减数分裂实验材料的优化与染色体制备技术改进

“优化”的实验材料是遗传学实验教学达到预期目标的必备条件之一,蝗虫精子形成中的减数分裂是比较好的观察减数分裂的材料之一。分别从蝗虫品种、捕捉时间、精细管取材位置等方面优化实验材料,同时通过改进染色技术提高染色体制片效果,有利于学生更有效地理解减数分裂的概念以及各个分裂时期染色体特征,牢固掌握遗传学基本定律。     

蝗虫精母细胞减数分裂各时期的识别

蝗虫具有材料易得、染色体大、染色体数相对较少等优点, 被普遍用于观察精子发生中减数分裂各个过程。蝗虫精巢制片简单、快速, 但初学者普遍感到辨别分裂相较为困难。鉴于此, 文章以东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis (Meyen))精母细胞的减数分裂过程为例, 介绍如何根据染色体的数目及染色体构象, 识别减数分裂各个时期。此外, 文章也简要描述了东亚飞蝗精母细胞的有丝分裂及精子形成过程, 供初学者参考。     

蝗虫减数分裂的观察

观察减数分裂的材料很多。在动物材料中,蝗虫精子形成中的减数分裂是比较好的材料。蝗虫染色体数目较少(雄性2n=23,×0;雌性2n=24,××),染色体较大,易于观察。在同一玻片标本上能同时观察减数分裂各期的染色体,还可观察有丝分裂过程及精子的变态过程。其方法简介如下: (一)取材蝗虫雌雄个体易于区别,一般雄体成虫较小,其腹部末端如船尾状,雌体较大,腹部末端分叉。捕捉成体雄蝗,活体取其精巢。先将翅及附肢从基部剪去,沿腹     

蝽科精巢细胞减数分裂染色体行为及其反映的属种间亲缘关系

为探讨蝽科精巢细胞减数分裂各时期染色体形态和行为差异, 以及据此反映的属种间亲缘关系, 采用常规染色体制片法对蝽科6属9种精巢细胞减数分裂各期染色体形态特征、 行为及精子的形成进行了观察和比较研究。结果表明： 蝽科精巢细胞为交叉型减数分裂, “O”型交叉为其典型交叉减数分裂形式。各属种减数分裂各期染色体行为相似, 但形态不同。减数分裂各期染色体形态、 排列方式, 中期染色体相对长度、 组成与核型以及精子形态等特征具有属种间差异性。蝽科精巢细胞中期Ⅰ染色体组平均相对长度都为12.5, 在进化过程中染色体组长度信息总量不变。基于染色体相对长度的聚类分析结果显示, 菜蝽属Eurydema、 麦蝽属Aelia、 珠蝽属Rubiconia和条蝽属Graphosoma亲缘关系密切, 而二星蝽属Stollia与果蝽属Carpocoris关系较近。     

雌雄蓖麻蚕减数分裂染色体的比较研究

以蓖麻蚕Philosamia cynthia riciniBoisduval为材料,全面比较了雌雄蓖麻蚕减数分裂前期I染色体的行为变化,从细胞学角度证明了雌蚕减数分裂染色体完全连锁,而雄蚕发生连锁交换;详细观察了雌蚕减数分裂I双线期过程中性染色体的动态变化,发现其存在着自身配对的过程,进而对其起源进化假说进行了探讨,认为其可能来源于一对同源常染色体片段的易位融合。     

野蔷薇-变种红刺玫的细胞学研究

以野蔷薇的一变种红刺玫（Rosa multiflora Thunb．var．cathayensis Rehd．）为材料,对其染色体数和花粉母细胞的减数分裂进程进行了研究。结果表明：红刺玫染色体数目为2n=3x=21,为三倍体;减数分裂始于4月上旬,此时花苞开始膨大、但未开裂,花瓣由绿变成黄色;在同一花药中,花粉母细胞的减数分裂并不同步,可以观察到前期到末期Ⅱ之间各个时期的分裂相;在其减数分裂过程中存在诸如单价体、染色体桥、落后染色体等一系列异常现象。实验还从细胞遗传学上分析了红刺玫育性与花粉母细胞减数分裂异常的关系,部分可育花粉的存在为红刺玫育种实践提供了有用的材料。     

