（遗传学实验）实验六-减数分裂课件.ppt

1、南京大学 生命科学学院 遗传学实验实验实验六六 减数分裂减数分裂南京大学 生命科学学院 遗传学实验一、实验目的一、实验目的n 通过蚕豆花粉母细胞的制片和观察，了通过蚕豆花粉母细胞的制片和观察，了解小孢子的形成过程以及减数分裂中染解小孢子的形成过程以及减数分裂中染色体的变化情况，并进一步掌握细胞染色体的变化情况，并进一步掌握细胞染色体制片的基本技能。色体制片的基本技能。南京大学 生命科学学院 遗传学实验二、预备知识二、预备知识n细胞是多细胞生物最小的细胞是多细胞生物最小的“建筑建筑”单位，细胞单位，细胞只可能由一个细胞通过分裂而产生。只可能由一个细胞通过分裂而产生。n原核生物是最简单的单细胞生物

2、，如细菌，原原核生物是最简单的单细胞生物，如细菌，原核生物缺乏由膜包被的核，以二等分裂核生物缺乏由膜包被的核，以二等分裂（binary fission）来繁殖。原核的遗传物质）来繁殖。原核的遗传物质是单个的环状的是单个的环状的DNA分子，分子，DNA上结合有少量上结合有少量的蛋白质。的蛋白质。南京大学 生命科学学院 遗传学实验n真核生物的细胞中，遗传物质主要位于有真核生物的细胞中，遗传物质主要位于有膜包被的核中，分布在各条线状染色体上，膜包被的核中，分布在各条线状染色体上，每条染色体都和多个蛋白质共同组成。每条染色体都和多个蛋白质共同组成。n二倍体细胞具有二套染色体，分别来自于二倍体细胞具有二

3、套染色体，分别来自于两个亲本，每对染色体的两个成员被称为两个亲本，每对染色体的两个成员被称为同源染色体同源染色体（homologous chromosome）。南京大学 生命科学学院 遗传学实验n减数分裂发生在有性生殖的真核细胞中。由减数分裂发生在有性生殖的真核细胞中。由二倍体细胞通过一次二倍体细胞通过一次DNA复制和二次分裂产复制和二次分裂产生生4个单倍体细胞，细胞中的染色体数减半，个单倍体细胞，细胞中的染色体数减半，所以被称为所以被称为减数分裂减数分裂。n减数分裂过程中，由于父本和母本的染色体减数分裂过程中，由于父本和母本的染色体重新组合及染色体的交换，使重新组合及染色体的交换，使4个子细

4、胞所个子细胞所含的遗传信息有一定的差异。含的遗传信息有一定的差异。南京大学 生命科学学院 遗传学实验n减数分裂仅在性母细胞进行。减数分裂减数分裂仅在性母细胞进行。减数分裂中大部分中大部分DNA都在都在S期合成，但有的在期合成，但有的在减数分裂的减数分裂的 前期前期 合成。减数分裂含有合成。减数分裂含有两次分裂，称为两次分裂，称为第一次减数分裂第一次减数分裂和和第二第二次减数分裂次减数分裂。两次分裂的特点不同。两次分裂的特点不同。南京大学 生命科学学院 遗传学实验n每次减数分裂都可以分成每次减数分裂都可以分成前、中、后、末前、中、后、末四期，其中最复杂和最长的时期是前期四期，其中最复杂和最长的时

5、期是前期 1，又可分为细线期（又可分为细线期（leptotene）、偶线期）、偶线期（zygotene）、粗线期（）、粗线期（pachytene）、）、双线期（双线期（diplotene）和浓缩期或称终变）和浓缩期或称终变期（期（diakinesis）。这些时期也是完全连）。这些时期也是完全连续的过程。续的过程。南京大学 生命科学学院 遗传学实验1前期前期 I （1）细线期）细线期n此期染色体呈细长线状，核仁依然存在。此期染色体呈细长线状，核仁依然存在。在细线期和整个的前期中染色体持续地浓在细线期和整个的前期中染色体持续地浓缩。细线期中，沿着每条染色体浓缩的小缩。细线期中，沿着每条染色体浓缩的

