蝗蟲精母細胞減數分裂製片及不同時期的圖像特徵

2021-01-20 生物100

及不同時期的圖像

減數分裂是配子形成過程中一種特殊形式的有絲分裂，也叫成熟分裂。生物體在繁殖過程中通過減數分裂使得配子中的染色體數目只有體細胞中的一半，這樣再通過雌雄配子的結合又可以在後代細胞中恢復正常的染色體數目，從而保持了物種的穩定性，同時同源染色體在染色體配對過程中發生了非姐妹染色單體間的互換，為後代表現的多樣性提供了遺傳的物質基礎。在高等動物的有性生殖過程中，雄性個體生殖腺（精巢）中的精原細胞（2n）生長分化為初級精母細胞（2n），初級精母細胞經過減數分裂I產生兩個次級精母細胞（n），再經過減數分裂II和一系列的變化最後形成四個精子（n）。雌性個體的生殖腺（卵巢）中的卵原細胞（2n）經過生長分化形成初級卵母細胞（2n），初級卵母細胞經過減數分裂I形成大小懸殊的兩個細胞， 大的叫次級卵母細胞（n）,小的叫第一極體（n），它們各自進行減數分裂II分別產生一個大的 卵細胞（n）和三個第二極體（n），因此可以用高等動物的精巢或卵巢作材料進行減數分裂的 研究。在動物材料中，蝗蟲是比較好的觀察減數分裂的材料。蝗蟲的染色體數目較少，雄蝗蟲 2n=23,雌蝗蟲2n=24,染色體較大便於觀察。在同一裝片上可以同時觀察到減數分裂的各個時期以及精子的形成過程。在某個時間內，雌性動物卵巢的卵泡內進行減數分裂的細胞有限，觀察到減數分裂各期的細胞數目較少，所以不使用雌性蝗蟲的卵巢切片。在前面的「探究•實踐」指導中，已經介紹了製作蝗蟲精母細胞減數分裂臨時製片的方法， 這裡再介紹另一種方法。取成熟活雄蝗蟲並固定，去除翅及肢，用剪刀沿腹部的背側從末端向前端剪開，用解剖針撥開體壁，在胃腸背後可以找到黃色橢圓形的精巢。取精巢於質量分數為0.7%的生理鹽水中，用鑲子剔除多餘組織，然後轉入質量分數為0.4%的KCl溶液中低滲處理30〜 40 min, 3 ：1的無水酒精和冰醋酸溶液中固定處理2〜24 h。在體積分數為45%的醋酸溶液中打開精巢中的精巢細管，用1 ：5的吉姆薩染液染色約5 min即可觀察。如果需製作固定裝片，可移入體積分數為95%的酒精溶液中處理5 min,再移入無水酒精中處理5 min,最後移入二甲苯中3~ 5 min,取出標本後用樹膠封片。減數分裂I前期分為5個階段：細線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期。細線期：染色質濃縮為若干條細長的細線相互纏繞，染色體細長、呈線狀。偶線期：染色體略粗，染色略深, 同源染色體兩兩配對。粗線期：同源染色體互成螺旋結構，X染色體呈端棒狀。雙線期：可見交叉染色體，有交叉端化現象，可見染色體各種構象，如「8」或「X」形。終變期：染色體逐漸緊密凝集。減數分裂I中期：染色體邊緣光滑，進一步變粗變短，同源染色體以四分體為單位排列在赤道板上。側面觀可見各二價體成排橫列在紡錘體中部，呈一條直線；極面觀可見各二價體環狀排列在赤道面上。減數分裂I後期：染色體距離較遠，由紡錘絲牽引遙遙相對。染色體呈各種構象，如「丁」 字形、「V」形或呈棒狀等。減數分裂I末期：染色體數目減半，到達兩極的染色體開始聚集。減數分裂II前期：染色體逐漸分散縮短，兩條姐妹染色單體彼此排斥。減數分裂II中期：染色體著絲粒排列在赤道板上，極面觀可得染色體呈輻輪狀分布。減數分裂II後期：姐妹染色單體分開，在紡錘絲牽引下移向細胞兩極。減數分裂II末期：到達兩極的染色體分別進入兩個子細胞，兩個子細胞的染色體數目與初級 精母細胞相比減少了一半，染色體聚集並解螺旋化。

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