单击)

  31. 目的要求 1、学习和掌握植物细胞减数分裂制片方 法。 2、了解植物生殖细胞的形成过程及减数分 裂过程各时期的细胞学特征。

  32. 实验原理 减数分裂是生物在形成配子时的一种特殊的分裂 方式。减数分裂是在性母细胞中进行的。减数分 裂的目的是使二倍体染色体数减为单倍染色体 数,以便两性配子结合时恢复形成二倍体生物。 减数分裂的特点是这些细胞连续进行两次细胞分 裂即第一次分裂和减数第二次分裂,而染色体只 复制一次。结果一个小孢子母细胞形成四个小孢 子,每个细胞只含单倍数染色体,使染色体数目 减少一半,所以叫减数分裂。减数分裂的另一个 特点是前期特别长,而且变化复杂,包括同源染 色体配对、交换与分离等。

  33. 试剂与器材 1、材料 玉米(Zea mays 2n=20) 2、试剂 95%乙醇、冰乙酸、硫酸高铁铵、苏木精 3、器材 酒精灯、显微镜、镊子、解剖针、烧杯、 载玻片、盖玻片、吸水纸、量筒。

  34. 二.减数分裂的制片观察 1.材料:玉米(Zea mays 2n=20) 2.步骤: 固定 70%乙醇保存 剥离花药 取材 流水冲洗 铁矾 4% 苏木精 染色 媒染 水洗 彻底水洗 压片

  35. 1. 取材:花粉母细胞处于减数分裂时期 2固定. 3. 70%的酒精长期保存

  36. 4.剥离花药

  37. 5.媒染:4%的铁矾(硫酸高铁铵) 4—24小时

  38. 6.水洗:流水冲洗5分钟以上

  39. 7.染色:苏木精染4—24小时后,水洗

  40. 8.压片

  41. 9、观察

  42. 10.结果: 箭头所示同源染色体联会 箭头所示同源染色体联会 偶线期 偶线期 细线期

  43. 粗线期 双线期 终变期 后期 中期 后期

  44. 后期,示纺锤体 后期,示纺锤体 末期,示细胞壁

  45. 前期II 中期II 后期II

  46. 末期II 四分体 小孢子

  47. 玉米减数分裂中期I 大蒜有丝分裂中期 玉米减数分裂中期II

  48. 前期 I 细线期 偶线期 粗线期

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