2019年实验六果蝇唾液腺染色体的观察及制备

1、专业班级： 09 生物技术 2 班 学号 ：20091052237 姓名 ：赵丽 同组人 ：龙雨跃实验日期：2011年10月11日 室温：21.7C 大气压：83.4KPa实验五 果蝇唾液腺染色体的观察及制备一目的1了解果蝇唾液腺染色体的形态学及遗传学特征。 2习分离果蝇幼虫唾液腺的技术。 3掌握唾液腺染色体制片方法。二、原理 蝇、摇蚊幼虫唾液腺细胞中的巨大染色体。双翅目昆虫 的唾液腺细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而 永久停留在分裂间期。但随着幼虫的生长，唾液腺染色体仍 不断地进行自我复制而且不分开，经过许多次的复制形成约1 000 4 000拷贝的染色体丝，合起来直径达 5卩m长度 达400卩m比普通细胞中期染色体约大 100150倍，所以 又称为多线染色体( polytene chromosome )或巨大染色体 ( giant chromosome )。唾液腺染色体的另一特点是体细胞中同源染色体处于 紧密配对状态，这种状态称为“体细胞联会”。在以后不断 的复制中仍不分开，由此成千上万条核蛋白纤维丝唾液腺染 色体( salivary gland chromosome )

2、是一类存在于双翅目 昆虫，如果结合在一起，紧密盘绕。所以细胞中染色体只呈 单倍数。黑腹果蝇的染色体数目 2n=8其中第、第川染色 体为中部着丝粒染色体，第W染色体和第IX染色体为端着 丝粒染色体。唾液腺染色体形成时，染色体着丝粒和近着丝 粒的异染色质区聚于一起形成一个染色中心( chromo-center )，所以在光学显微镜下可见从染色中心 处伸出 6 条配对的染色体臂，其中 5 条为长臂， l 条为紧靠 染色中心的很短的臂。唾液腺染色体经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的横纹(band )。这些横纹的数目，位置，宽窄及排列顺序都具有 物种的特异性。研究认为这些横纹与染色体的基因是有一定 关系的。通过一定的实验方法使果蝇唾液腺染色体各臂分散 开，并且使带纹、 膨突等特征不受杂质影响清晰地显示出来， 是进行果蝇遗传学研究的很重要的一个环节果蝇唾液腺染 色体在不同种间的共同点是染色体的着丝点位于一个染色 区域，但不同的种类往往其染色体臂数目不同每条染色体 臂上分布着染色深浅不同、粗细各异的磺纹 (band) ， 这些 横纹的宽窄疏密程度以及排列顺序和数目又都有种的特异 性和种内的差异 由此

3、， 果蝇唾液腺染色体近几十年来， 已 广泛用于种内系统发生和种间亲缘关系的研究中，因为种间及种内不同品系和近缘种中的遗传差异经常反映在唾液 腺染色体的不联会、形成泡 (puff) 、缢虞 (constriction) 和 间带区的伸缩性以及顶体 (telomere) 的形态等多方面的差 异，而特别重要的是研究它的基因序列的差异 ( 观察是否产 生了例位以及染色体的断裂、融合和重排) 因此，无论从 细胞遗传学的角度研究基因与突变性状之间的联系，还是从 进化遗传遗传学方面研究染色体的系统发生，探讨种间以及 近缘种间的遗传差异和生殖隔离的机制等，唾液腺染色体的 分析研究都是十分重要的从其横纹分布特征可对物种的进 化特征进行比较分析，而一旦染色体上发生了缺失，重复， 倒位。易位等结构变化，也可较容易地在唾液腺染色体上观 察识别出来。三、仪器设备及材料，试济仪器设备： 解剖镜，显微镜，恒温培养箱，镊子，解剖针， 载玻片及盖玻片，吸水纸 解剖镜，显微镜，恒温培养箱，镊子，解剖针，载玻片及盖 玻片。材料 : 黑腹果蝇( Drosophila melanogaster )三龄幼虫 试剂： 醋酸洋红液，

