實(shí)驗(yàn)二植物減數(shù)分裂及玉米花母細(xì)胞涂片觀察

實(shí)驗(yàn)二植物減數(shù)分裂及玉米花母細(xì)胞涂片觀察第一頁，共三十三頁，2022年，8月28日減數(shù)分裂的特點(diǎn)減數(shù)分裂是一種特殊方式的細(xì)胞分裂，僅在配子形成過程中發(fā)生。減數(shù)分裂的特點(diǎn)是：連續(xù)進(jìn)行兩次分裂，而染色體只復(fù)制一次，結(jié)果形成4個(gè)子核，每個(gè)子核只含單倍體的染色體，即染色體數(shù)減少一半，所以叫做減少分裂。另外一個(gè)特點(diǎn)是前期特別長(zhǎng)，而且形態(tài)和行為變化復(fù)雜，包括同源染色體的配對(duì)、交換與分離等。第二頁，共三十三頁，2022年，8月28日減數(shù)分裂在遺傳上具有兩個(gè)重要的生物學(xué)意義：1、性母細(xì)胞（2n）經(jīng)過減數(shù)分裂形成染色體數(shù)減半的配子（n），經(jīng)過受精作用雌雄配子結(jié)合形成合子，染色體數(shù)恢復(fù)（2n），這樣在物種延續(xù)的過程中確保了染色體數(shù)目的恒定，從而使物種在遺傳上具有相對(duì)的穩(wěn)定性。2、在減數(shù)分裂過程中包含有同源染色體的配對(duì)、交換、分離和非同源染色體的自由組合，這些都是遺傳學(xué)分離、自由組合和連鎖互換規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，同源染色體的交換和非同源染色體的自由組合所產(chǎn)生的遺傳重組，又是生物變異和進(jìn)化的重要遺傳基礎(chǔ)。第三頁，共三十三頁，2022年，8月28日植物花粉形成過程在植物花粉形成過程中，花藥內(nèi)的一些細(xì)胞分化成小孢子母細(xì)胞（2n），每個(gè)小孢子母細(xì)胞進(jìn)行2次連續(xù)的細(xì)胞分裂（第一次減數(shù)分裂和第二次減數(shù)分裂）。每一個(gè)小孢子母細(xì)胞產(chǎn)生4個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)子細(xì)胞就是1個(gè)小孢子。小孢子內(nèi)的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半（圖2-1）。圖2-1減數(shù)分裂染色體行為示意圖第四頁，共三十三頁，2022年，8月28日動(dòng)物的有性生殖過程中，也有一個(gè)由雙倍體到單倍體的減數(shù)過程，動(dòng)物的精巢分化出精母細(xì)胞，精母細(xì)胞減數(shù)分裂形成單倍體的精子（圖2-2）第五頁，共三十三頁，2022年，8月28日動(dòng)物減數(shù)分裂的細(xì)胞行為示意圖（圖2-2）第六頁，共三十三頁，2022年，8月28日減數(shù)分裂和有絲分裂的染色體行為比較（圖2-3）第七頁，共三十三頁，2022年，8月28日玉米花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過程如圖2-4第八頁，共三十三頁，2022年，8月28日蝗蟲精巢性母細(xì)胞減數(shù)分裂過程主要時(shí)期的染色體行為特征如圖2-4

