果蝇唾液腺染色体的制片与观察.doc

果蝇唾液腺染色体的制片与观察 一、实验目的 1.观察果蝇的唾腺染色体，练习果蝇幼虫唾腺分离技术及唾腺染色体的制片方法。? 2.观察了解果蝇唾液腺染色体的形态特征。? 3.了解果蝇唾腺染色体在遗传学研究中的意义。 二、实验原理 1、本世纪初，D. Kastoffs用压片法首先在D. melanogaster 果蝇幼虫的唾液腺细胞核中发现了特别巨大的染色体——唾液腺染色体（salivary gland chromosome）。事实上，双翅目昆虫（如摇蚊、果蝇等）的幼虫期都具有很大的唾腺细胞，其中的染色体就是巨大的唾液腺染色体。这些巨大的唾液腺染色体具有许多重要特征，为遗传学研究的许多方面，如染色体结构、化学组成、基因差别表达等提供了独特的研究材料。 双翅目昆虫的整个消化道细胞发育到一定阶段之后就不再进行有丝分裂，而停止在分裂间期。但随着幼虫整体器官以及这些细胞本身体积的增大，细胞核中的染色体，尤其是唾液腺染色体仍不断地进行自我复制而不分开，经过许多次的复制形成约1000～4000拷贝的染色体丝，合起来达5m宽，400m长，比普通中期相染色体大得多（约100～150倍），所以又称为多线染色体（polytene chromosome）和巨大染色体（giant chromosome）。 唾液腺染色体形成的最初，其同源染色体即处于紧密配对状态，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合在一起，紧密盘绕。所以配对的染色体只呈现单倍数。黑腹果蝇的染色体数为2n=2×4，其中第II、第III染色体为中部着丝粒染色体，第IV和第I（X染色体）染色体为端着丝粒染色体（图1）。而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表成一染色中心（chromocenter），所以在光学显微镜下可见从染色体中心处伸出6条配对的染色体臂，其5条为长臂，1条为紧靠染色中心的很短的臂（图2,图3）。 图1 果蝇唾腺染色体核型图 图2 果蝇唾腺染色体模式图 图3 果蝇唾腺染色体图 2、 唾液腺染色体经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的横纹。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，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、缢虞和间带区的伸缩性以及顶体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。 3、果蝇的生活史： 果蝇的一生经过卵——幼虫——蛹——成虫四个阶段。生活周期的长短受温度影响很大，一般以20～25℃为适宜。 三、实验材料和器材药品 仪器设备：双筒解剖镜，显微镜，恒温培养箱，镊子，解剖针，载玻片及盖玻片，吸水纸? 材料:黑腹果蝇三龄幼虫? 试剂：醋酸洋红染液，蒸馏水，lmol/L HCI，生理盐水 四、实验步骤? 1.材料准备? 选择发育充足、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1/3－1/4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