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华中科技大学生命科学与技术教学实验中心医学细胞生物学实验林刚华中科技大学生命科学与技术教学实验中心第五次实验实验十一蝗精巢减数分裂压片标本的制备与观察华中科技大学生命科学与技术教学实验中心目的要求1.掌握蝗虫精母细胞减数分裂过程及各期特点；2.了解蝗虫精巢小管临时制片的方法。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心实验原理减数分裂是发生于有性生殖配子成熟过程中的一种细胞分裂，又称成熟分裂，其主要特征是生殖细胞连续进行两次核分裂后，细胞中的染色体数目减半，保证了在有性生殖过程中上下代生物体染色体数目的恒定，从而使物种在遗传上具有相对的稳定性。与此同时，在减数分裂过程中发生的遗传物质的交换、重组及自由组合，使生物体增加了更多的变异机会，确保了生物的多样性。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数分裂图解华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数分裂的特点1.具有一定的时空性，也就是说它仅在一定的发育阶段，在生殖细胞中进行。2.减数分裂经两次细胞分裂后染色体数目减半，所以减数分裂的产物是单倍体。3.前期长而复杂，同源染色体经历了配对（联会）、交换过程，使遗传物质进行了重组。4.第一次分裂是同源染色体的分离，第二次分裂是姐妹染色体的分离。因此，每个子细胞遗传信息的组合是不同的。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数分裂的各个时期A.减数分裂I前期I分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期等五个阶段中期I后期I末期I减数分裂间期B.减数分裂Ⅱ前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ胞质分裂华中科技大学生命科学与技术教学实验中心华中科技大学生命科学与技术教学实验中心蝗虫的减数分裂过程减数分裂Ⅰ（MeiosisⅠ）前期Ⅰ（ProphaseI）和有丝分裂一样，DNA的合成发生在S期，但复制的产物直到晚前期I才能看见。前期I经历时间较长，又可分为五个亚时期。细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ细线期（Leptotene）第一次分裂开始时，染色体凝聚、轻度螺旋呈致密线团状。相对完整的核膜，在细胞核内，核仁清晰可见。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ偶线期(联会期，Zygotene）染色质进一步凝集，同源染色体发生配对，称为联会，所以此期又称配对期。此期合成zygDNA。偶线期染色体的一端聚集到核的一侧，而另一端呈放射状扩散，呈花束状。联会时染色体螺旋化程度低，染色体细。同源染色体配对，联会（synapsis)华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ偶线期华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ粗线期（Pachytene）两条同源染色体的联会完成。粗线期同源染色体的非姐妹染色单体间发生局部交换，使遗传基因重组，并产生新的等位基因。交叉被认为是粗线期交换发生的细胞形态学证据。1个二价体=1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ粗线期（Pachytene）联会后染色体螺旋化程度高，染色体变粗。粗线期核仁仍然很大，含有很多RNA。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ双线期（Diplotene）同源染色体之间彼此开始分离，但是在一个或多个点上互相交叉而又连接在一起，形似麻花，但较细。形成字符状结构(表面粗糙)。双线期的染色体进一步缩短。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心前期Ⅰ终变期（Diakinesis）染色体缩得更短，形状表现出多样性呈现V型、8型、O型或X型。染色体常移到核的周围靠近核膜的地方，是统计染色体最好时期。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心中期I中期I（MetaphaseI）核仁消失，核被膜解体，标志进入中期I。中期I主要特点是同源染色体排列在赤道板的两侧。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心后期Ⅰ后期Ⅰ（Anaphase）二价体中的两条同源染色体分开，分别向两极移动。由于相互分离的是同源染色体，所以染色体数目减半。蝗虫染色体多为端着丝粒染色体，该时期形成众多V型结构。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心后期Ⅰ华中科技大学生命科学与技术教学实验中心后期Ⅰ华中科技大学生命科学与技术教学实验中心末期Ⅰ末期Ⅰ（TalophaseⅠ）染色体到达两极后，解旋为细丝状、核膜重建、核仁形成，同时进行胞质分裂。染色体距离比较远，遥遥相对，但同在一个细胞里。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数第一次分裂的结果减分I初级精母细胞次级精母细胞2nn华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数分裂间期在减数分裂I和II之间的间期很短，不进行DNA的合成，有些生物没有间期，而由末期I直接转为前期II。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数分裂II减数分裂II亦可分为前、中、后、末四个四期，过程与有丝分裂相似。前期Ⅱ（ProphaseⅡ）染色体缩短变粗，并且开始清晰起来。前期快结束，染色体更短粗，核膜消失。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心中期II染色体排列在赤道面上，每个染色体含一个着丝粒、两条染色单体。两条染色单体开始分离。此时细胞的染色体数为n，每一染色体有两条染色单体。极面观为环状结构，可见姐妹染色单体（蝴蝶状）。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心中期II华中科技大学生命科学与技术教学实验中心中期II华中科技大学生命科学与技术教学实验中心后期Ⅱ两条染色单体分离，移向两极，每极含n条染色单体。呈现分离棒状或菊花花瓣状结构。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心末期Ⅱ染色体逐渐解螺旋，变为细丝状，核膜重建，核仁重新形成。胞质分裂，成为两个子细胞——精细胞。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心精细胞华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数第二次分裂的结果减分II次级精母细胞精细胞nn华中科技大学生命科学与技术教学实验中心精细胞→精子形成（×1000）华中科技大学生命科学与技术教学实验中心精子华中科技大学生命科学与技术教学实验中心减数分裂过程体细胞（染色体数：2n）有丝分裂精原细胞（染色体数：2n）间期：细胞体积增大，染色体复制1个初级精母细胞（染色体数：2n）减前期：联会、四分体，5个亚时期（非姐妹染色单体交叉交换）数减Ⅰ中期：同源染色体排列在赤道板两侧；核仁消失，核膜解体分后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）裂末期：形成2个次级精母细胞，染色体减半2个次级精母细胞（染色体数：n）减Ⅱ着丝点分裂，染色单体分裂（与有丝分裂相似，4个时期）4个精细胞（染色体数：n）变形4个精子（染色体数：n）华中科技大学生命科学与技术教学实验中心实验操作实验器具和药品1.器材：显微镜，解剖针，镊子，盖玻片，载玻片。2.药品：改良的苯酚品红染色液。3.实验材料：雄蝗虫的精巢。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心实验方法1.染色：挑取蝗虫精细管，置于载玻片上，水洗并吸干，滴加一滴改良苯酚品红染色液，镊子轻轻捣碎，染色5～10min.2.压片：染色后加盖玻片，用手隔着吸水纸将材料适当用力向下压，再用带橡皮头的铅笔轻轻敲击盖片，使成单层细胞（敲击时勿使盖片移动）。3.镜检：显微镜下观察制片。华中科技大学生命科学与技术教学实验中心作业截取减数分裂细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期及中期I、后期I、中期II、后期II的图片，并加以标注。