1.細(xì)線期；2.偶線期；3.早粗線期；4.粗線期；5.晚粗線期；6.雙線期；7.終變期；8.中期I（側(cè)面圖）；9.中期I（極面圖）；10.早后期I；11.后期I；12.末期I；13.前期II;14.中期II；15.后期II；16.末期II;17.精細(xì)胞；18.精子第九頁，共三十三頁，2022年，8月28日第一次減數(shù)分裂（減數(shù)分裂I，包括染色體的復(fù)制）玉米減數(shù)分裂前期I細(xì)線期：第一次分裂開始，染色體很細(xì)很長(zhǎng)，呈細(xì)線狀在核內(nèi)交織成網(wǎng)。每一染色體已經(jīng)復(fù)制為兩個(gè)染色單體，但在顯微鏡下看不出染色體的雙重性。(1)偶線期：染色體形態(tài)與細(xì)線期差別不大，染色體比細(xì)線期粗，同源染色體開始配對(duì)，形成二價(jià)體，每個(gè)二價(jià)體有一個(gè)著絲點(diǎn)。(2)第十頁，共三十三頁，2022年，8月28日粗線期：染色體螺旋化，進(jìn)一步縮短變粗，顯微鏡下可明顯看到每個(gè)染色體的兩個(gè)姐妹染色單體。二價(jià)體由四個(gè)姐妹染色單體和兩個(gè)著絲點(diǎn)組成，這時(shí)非姐妹染色單體間有可能發(fā)生交換第十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日雙線期：染色體進(jìn)一步螺旋化，比粗線期變得更為粗短，更為清晰，二價(jià)體中的兩條同源染色體相互分開出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，出現(xiàn)交叉末端化，呈“X”、“V”、“O”、“∞”等形狀。終變期:染色體高度濃縮，染色體均勻地分散在核膜的附近，此時(shí)是檢查染色體數(shù)的最佳時(shí)期，這時(shí)核內(nèi)有多少個(gè)二價(jià)體就說明有多少對(duì)同源染色體。第十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日中期I核仁、核膜消失，二價(jià)體均勻排列在赤道板上，紡錘體形成。從側(cè)面看，一個(gè)個(gè)二價(jià)體就象一列橫隊(duì)排列在細(xì)胞中；從極面看，一個(gè)個(gè)二價(jià)體分散在細(xì)胞質(zhì)中，這也是染色體計(jì)數(shù)的好時(shí)期。第十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日后期I

二價(jià)體的兩個(gè)同源染色體分開（沒有著絲點(diǎn)的分開），由紡錘絲拉向兩極，染色體又變成了染色絲。

末期I

同源染色體分別到達(dá)細(xì)胞兩級(jí)，染色體變成了染色質(zhì)狀，核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成兩個(gè)子核，每個(gè)子核染色體數(shù)目減半為n，同時(shí)細(xì)胞質(zhì)分開形成兩個(gè)子細(xì)胞，叫二分體。第十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日第二次減數(shù)分裂（減數(shù)分裂II，染色體不復(fù)制）前期II染色體呈線狀，每個(gè)染色體由兩個(gè)姐妹染色單體，共用一個(gè)著絲點(diǎn)，二者間有明顯互斥作用，核膜消失。第十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日中期II染色體排列在赤道板，每條染色體由兩個(gè)染色單體，共用一個(gè)著絲點(diǎn)。第十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日后期II每個(gè)染色體從著絲點(diǎn)處分裂為二，分別移向兩極。末期II移到兩級(jí)的染色體解螺旋，再次出現(xiàn)核仁、核膜，形成單倍的子核，此時(shí)減數(shù)分裂I形成的兩個(gè)單倍核形成4個(gè)單倍核，最后形成4個(gè)子細(xì)胞，叫四分體。第十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日理想的植物細(xì)胞減數(shù)分裂玻片標(biāo)本在顯微鏡下可以觀察到減數(shù)分裂各個(gè)時(shí)期的典型細(xì)胞。第十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日蝗蟲減數(shù)分裂前期I細(xì)線期：第一次分裂開始，染色體很細(xì)很長(zhǎng)，呈細(xì)線狀在核內(nèi)交織成網(wǎng)。每一染色體已經(jīng)復(fù)制為兩個(gè)染色單體，但在顯微鏡下看不出染色體的雙重性。(1)偶線期：染色體形態(tài)與細(xì)線期差別不大，染色體比細(xì)線期粗，同源染色體開始配對(duì)，形成二價(jià)體，每個(gè)二價(jià)體有一個(gè)著絲點(diǎn)。(2)第十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日粗線期：染色體螺旋化，進(jìn)一步縮短變粗，顯微鏡下可明顯看到每個(gè)染色體的兩個(gè)姐妹染色單體。二價(jià)體由四個(gè)姐妹染色單體和兩個(gè)著絲點(diǎn)組成，這時(shí)非姐妹染色單體間有可能發(fā)生交換(3.早粗線期；4粗線期；5.晚粗線期)。第二十頁，共三十三頁，2022年，8月28日雙線期：染色體進(jìn)一步螺旋化，比粗線期變得更為粗短，更為清晰，二價(jià)體中的兩條同源染色體相互分開出現(xiàn)交叉現(xiàn)象，出現(xiàn)交叉末端化，呈“X”、“V”、“O”、“∞”等形狀。（6)終變期:染色體高度濃縮，染色體均勻地分散在核膜的附近，此時(shí)是檢查染色體數(shù)的最佳時(shí)期，這時(shí)核內(nèi)有多少個(gè)二價(jià)體就說明有多少對(duì)同源染色體。(7)第二十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日中期I核仁、核膜消失，二價(jià)體均勻排列在赤道板上，紡錘體形成。從側(cè)面看，一個(gè)個(gè)二價(jià)體就象一列橫隊(duì)排列在細(xì)胞中；從極面看，一個(gè)個(gè)二價(jià)體分散在細(xì)胞質(zhì)中，這也是染色體計(jì)數(shù)的好時(shí)期。(8.側(cè)面觀；9.極面觀)第二十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日后期I二價(jià)體的兩個(gè)同源染色體分開（沒有著絲點(diǎn)的分開），由紡錘絲拉向兩極，染色體又變成了染色絲。（10.早后期I