6、小区域称为染色粒（区域称为染色粒（chromomeres），呈），呈链珠状。链珠状。南京大学 生命科学学院 遗传学实验 （2）偶线期）偶线期n细线状的染色体开始配对，在性母细胞中，细线状的染色体开始配对，在性母细胞中，实际上有两套染色体，每条染色体都有一条实际上有两套染色体，每条染色体都有一条与之同源与之同源(homologous)的染色体，逐步相的染色体，逐步相互配对或联会互配对或联会(synapsed)，这两个成员称，这两个成员称为同源染色体为同源染色体(homologs)。在有丝分裂中。在有丝分裂中没有这一过程的。没有这一过程的。南京大学 生命科学学院 遗传学实验（3）粗线期）粗线期n在

7、这一阶段，染色体完全联会，缩短变粗，在这一阶段，染色体完全联会，缩短变粗，但核仁仍然存在。在核中同源染色体的对数但核仁仍然存在。在核中同源染色体的对数等于等于n。一对配对的同源染色体称。一对配对的同源染色体称二价体二价体（bivalent）或四联体（）或四联体（tetrad）。在特殊。在特殊情况，存在不能配对的染色体则称单价体情况，存在不能配对的染色体则称单价体（univalent）或二联体（）或二联体（dyad）。）。南京大学 生命科学学院 遗传学实验（4）双线期）双线期n在细线期时每条同源染色体看起来都是单条在细线期时每条同源染色体看起来都是单条的线状，其实此时的线状，其实此时DNA已在已

8、在S期复制过了，期复制过了，只不过难以分辨出而已。到了双线期每条染只不过难以分辨出而已。到了双线期每条染色体就出现两条，配对的同源染色体每条都色体就出现两条，配对的同源染色体每条都产生两条姊妹染色单体，所以联会复合体的产生两条姊妹染色单体，所以联会复合体的结构是含有一束四条染色单体。结构是含有一束四条染色单体。南京大学 生命科学学院 遗传学实验（5）终变期（或称浓缩期）终变期（或称浓缩期）n此期明显不同于双线期期，染色体进一步此期明显不同于双线期期，染色体进一步收缩，常可见到收缩，常可见到“O”形或形或“”形的一对形的一对同源染色体，这是端化的结果，染色体的同源染色体，这是端化的结果，染色体的

9、收缩便于分裂时移动。收缩便于分裂时移动。南京大学 生命科学学院 遗传学实验2中期中期 1 n核膜、核仁消失，每对同源染色体位于赤核膜、核仁消失，每对同源染色体位于赤道板上，着丝粒分居于赤道板的两侧，附道板上，着丝粒分居于赤道板的两侧，附着在纺锤丝上。着在纺锤丝上。3后期后期 1n一对同源染色体彼此分离，向相对的一对同源染色体彼此分离，向相对的两极移动。两极移动。南京大学 生命科学学院 遗传学实验4末期末期 1n末期和随后的末期和随后的“间期间期”也称也称“分裂间期分裂间期（interkinesis）”，并不普遍存在，在很，并不普遍存在，在很多生物中没有这一阶段，也没有核膜重新多生物中没有这一阶

10、段，也没有核膜重新形成的过程，细胞直接进入第二次减数分形成的过程，细胞直接进入第二次减数分裂。裂。南京大学 生命科学学院 遗传学实验 5前期前期 2 n此期和前期此期和前期 1 的情况相似，每条染色体都的情况相似，每条染色体都已经复制过，所不同的是此期的染色体数已经复制过，所不同的是此期的染色体数是是n。6中期中期 2 n染色体排列在赤道板上，纺锤丝附着在单个染色体排列在赤道板上，纺锤丝附着在单个的着丝粒上。染色单体从彼此紧密相联逐渐的着丝粒上。染色单体从彼此紧密相联逐渐部分地分离。部分地分离。南京大学 生命科学学院 遗传学实验 7后期后期 2 n着丝粒纵裂，姊妹染色单体由纺锤丝拉着向着丝粒纵

