果蝇唾腺染色体的制备与观察
【摘要】
多线染色体广泛存在于双翅目、弹尾目昆虫的消化道及消化腺细胞中,是遗传研究的良好材料。本实验以果蝇三龄幼虫唾腺为实验材料,对进行唾腺剥离、染色和制片后置于高倍镜下观察。由于在操作中难以真正做到均匀分散,所以得到的染色体多为臂与臂相互纠缠或为完全伸展, 但可以观察到较为清晰的横纹结构。
【引言】
多线染色体最早是1881年在摇蚊( Chironomus)幼虫的唾腺中发现。研究表明,巨大染色体的形成机制是这样的:果蝇幼虫的唾腺细胞发育到一定阶段后,停止在间期,但紧密配对的同源染色体(实为伸展的染色质丝),仍能不断复制,复制后的子染色体彼此不分开,复制可达9次之多,因此一对染色体最终可产生 2*29 =1024条染色质丝,它们集结在一起形成了一条多线染色体。 多线染色体的特点可归纳为以下几点。第一,染色体巨大。第二,核内有丝分裂:果蝇幼虫的唾腺细胞在发育过程中,细胞核内的DNA 多次复制(210-215),但并未发生细胞核分裂,复制后的子染色体彼此不分开,形成了多线染色体。第三,体细胞配对:同源染色体相互靠拢在一起呈现一种联会状态,使其比一般的体细胞染色体粗大。第四,横纹结构:染色质丝的不同部位螺旋化程度不同。其中螺旋化程度较高的形成染色较深的暗纹,螺旋化程度较低的部位形成了染色较浅的明纹。横纹数量巨大,在黑腹果蝇中可达5000多条。这些深浅不一,疏密各异的带纹遍布整条唾腺染色体。唾腺染色体的每一臂上所有的横纹的大小和位置是恒定的,即具有种的特征。根据染色体臂末端的形态、臂上的横纹及蓬突等可以将特定的唾腺染色体臂识别出来。
多线染色体在许多消化道及消化腺组织中存在,但多采用幼虫的唾腺,因为唾腺易于剥取且其中染色体较大。压片法不仅程序简单,且细胞核中内容物压片后都将集中在玻片上不会丢失,较之切片法效果更好。果蝇唾腺染色体的制备是遗传学实验中必须掌握的技能。
【实验材料和方法】
实验材料:果蝇的三龄幼虫、载玻片、盖玻片、吸水纸、解剖针、显微镜、解剖镜、改良苯酚品红、生理盐水(0.7%NaCl溶液)、蒸馏水、1mol/L HCl溶液
实验方法:
1)分离唾腺;
将幼虫放在含有一滴生理盐水的洁净载玻片上。在解剖镜下观察:双手各持一枚解剖针,用左手解剖针扎住幼虫体前1/3处,用右手解剖针压住幼虫口沟部位向外迅速拉开,一对唾腺随着口器被扯出。(唾腺是一对透明的棒状腺体,通常每个腺体上附着一个白色的脂肪体,是鉴别唾腺的重要标志。细胞轮廓清楚,其上有一层黑色脂肪细胞)将唾腺以外的其他部分以及脂肪体去除备用。
2)解离:在唾腺组织上滴加一滴1M 盐酸解离2-3min ,使组织松软,吸去HCl 。
3)水洗:用水冲洗3次,前两次每次浸泡1-2分钟,最后一次停留20min 。用滤纸小心吸去多余蒸馏水。
4)染色:滴加改良苯酚品红染液,染色10min 。(染色时间不可过长)
4)压片:染色完成后盖上盖玻片,并覆盖一层滤纸,用解剖针垂直轻敲盖玻片使细胞分散,最后用大拇指垂直用力按压,并横向揉几次。
5)镜检:显微镜下寻找分散较好唾腺染色体,观察唾腺染色体的特
点。
【实验结果】
间纹
图片1 图片2 横纹
X 蓬突
图片3(来源:同组同学赵菲)