；11.后期I

）第二十三頁，共三十三頁，2022年，8月28日末期I（12）同源染色體分別到達(dá)細(xì)胞兩級(jí)，染色體變成了染色質(zhì)狀，核膜、核仁重新出現(xiàn)，形成兩個(gè)子核，每個(gè)子核染色體數(shù)目減半為n，同時(shí)細(xì)胞質(zhì)分開形成兩個(gè)子細(xì)胞，叫二分體。第二十四頁，共三十三頁，2022年，8月28日

第二次減數(shù)分裂（減數(shù)分裂II，染色體不復(fù)制）前期II染色體呈線狀，每個(gè)染色體由兩個(gè)姐妹染色單體，共用一個(gè)著絲點(diǎn)，二者間有明顯互斥作用，核膜消失。（13）第二十五頁，共三十三頁，2022年，8月28日中期II染色體排列在赤道板，每條染色體由兩個(gè)染色單體，共用一個(gè)著絲點(diǎn)。（14）第二十六頁，共三十三頁，2022年，8月28日后期II每個(gè)染色體從著絲點(diǎn)處分裂為二，分別移向兩極。（15）第二十七頁，共三十三頁，2022年，8月28日末期II移到兩級(jí)的染色體解螺旋，再次出現(xiàn)核仁、核膜，形成單倍的子核，此時(shí)減數(shù)分裂I形成的兩個(gè)單倍核形成4個(gè)單倍核，最后形成4個(gè)子細(xì)胞，叫四分體。（16）第二十八頁，共三十三頁，2022年，8月28日精細(xì)胞（17）第二十九頁，共三十三頁，2022年，8月28日精子（18）第三十頁，共三十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)材料

玉米（2n=20）花藥、蠶豆（2n=12）花藥、小麥（2n=42）花藥、大蔥（2n=16）花藥、洋蔥（2n=16）花藥、番茄（2n=24）花藥。

實(shí)驗(yàn)器具和藥品器具顯微鏡、鑷子、解剖針、蓋玻片、載玻片、大培養(yǎng)皿、酒精燈、吸水紙。藥品無水乙醇、冰醋酸、醋酸洋紅染液、石蠟、二甲苯、固定液（甲醇：冰醋酸=3：1）、加拿大樹膠、正丁醇或叔丁醇。第三十一頁，共三十三頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)步驟

1.取材在一朵花的減數(shù)分裂的全過程中能觀察染色體的時(shí)間是很短的，一般在終變期、中期I、后期I。因此，適時(shí)取材是是觀察花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂的關(guān)鍵步驟，不同材料、不同地區(qū)或季節(jié)的取材適期略有差異。（1）玉米雄穗北方的玉米5月份取材，時(shí)間為上午8：30為好，夏玉米一般在7月份取材，以上午7：00-8：00為好，在玉米雌穗未抽出前的7-10d手摸上部（喇叭口下部）有松軟感覺，表明雄花序即將抽出。用刀在頂葉近喇叭口處縱向劃一刀，切開長(zhǎng)10-15cm，剝出雄花序，頂端花藥長(zhǎng)3-5mm，花藥尚未變黃時(shí)取材為適期。

將采集的雄穗浸入卡諾氏固定液中固定12-24h后，用95％酒精清洗凈醋酸氣味后，保存于70％酒精中置冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

第三十二頁，共三十三頁，2022年，8月28日2．

小麥幼穗在小麥抽穗前10-15天，當(dāng)旗葉與下一葉片的葉枕相距1—4cm、幼穗長(zhǎng)約4cm時(shí)，各不同部位小穗第1-2朵小花的花藥表現(xiàn)為黃