野蔷薇一变种红刺玫的细胞学研究

以野蔷薇的-变种红刺攻(Rosa multiflora Thunb.vat.cathayensis Rehd.)为材料,对其染色体数和花粉母细胞的减数分裂进程进行了研究.结果表明:红刺玫染色体数目为2n=3x=21,为三倍体;减数分裂始于4月上旬,此时花苞开始膨大、但未开裂,花瓣由绿变成黄色;在同一花药中,花粉母细胞的减数分裂并不同步,可以观察到前期到末期Ⅱ之间各个时期的分裂相;在其减数分裂过程中存在诸如单价体、染色体桥、落后染色体等一系列异常现象.实验还从细胞遗传学上分析了红刺玫育性与花粉母细胞减数分裂异常的关系,部分可育花粉的存在为红刺玫育种实践提供了有用的材料.     

2种辉蝽的精巢和染色体研究(半翅目:蝽科)

通过探讨中国蝽科Pentatomidae辉蝽属Carbula的红角辉蝽Carbula crassiventris(Dallas,1849)和北方辉蝽C.putoni(Jakovlev,1876)的精巢形态和染色体的核型及减数分裂行为,为蝽科昆虫的细胞分类学提供新资料。采用显微形态解剖法和染色体制片法对其精巢和染色体进行观察。结果表明:2种精巢的位置、外被颜色、形状及精巢叶的数目都一致;染色体组成均为2n(♂)=14(12A+XY),具有X-Y性别决定机制。在减数分裂过程中,常染色体前减数分裂,性染色体后减数分裂且无交叉;在中期-Ⅱ,常染色体排列成环状而性染色体在环中央形成假二价体。但是,2个物种在弥散期常染色体的去固缩程度,终变期常染色体双交叉的个数及中期-Ⅰ常染色体和性染色体的排列方式都各不相同。本文证实了蝽科昆虫的减数分裂行为在不同属间、种间可不相同,而且具有一定的属、种间特异性;同时为精巢在蝽类昆虫分类中的作用提供新的资料。     

小鼠卵母细胞减数分裂染色体的简易制备

正常的减数分裂是有性生殖的前提,它保证了上下代之间染色体结构和数目的稳定性。几乎所有的核型异常都来自减数分裂过程中的错误,这些错误包括同源染色体不配对、染色体不分离(首次和二次不分离)、染色体结构畸变等。卵母细胞减数分裂过程中存在着两次停滞期,其中第一次停滞期长达几个月至几年甚至几十年。在此期间卵母细胞受环境或自身病变的影响,极容易发生染色体畸变。有报道表明,卵母细胞比精母细胞在减数分裂过程中更容易发生错误。     

蝗虫性细胞减数分裂永久玻片的制备方法

性细胞减数分裂是一个复杂的有丝分裂。在动物方面,雄性蝗虫是很好的材料,因为它的染色体数目少(■:2n=23,xo),蝗虫的种类很多,用任何一种都可以,从精巢里一般可得到大量减数分裂的图像。观察减数分裂的方法多采用临时压片法,其操作简便,染色体不易丢失,但标本不能长期保存,所以必须制备永久玻     

2种短翅型蝗虫减数分裂比较研究

减数分裂是生物有性繁殖过程中产生配子的一种特殊分裂方式,其过程中染色体行为在一定程度上反映物种的产生、分化和演变。对2种云南分布的短翅型蝗虫减数分裂中染色体行为特征进行研究,结果显示:两者减数分裂各个时期的特征基本一致,但双线期、终变期存在显著差异,二齿龙川蝗同源染色体联会配对较曲尾龙川蝗更为复杂。     

光温敏核雄性不育小麦BS366花粉母细胞减数分裂的细胞学研究

要以小麦光温敏核雄性不育系BS366为材料,采用卡宝品红压片法研究花粉母细胞减数分裂的细胞学变化。结果表明:不育环境下的BS366花粉母细胞减数分裂过程中染色体和细胞形态异常现象较多。染色体异常主要表现为:染色体落后,染色体桥、染色体散乱排列,微核、染色体分离不同步。细胞形态异常表现为:二分体时期细胞质不完全分裂,细胞板不平整;四分体时期子细胞大小不一。花粉母细胞减数分裂后,异常四分体的比例为62.88%;成熟花粉粒中败育率为89.5%。推测减数分裂期间异常的染色体行为以及细胞形态可能是影响花粉育性降低的重要原因。     

蟋蟀科睾丸减数分裂各相的观察

在生物学教学中,常用的昆虫实验材料是蝗虫,但目前蝗虫取材比较困难.根据本人几年来的实验观察,利用蟋蟀科昆虫的精巢进行减数分裂各相的观察,取材容易,制作方法简单,减数分裂各相界限清楚,染色体动态关系明显,且细胞核、细胞质界限清晰.     