2L ? 3L
X 3R?2R 3L ?3R
2R ?2L
图片4(来源:生技班同学)
【讨论】
1. 图1、2为实验者所制,发现染色体臂未展开,分析原因应是压
片时力度不够导致。但染色体横纹清晰可见。
2. 从图4分析:该图中染色体的展开效果较好,可清晰地分辨出五
条长臂和第四号染色体,但是有一条染色体的末端未完全展开。 通过分析课本上的果蝇唾腺染色体形态图,发现2L 和3L 臂末端没有带纹或带纹不明显,且2L 臂中浅染的明纹较3L 臂中明纹宽(此特点是对照课本上的图分析得来,我不是很肯定是否有这个规律,希望老师给予指点);而2R 和3R 臂的末端有深染的暗纹,且3R 臂末端深染的横纹较2R 臂多。对各条臂的判断如图标示。
3. 在实验中发现,剥离果蝇唾腺时解剖针要固定在体前1/3或更前
端,否则容易拉出其他消化器官及生殖器,给实验增加难度。且剥离时注意保持唾腺浸润在生理盐水中,由于解剖镜较热,水易蒸发干导致唾腺脱水。
4. 在染色时要注意不要把玻片上的蒸馏水吸干,可以用来稀释染
液;且注意控制染色时间以免染色过度,使背景着色给观察带来困难。
5. 在用滤纸吸去溶液时容易将唾腺吸走,我采用了课本的方法效果较好:吸取溶液时,将玻片稍微倾斜,液体顺着玻片往下流,腺体则附着在玻片上。肉眼辨别唾腺位置,在距唾腺一定距离的下游小心吸走液体。
【参考文献】
[1]遗传学实验. 杨大翔.2. 科学出版社.2011.1
[2]中国D. virilis 果蝇唾腺染色体的初步观察. 戴灼华,韩文智. 遗传[J].1986.8(2).23-24
果蝇唾腺染色体的制备与观察
【摘要】
多线染色体广泛存在于双翅目、弹尾目昆虫的消化道及消化腺细胞中,是遗传研究的良好材料。本实验以果蝇三龄幼虫唾腺为实验材料,对进行唾腺剥离、染色和制片后置于高倍镜下观察。由于在操作中难以真正做到均匀分散,所以得到的染色体多为臂与臂相互纠缠或为完全伸展, 但可以观察到较为清晰的横纹结构。
【引言】
多线染色体最早是1881年在摇蚊( Chironomus)幼虫的唾腺中发现。研究表明,巨大染色体的形成机制是这样的:果蝇幼虫的唾腺细胞发育到一定阶段后,停止在间期,但紧密配对的同源染色体(实为伸展的染色质丝),仍能不断复制,复制后的子染色体彼此不分开,复制可达9次之多,因此一对染色体最终可产生 2*29 =1024条染色质丝,它们集结在一起形成了一条多线染色体。 多线染色体的特点可归纳为以下几点。第一,染色体巨大。第二,核内有丝分裂:果蝇幼虫的唾腺细胞在发育过程中,细胞核内的DNA 多次复制(210-215),但并未发生细胞核分裂,复制后的子染色体彼此不分开,形成了多线染色体。第三,体细胞配对:同源染色体相互靠拢在一起呈现一种联会状态,使其比一般的体细胞染色体粗大。第四,横纹结构:染色质丝的不同部位螺旋化程度不同。其中螺旋化程度较高的形成染色较深的暗纹,螺旋化程度较低的部位形成了染色较浅的明纹。横纹数量巨大,在黑腹果蝇中可达5000多条。这些深浅不一,疏密各异的带纹遍布整条唾腺染色体。唾腺染色体的每一臂上所有的横纹的大小和位置是恒定的,即具有种的特征。根据染色体臂末端的形态、臂上的横纹及蓬突等可以将特定的唾腺染色体臂识别出来。
