果蝇唾腺染色体的观察.docx

遗传学实验报告
题目：果蝇唾腺染色体标本的制备与观察
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一、 实验目的：
1. 练习剖取果蝇三龄幼虫唾液腺的方法。
2. 掌握制作果蝇唾腺染色体标本的技术。
3. 观察果蝇唾腺染色体的形态特征。
二、 实验原理：
1881年D. Kostoff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）。但到后来，E．Heitz和H．Bauer（1933）以及T．S．Parnter（1933）才指出它在细胞学上的意义。
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。
果蝇唾腺染色体的特点：
1) 巨大染色体：这种染色体比普通染色体大得多，宽约5um，长约400um，其染色体连续进行多次细胞内复制却不进行细胞的分裂，染色体的各拷贝不分开，大约有1000-4000根染色体丝拷贝相当于普通染色体的100—150倍，因而又称为巨大染色体。
2) 多线染色体：果蝇的唾腺细胞停止在分裂间期（永久间期 ），染色体核蛋白纤维不断复制，平行排列形成巨大而伸展的多线染色体唾腺染色体经过多次复制而并不分开，每条染色体大约有1000—4000根染色体丝的拷贝，所以又称多线染色体(polytene chromosome)。
3) 体联会：类似有丝分裂中的同源染色体联会。果蝇的体细胞中共有8条染色体，其中有3对常染色体，1对性染色体，唾腺细胞同源染色体之间相互配对（类似减数分裂前期I），形成一条染色体，我们称为体细胞配对，因此在果蝇的唾腺细胞中只能看到四条巨大的染色体，染色体数只有体细胞的一半。
4) 横纹结构：染色体上有横纹结构，这些横纹的数目和位置往往是恒定的，代表着果蝇等昆虫的种的特征；可用于基因定位。
5) Puff结构：幼虫的不同发育期，浓缩的染色质纤维会成群解旋、松开，形成泡状松散结构，使相应的基因得以表达，这种泡状结构称Puff结构，亦称染色体的疏松。
果蝇染色体在科学研究中还有较重要的作用。1953年发现了DNA的双螺旋结构，当时发现的DNA为B型DNA，螺旋结构为右旋，每旋转一圈为10个碱基（右旋结构还包括A型C型等），后来人工合成了左旋的DNA（CGCGCG），这种DNA称为Z型DNA，每旋转一圈为12个碱基，那么在自然条件下的生物中是否存在Z型的DNA呢？研究发现部分蛋白可以特异结合左旋DNA，Z型DNA在注射到动物体内后很快会诱导抗体的产生，而B型DNA却不易诱导抗体的产生，用人工合成的Z-DNA免疫动物诱导得到抗体，该抗体用荧光标记以后对果蝇的唾腺染色体进行杂交，发现部分区域有强的荧光信号，证实了自然条件下Z-DNA的存在。
三、 实验材料、器具和药品：
1. 材料：大果蝇的三龄幼虫。
2. 器具： 双筒体视解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、培养皿、吸水纸等。
3. 药品： 改良苯酚品红溶液、生理盐水、1mol/L盐酸、蒸馏水。
四、 实验步骤：
1. 分离唾腺：
将幼虫放在含有一滴生理盐水的洁净载玻片上。在解剖镜下观察：幼虫头部有黑色的口沟，尾端有一对黄色的后气门。双手各持一枚解剖针，用左手解剖针压住幼虫中部，用右手解剖针自幼虫口沟后切断头部，体内各器宫便从切口处挤出，一对唾腺也随之而出。将唾腺以外的其他部分以及脂肪体去除备用。
2. 解离：
用吸水纸吸去生理盐水，然后加1滴1mol/L HCl溶液于腺体上，作用3min。
3. 冲洗：
用吸水纸吸去HCl ，滴加蒸馏水于腺体上进行冲洗三次，每次1-2min。
4. 染色：
吸去蒸馏水，加1滴改良苯酚品红溶液，染色20min。
5. 压片观察：
加盖玻片以后用大拇指用力压片。可以稍微轻搓一下，但是要向同一个方向，可能会使细胞分散的更好些。
6. 观察：
显微镜下寻找分散较好唾腺染色体，观察唾腺染色体的特点，并绘图。
五、 注意事项：
1. 尽可能完整剖取唾腺，小心剥除脂肪。
2. 冲洗染色时防止腺体丢失。
3. 谨防腺体干涸，及时滴加HCl或染液。
六、 实验结果：
绘制观察到的唾腺染色体的图像。

七、 实验分析与讨论：
1. 为了顺利找到唾腺，要把握好以下几点：①位于幼虫体前约三分之一处；②是囊状结构，常附着不透明的带状脂肪；③唾腺细胞较大，轮廓清晰。
2. 要将脂肪组织清除干净，否则影响观察。压片时不能来回揉压。
3. 由于样品难用肉眼观察到，在各步操作过程中（如冲洗、吸水等）要小心谨慎，以免样品丢失。
4. 掌握好染色时间，时间过短则染色效果不明显，时间过长则容易使背景染色，影响观察。
5. 观察唾液腺染色体制片，寻找形态良好、分散适中的图像仔细观察染色中心及各条臂的特点。由于短小的第Ⅳ染色体不易观察到，所以常看到明显的5条臂。雄果蝇的Y染色体主要由异染色质组成，几乎包含在染色中心内，因此雄果蝇的X染色体臂比雌果蝇的X染色体臂要细一些。
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