4、蒸溜水，浓盐酸五、实验步骤1材料准备 发育充足、肥大的三龄幼虫，唾液腺和唾液 腺细胞发育良好。利用这样的唾液腺细胞才能制备出理想的 染色玻片标本。因此要求培养基营养丰富，含水量较高。比 较松软，发酵良好。2剥离唾腺 在一干净载玻片上滴一滴生理盐水，选择行动 迟缓、肥大、爬在管壁上即将化蛹的三龄幼虫，或者选择经 低温处理的果蝇三龄幼虫置于载玻片上。如果分不清头尾着 可以从它爬行的时候确认其头尾，由于果蝇的唾液腺位于幼 虫体前 1314 处，所以在解剖镜下左手持解剖针按压 住幼虫后端 1 3 处。固定幼虫，右手持解剖针扎住幼虫头 部口器处，适当用力向后拉，把头部与身体拉开，唾液腺腺 体随之而出。把载玻片移到显微镜下查找唾液腺。果蝇的唾 液腺是位于口器后端神经节两侧的一对透明而微白的类似 香蕉形的长形小囊，由单层细胞构成。细胞大，细胞核大， 细胞轮廓清晰。用解剖针先将含有腺体的一团组织与其它组 织分开然后再将腺体与脂肪等组织分开得到透明的香蕉 状的唾液腺。3. 低渗处理：将唾液腺放于低浓度的 Nacl 溶液中处理 10-15min, 以使细胞充分吸水而容易弄破。4. 解离 将唾液腺在载玻片上

5、滴一滴 lmol L HCI ，让唾液 腺在 lmol L HCI 中解离 23 分钟，以松软组织，利于染 色体分散。5 染色 解离后的腺体可用水冲洗 2-3 次后滴 2 滴品红染 液染色 20 分钟（ 解剖和染色过程勿使腺体于燥 ） 。在酒精灯 上加热以增强染色效果。可以不经解离一步而直接染色，也 可以在将幼虫头部与身体拉开后马上加染液染色，然后慢慢 剖离腺体6. 滴片 当腺体被染成红色后，用滤纸擦去染液周围一圈的黑色沉淀物，再用蒸馏水冲洗23次，然后加上盖玻片，在盖玻片上方再植盖一层滤纸，用镊子在盖玻片，轻轻敲击 几下。再用拇指按住盖玻片用力下压，把腺体细胞压破，把 染色体压散开.压片时放载玻片的桌面要干，不要使盖片滑 动。制好的玻片标本用蜡封住盖玻片四周以防干燥。经低温 冷冻处理的材料经解离，染色.加盖片后不必敲击.镜检即 可看到分散良好的染色体。7. 观察 将制好的片子先用低倍显微镜观察。找到好的染色 体于视野中心，再用高倍镜观察之。如果制片理想，可做成 永久制片。&摄影 仔细观察的唾液腺染色体的形态结构并摄像。五.实验结果在显微镜下我们看到的结果如下六思考与讨论1. 何谓先染

6、色体1 一种缆状的巨型 染色体，见于有些生物生命周期的某 些阶段里的某些 细胞中。由核内有丝分裂 产生的多股染色 单体平行排列而成。各染色单体上的染色粒（见灯刷染色体）并排排列，构成多线染色体的带，带与带之间则称间带。多线染色体的这种结构可用光学显微镜观察，也能在 多线染色体上用原位分子杂交法进行基因定位，并就其结构与功能之间的关系进行系统研究， 因此是细胞学和遗传 学研究的有用材料。核内DNA多次复制产生的子染色体平行排列 ，且体 细胞内同源染色体配对，紧密结合在一起，从而阻止了染色体纤维进一步聚缩，形成体积很大的由多条染色体 组成的结构叫多线染色体。多线化的细胞处于永久间期，体积也相应增大 ，它存在于双翅目昆虫的幼虫组织内，如唾液腺、气管等。2. 如何区别你看到的就是唾腺染色体？答：（1）由于在唾液腺细胞中 8条染色体之间以着丝粒互相 连结在一起形成染色盘或异染中心和同源染色体之间的假 联会，经碱性染料染色后，可以观察到一个染色较深的染色 盘和以染色盘为中心向外辐射出的5条染色体臂。（2）在这些染色体臂上可以看到染色深浅不同，被称做明带、暗带的横纹，这些横纹的位置，宽窄、数目都具有