联会复合体:减数分裂的结构基础

减数分裂是有性生殖生物产生单倍体配子的特殊分裂方式,其第一次分裂(减数分裂I)过程中同源染色体的行为是最突出的特征。在减数分裂I,同源染色体间形成的联会复合体通过促进和调控程序性DNA双链断裂的形成和修复,确保同源染色体正确的识别、配对、重组和分离,从而为减数分裂I的顺利完成提供保障。本综述对联会复合体的组成和功能研究进展进行了回顾,探讨了联会复合体的组装如何影响程序性DNA双链断裂的修复和交叉互换的形成,并总结了与人类生殖障碍相关的联会复合体成分突变,还对该领域未来研究方向进行了展望。     

甜菜夜蛾细胞分裂期染色体的观察

以精巢组织为材料,采用空气干燥法制备染色体标本,对甜菜夜蛾Spodopteraexigua有丝分裂和减数分裂染色体形态行为进行了研究。结果表明：甜菜夜蛾的染色体数目为n=31;染色体为弥散着丝粒染色体,2条染色体上存在次缢痕;晚偶线期出现染色体互锁现象;从早粗线期到晚粗线期联会复合体逐渐伸长;终变期同源染色体形成环状、端部交叉、尾尾相对的结构。     

关苍术花粉母细胞减数分裂及其雄配子体发育研究

以关苍术为材料,采用染色体压片和卡宝品红染色相结合的方法对花粉母细胞分裂过程及雄配子体发育过程进行了系统观察,为关苍术细胞遗传学的深入研究提供科学依据。结果表明:(1)关苍术减数分裂进程与花蕾大小有密切关系,在花蕾4~12mm时,进入减数分裂时期;(2)在同一花蕾甚至同一花药中的不同花粉母细胞减数分裂表现不同步性;(3)减数分裂过程中正常四分体占85.14%,以十字型为主;(4)关苍术减数分裂异常率为7.71%,存在染色体片段、落后染色体、染色体桥、分裂不同步及多分体等异常现象;(5)雄配子体进行2次有丝分裂,成熟花粉为3-细胞型,外观有3条萌发沟。研究认为,关苍术同一花蕾不同花药间的减数分裂不同步性可以延长其花期,增加授粉几率,是一种适应环境条件的进化表现;减数分裂过程中发生的染色体桥、落后染色体、染色体片段及多分孢子等异常现象是导致部分花粉败育的主要原因之一。     

植物材料减数分裂染色体标本的快速制作

探索一种简便快速的植物材料减数分裂染色体标本制作技术,获得良好的减数分裂染色体标本以供原位杂交研究、遗传学实验教学等方面研究使用。以植物材料小麦、黑麦花药为材料,卡宝品红染色,冰冻揭片法制得减数分裂染色体标本,结果表明,这些用快速简便的方法获得的标本效果良好,染色体图像清晰,可较好的用于本科生实验教学、染色体分带、原位杂交等方面的研究。     

石竹花粉母细胞减数分裂的观察

采用常规压片法对石竹(Dianthus chinensis L.)花粉母细胞减数分裂进行了细胞学观察。结果表明,减数分裂过程中存在二价体提前分离、赤道板外染色体、落后染色体、染色体不均等分离等异常现象,各时期的畸形率都低于3%,石竹的减数分裂过程基本正常,石竹染色体数目2n=2x=30。     

浙科版“减数分裂中的染色体行为”教学设计

1 教材分析 1．1教学重点1）染色体与同源染色体;2）减数分裂过程中染色体的行为：3）减数分裂模型的制作研究。     

染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂过程中的染色体形态

减数分裂指DNA复制1次, 细胞核分裂2次, 产生染色体数目减半的单倍体配子, 是真核生物有性生殖所必需的环节。拟南芥(Arabidopsis thaliana)是分子遗传学研究的传统模式生物。近年来, 随着显微镜技术的快速发展, 利用细胞学方法观察拟南芥减数分裂过程中的染色体形态和同源染色体互作事件, 将有助于深入认识减数分裂的分子遗传机制。该文详细描述了染色体展片法观察拟南芥雄性减数分裂细胞中的染色体形态。