果蝇唾腺染色体的制片与观察

果蝇唾腺染色体的制片与观察 一、 1、 2、 二、实验原理 型染色体。唾腺染色体的显著特征是： （1） 形状为带状， 宽达 5 微米， 长达 2000 微米它相当于普通染色体的 100～ 200 倍； （2）核不分裂，由于染色体不断复制，形成了多线性染色体，宽度增加， 同时长度也增加，成为巨型染色体； （3）带的全长几乎都有明显的嗜碱性的横纹，横纹的宽度有大有小，密度 有疏有密，但是它的数目，位置等等对于同源染色体来说却都是同样的。 唾腺染色体的 DNA 含量达 4，000—8，000c。横纹被认为是染色小粒横向 排列而成的。横纹是详细研究染色体的部分缺失、倒位、重复、反复、易 位等现象的标记； （4）由于 2 条同源体细胞染色体联会，在黑腹果蝇（2n= 8）中，V 形的 第二染色体和第三染色体各有两条臂，又各条染色体在异染色质多的着丝 粒附近互相靠拢，与核仁一起在核的中央形成一个染色中心。唾腺染色体 的一条或几条横纹常显著膨起，这部分称为Bal- biani 环。一般把多线性 的巨大染色体中的这种膨大起称为疏松结构。 许多双翅类以及二、三种脉翅类昆虫的食道、肠、马氏管和神经细胞 中，以及在植物界的 Rhinanthus（胡麻科）的胚盘细胞、虞美人草的反足 细胞等都能看到具有这样特征的染色体（巨大染色体或多线染色体） 。 果蝇唾液腺： 1、唾腺染色体：唾腺染色体是双翅类昆虫唾腺细胞的间期核中所看到的巨 实验目的 练习果蝇幼虫唾腺分离技术及唾腺染色体的制片方法； 观察果蝇的唾腺染色体。 2、果蝇三龄幼虫的唾腺发育到一定阶段后，细胞的有丝分裂停留在间期， 构成一个永久间期系统。唾腺细胞数目不增加，但体积增大，其中每条染 色体的常染色质区的核蛋白纤维（染色质纤维）不断复制，多则可达 2 的 10 次方至 15 次方次复制，其复制产物不分开，成千上万条染色质纤维平 行而精巧地排列形成一大束宽而长的带状物，称为多线染色体。由于细胞 分裂停止在间期，核物质螺旋化程度低而充分伸展，这种染色体比普通染 色体大得多，宽约5um，长约 2000um，是其体细胞中期染色体长度的 100—200 倍。伸展形式的 DNA 长度约为 40000um，只需简单的染色和压片， 就可以很容易地在光学显微镜下观察到。唾腺染色体处于体细胞染色体联 会配对状态。并且唾腺染色体经过多次复制而并不分开，每条染色体大约 有 1000—4000 根染色体丝的拷贝，经染色后，出现深浅不同、密疏各别的 横纹，这些横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇等昆虫的种的特 征；如染色体有缺失、重复、倒位．易位等，很容易在唾腺染色体上识别 出来。 在染色体臂上还可看到某些带纹通过染色体的界旋、膨大形成的疏松区和 巴尔比尼环，其富含转录出来的 RNA ，因此不着色，是基因活动的区域。 在个体发育的不同阶段， 疏松区或巴尔比尼环在染色体上出现的部位不同， 因此可以研究基因的表达，开展各种染色体变异的研究等等。 果蝇共有 4 对染色体。其中一对为性染色体（XY 或 XX） ，XX 染色体为顶端 着丝粒染色体，呈杆状，Y 染色体为“J”形；第二对、第三对染色体均为 中 央着丝粒染色体，呈“V”形；第四对染色体短小，为顶端着丝粒染色 体，呈点状，附在染色盘边缘。