多线染色体在许多消化道及消化腺组织中存在,但多采用幼虫的唾腺,因为唾腺易于剥取且其中染色体较大。压片法不仅程序简单,且细胞核中内容物压片后都将集中在玻片上不会丢失,较之切片法效果更好。果蝇唾腺染色体的制备是遗传学实验中必须掌握的技能。
【实验材料和方法】
实验材料:果蝇的三龄幼虫、载玻片、盖玻片、吸水纸、解剖针、显微镜、解剖镜、改良苯酚品红、生理盐水(0.7%NaCl溶液)、蒸馏水、1mol/L HCl溶液
实验方法:
1)分离唾腺;
将幼虫放在含有一滴生理盐水的洁净载玻片上。在解剖镜下观察:双手各持一枚解剖针,用左手解剖针扎住幼虫体前1/3处,用右手解剖针压住幼虫口沟部位向外迅速拉开,一对唾腺随着口器被扯出。(唾腺是一对透明的棒状腺体,通常每个腺体上附着一个白色的脂肪体,是鉴别唾腺的重要标志。细胞轮廓清楚,其上有一层黑色脂肪细胞)将唾腺以外的其他部分以及脂肪体去除备用。
2)解离:在唾腺组织上滴加一滴1M 盐酸解离2-3min ,使组织松软,吸去HCl 。
3)水洗:用水冲洗3次,前两次每次浸泡1-2分钟,最后一次停留20min 。用滤纸小心吸去多余蒸馏水。
4)染色:滴加改良苯酚品红染液,染色10min 。(染色时间不可过长)
4)压片:染色完成后盖上盖玻片,并覆盖一层滤纸,用解剖针垂直轻敲盖玻片使细胞分散,最后用大拇指垂直用力按压,并横向揉几次。
5)镜检:显微镜下寻找分散较好唾腺染色体,观察唾腺染色体的特
点。
【实验结果】
间纹
图片1 图片2 横纹
X 蓬突
图片3(来源:同组同学赵菲)
2L ? 3L
X 3R?2R 3L ?3R
2R ?2L
图片4(来源:生技班同学)
【讨论】
1. 图1、2为实验者所制,发现染色体臂未展开,分析原因应是压
片时力度不够导致。但染色体横纹清晰可见。
2. 从图4分析:该图中染色体的展开效果较好,可清晰地分辨出五
条长臂和第四号染色体,但是有一条染色体的末端未完全展开。 通过分析课本上的果蝇唾腺染色体形态图,发现2L 和3L 臂末端没有带纹或带纹不明显,且2L 臂中浅染的明纹较3L 臂中明纹宽(此特点是对照课本上的图分析得来,我不是很肯定是否有这个规律,希望老师给予指点);而2R 和3R 臂的末端有深染的暗纹,且3R 臂末端深染的横纹较2R 臂多。对各条臂的判断如图标示。
3. 在实验中发现,剥离果蝇唾腺时解剖针要固定在体前1/3或更前
端,否则容易拉出其他消化器官及生殖器,给实验增加难度。且剥离时注意保持唾腺浸润在生理盐水中,由于解剖镜较热,水易蒸发干导致唾腺脱水。
4. 在染色时要注意不要把玻片上的蒸馏水吸干,可以用来稀释染
液;且注意控制染色时间以免染色过度,使背景着色给观察带来困难。
5. 在用滤纸吸去溶液时容易将唾腺吸走,我采用了课本的方法效果较好:吸取溶液时,将玻片稍微倾斜,液体顺着玻片往下流,腺体则附着在玻片上。肉眼辨别唾腺位置,在距唾腺一定距离的下游小心吸走液体。
【参考文献】
[1]遗传学实验. 杨大翔.2. 科学出版社.2011.1
[2]中国D. virilis 果蝇唾腺染色体的初步观察. 戴灼华,韩文智. 遗传[J].1986.8(2).23-24