7、 物种的特异性。不同物种，不同染色体的不同部位形态 位置是固定的。因此根据染色体各条臂带纹特征和各条 臂端部带纹特征能准确识别各条染色体。（3）在染色体臂上还可看到某些带纹通过染色体的解旋、膨大形成的疏松区和巴尔比尼氏环，其富含转录出来的RNA，因此不着色（ 4） . 唾液腺细胞处于永久早期，染色体解旋 呈伸展状态在幼虫发育过程中细胞核中的 DNA 多次 复制，但细胞、 细胞核不分裂。 复制后的染色单体 DNA 不分开，从而形成了多线染色体（ 5）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。3. 在昆虫学中，二龄幼虫，三龄幼虫有何生物学意义？答： 果蝇是完全变态发育的生物之一，二龄幼虫，三龄幼虫是其 变态发育的重要特点。从初生卵发育至新羽化的成虫为一个 完整的发育周期，在25C, 60%相对湿度条件下，大约为10 天。通过控制养殖的温度，可以加速和减缓果蝇的发育。 果蝇个体很小，幼虫在三龄时达到最大，约 2 毫米，成年果 蝇也仅为 23 毫米。新羽化的雌性成虫大约 8 小时之后即 可进行交配， 交配之后大约 40 小时开始产卵， 第 4-5 天出现 产卵高峰。性成熟雌性果

8、蝇生殖能力很强，产卵初期每天可 达5070枚，累计产卵可达上千枚。 黑腹果蝇是最普遍应用于遗传学的果蝇，也是奠定经典遗传 学基础的重要模式生物之一，对其染色体组成和表型、基因 编码和定位的认识，是其它生物无法比拟的。基于清晰的遗 传背景和便捷的遗传操作，果蝇在发育生物学、生物化学、 分子生物学等领域也都占据了不可替代的位置。随着神经科 学的兴起，许多遗传操作在该领域不断发展和成熟，为在果 蝇中进行神经科学的研究打下了坚实的基础。总之，果蝇在 近一个世纪以来的生物学舞台上占有举足轻重的地位，在各 个领域的广泛应用使其成为一种理想的模式生物，不论在已 往、现在和将来都将为人类探索生命科学的真谛做出不可磨 灭的贡献。实验五 果蝇唾液腺染色体的观察及制备一目的1了解果蝇唾液腺染色体的形态学及遗传学特征。 2习分离果蝇幼虫唾液腺的技术。 3掌握唾液腺染色体制片方法。二、原理 蝇、摇蚊幼虫唾液腺细胞中的巨大染色体。双翅 目昆虫的唾液腺细胞发育到一定阶段之后就不再进行 有丝分裂，而永久停留在分裂间期。但随着幼虫的生 长，唾液腺染色体仍不断地进行自我复制而且不分开， 经过许多次的复制形成约 1 000

9、4 000 拷贝的染色体 丝，合起来直径达5卩m长度达400卩m比普通细胞 中期染色体约大100150倍，所以又称为多线染色体 (polytene chromosome )或巨大染色体( giant chromosome)。唾液腺染色体的另一特点是体细胞中同源染色 体处于紧密配对状态， 这种状态称为 “体细胞联会” 在以后不断的复制中仍不分开，由此成千上万条核蛋 白纤维丝唾液腺染色体 ( salivary gland chromosome) 是一类存在于双翅目昆虫，如果结合在一起，紧密盘 绕。所以细胞中染色体只呈单倍数。黑腹果蝇的染色 体数目2n=8其中第U、第皿染色体为中部着丝粒染色 体，第W染色体和第IX染色体为端着丝粒染色体。唾 液腺染色体形成时，染色体着丝粒和近着丝粒的异染 色质区聚于一起形成一个染色中心 (chromo-center )， 所以在光学显微镜下可见从染色中心处伸出 6 条配对 的染色体臂，其中 5 条为长臂， l 条为紧靠染色中心 的很短的臂。 唾液腺染色体经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的 横纹(band)。这些横纹的数目，位置，宽窄及排列 顺序都具有物种的特异性。研究认为这些横纹与染色 体的基因是有一定关系的。通过一定的实验方法使果 蝇唾液腺染色体各臂分散开，并且使带纹、膨突等特 征不受杂质影响清晰地显示出来，是进行果蝇遗传学 研究的很重要的一个环节果蝇唾液腺染色体在不同 种间的共同点是染色体的着丝点位于一个染色区域， 但不同的种类往往其染色体臂数目不同每条染色体 臂上分布着染色深浅不同、粗细各异的磺纹 (band) ， 这些横纹的宽窄疏密程度以及排列顺序和数目又都有 种的特异性和种内的差异由此，果蝇唾液腺染色体 近几十年来， 已广泛用于种内系统发生和种间亲缘关 系的研究中，因为种间及种内不同品系和近缘种中的 遗传差异经常反映在唾液腺染色体的不联会、形成泡 (puff) 、缢虞 (constriction) 和间带区的伸缩性以及

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