11、裂，姊妹染色单体由纺锤丝拉着向两极移动。两极移动。8末期末期 2 n在子细胞两极，染色体周围核膜重新形成，在子细胞两极，染色体周围核膜重新形成，减数分裂产生四个子细胞，每个子细胞发育减数分裂产生四个子细胞，每个子细胞发育成花粉粒。在动物中，四个子细胞分化为精成花粉粒。在动物中，四个子细胞分化为精细胞。细胞。南京大学 生命科学学院 遗传学实验 减数分裂的特点：减数分裂的特点：（1）具有一定的时空性，仅在一定的发育阶段，）具有一定的时空性，仅在一定的发育阶段，在生殖细胞中进行。在生殖细胞中进行。（2）减数分裂经第一次分裂后染色体就减半，）减数分裂经第一次分裂后染色体就减半，所以减数分裂的产物是单倍

12、体。所以减数分裂的产物是单倍体。（3）前期长而复杂，同源染色体经历配对、联）前期长而复杂，同源染色体经历配对、联会、交换，从而使遗传物质重组。会、交换，从而使遗传物质重组。（4）每个子细胞遗传信息的组合不同。）每个子细胞遗传信息的组合不同。南京大学 生命科学学院 遗传学实验南京大学 生命科学学院 遗传学实验南京大学 生命科学学院 遗传学实验三、供试材料三、供试材料蚕豆幼小花序蚕豆幼小花序 南京地区南京地区3月上旬，中午月上旬，中午12:00取材，取材，投入固定液中固定投入固定液中固定3-24小时，再投入小时，再投入75%乙醇中保存，长时间保存可放在乙醇中保存，长时间保存可放在35%乙醇乙醇50

13、%甘油溶液内。甘油溶液内。南京大学 生命科学学院 遗传学实验四、器材药品四、器材药品n 镊子、解剖针、盖玻片、载玻片、酒镊子、解剖针、盖玻片、载玻片、酒精灯、火柴、吸水纸、显微镜、醋酸精灯、火柴、吸水纸、显微镜、醋酸洋红染液、洋红染液、Carnoy固定液、固定液、75%乙醇乙醇南京大学 生命科学学院 遗传学实验五、实验步骤五、实验步骤保存液中取出蚕豆花蕾，水洗，解剖针保存液中取出蚕豆花蕾，水洗，解剖针分开花蕾，并依大小排列在载玻片上。分开花蕾，并依大小排列在载玻片上。南京大学 生命科学学院 遗传学实验取中等大小的花蕾，用解剖针取出花药，取中等大小的花蕾，用解剖针取出花药，放在载玻片上。放在载玻片上。加一滴醋酸洋红染液在花药上，镜检。加一滴醋酸洋红染液在花药上，镜检。剥开花药，染色剥开花药，染色2020分钟。分钟。盖上盖玻片，用吸水纸垫上后用拇指压盖上盖玻片，用吸水纸垫上后用拇指压 片，使材料分开，再用解剖针柄敲击盖片。片，使材料分开，再用解剖针柄敲击盖片。镜检，绘图。镜检，绘图。南京大学 生命科学学院 遗传学实验南京大学 生命科学学院 遗传学实验南京大学 生命科学学院 遗传学实验南京大学 生命科学学院 遗传学实验六、实验报告六、实验报告1.讲义后的作业。讲义后的作业。2.讨论实验成败的影响因素。讨论实验成败的影响因素。南京大学 生命科学学院 遗传学实验Thanks!