由于唾腺染色体的假联会，X 染色体的一 端在异染中心上，另一端游离；而第二对、第三对染色体着丝粒在中央， 可以从异染中心呈“V”字形向外伸展出四条臂（2L、2R、3L、3R） ，Y 染 色体着丝粒附近的异染色质参与了染色中心的形成，所以理想的片子，不 管雌雄果蝇的唾腺细胞在显微镜下均可见五条长臂（X、2L、2R、3L、3R) 和一条短臂（第四条染色体臂不易观察） 。雄果蝇唾腺细胞中的 X 染色体臂 比雌果蝇的稍细。在染色体臂上可观察到许多明暗相间的带。 三、材料与器材 实验仪器：解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、吸水纸等 实验材料：果蝇三龄幼虫、醋酸洋红、生理盐水、1M 盐酸等 四、方法与步骤 1、幼虫培养：置于16-18℃下饲养，当幼虫爬上瓶壁准备化蛹前，即为三龄幼 虫，此时虫体肥大，便于解剖，是制备唾腺染色体的最理想时期； 2、幼虫解剖：将载玻片置于解剖镜下，滴一滴生理盐水。将幼虫置于生理盐水 内，一手持解剖针按住幼虫前端的 1/3 处，固定幼虫。另一手持针揿住幼虫 头部正中，用力向前拉，把头部从身体拉开，腺体即随之而出： 唾腺为半透明小囊状，其上附有脂肪带，食道两侧各一个。找到唾腺后 尽可能把腺体上的脂肪剔除； 3、染色前处理：清除脂肪体等残体，使载片上只留下唾腺； 4、酸解：把腺体放入 1N HCl 中浸泡 2-3 分钟，水洗 3 次； 5、染色：滴上几滴醋酸洋红于唾腺上，染色 30 分钟； 6、 压片： 在载片上加盖玻片， 盖片上覆盖一吸水纸， 然后以拇指适当用力压片， 要求将唾腺细胞核压破，染色体伸展开来而不破碎为好； 7、显微镜观察：压好的玻片标本，用显微镜观察四对染色体。 五、实验结果 染色中心 染色中心 可观察到 5 条长臂（压片时局部用力过大导致臂部分断裂） ：染色体十分巨 大，每条臂的横纹有深浅、数目、疏密的不同，各个染色体中异染色质多的 着丝粒部分相互靠拢形成颜色较深的染色中心。 六、实验讨论 制片时操作要点： 1、本次制片一份染色较浅，但尚可观察到横纹，臂伸展开但由于局部用力过 大导致臂部分断裂，而另一份伸展不够，所以，好的装片染色适中，压片 时用力均匀适中，使五条臂充分展开而不断裂； 2、一定要加生理盐水，否则唾液腺容易干，影响其正常形态，进而影响观察。 但生理盐水不可加太多，否则幼虫会漂浮而且活跃。如水多了，小心吸水， 在剥离唾腺前吸走些，唾腺剥离后勿吸水，以防将唾腺一起吸走。 ； 3、避免将幼虫肠道扯出，否则不易找到唾液腺； 4、将脂肪组织清除干净，若脂肪真的很难去除，则可用解剖针截取一部分 没有脂肪的唾液腺细胞，不必一定要完整的唾液腺； 5、水洗盐酸时，要洗净，否则不易染色； 6、染色液勿过多，否则压片时唾腺易随染色液漂走。如染色时间到后，染 色液已干，应再少加些染色液，再盖上盖波片，避免气泡产生； 7、染色时间不要太长，否则背景会着色，影响观察效果； 8、用吸水纸吸取液体时，注意不要将唾液腺吸到吸水纸上。实验中，可倾 斜载玻片，让载玻片上的液体慢慢流下，而唾液腺粘在载玻片上游，用吸 水纸在下游轻轻吸取溶液。向唾液腺组织滴加染液或蒸馏水时，若滴管口 距离载玻片太近，滴下液体时，由于水的表面张力作用，唾液腺会被水带 到滴管口上，可将滴管口离载玻片稍远一些，不至于将唾液腺吸走，也不 至于液滴滴下时将唾液腺溅走； 9、压片时轻敲，使染色体分散，垂直用力，并用力均匀，不可使盖玻片滑 动，否则易破坏细胞及细胞核结构； 10、 本次实验有一定难度，但是孰能生巧；操作多次之后比较熟练，掌握制 片的技巧，获得较为理想的标本。