果蝇唾腺染色体的制片与观察

果蝇唾腺染色体的制片与观察

一、实验目的

1、练习果蝇幼虫唾腺分离技术及唾腺染色体的制片方法；

2、观察果蝇的唾腺染色体。

二、实验原理

1、唾腺染色体：唾腺染色体是双翅类昆虫唾腺细胞的间期核中所看到的巨型

染色体。唾腺染色体的显著特征是：

（1）形状为带状，宽达5微米，长达2000微米它相当于普通染色体的100～200倍；

（2）核不分裂，由于染色体不断复制，形成了多线性染色体，宽度增加，同时长度也增加，成为巨型染色体；

（3）带的全长几乎都有明显的嗜碱性的横纹，横纹的宽度有大有小，密度有疏有密，但是它的数目，位置等等对于同源染色体来说却都是同样的。

唾腺染色体的DNA含量达4，000—8，000c。横纹被认为是染色小粒横向排列而成的。横纹是详细研究染色体的部分缺失、倒位、重复、反复、易位等现象的标记；

（4）由于2条同源体细胞染色体联会，在黑腹果蝇（2n= 8）中，V形的第二染色体和第三染色体各有两条臂，又各条染色体在异染色质多的着丝粒附近互相靠拢，与核仁一起在核的中央形成一个染色中心。唾腺染色体的一条或几条横纹常显著膨起，这部分称为Bal- biani环。一般把多线性的巨大染色体中的这种膨大起称为疏松结构。

许多双翅类以及二、三种脉翅类昆虫的食道、肠、马氏管和神经细胞中，以及在植物界的Rhinanthus（胡麻科）的胚盘细胞、虞美人草的反足细胞等都能看到具有这样特征的染色体（巨大染色体或多线染色体）。

果蝇唾液腺：

2、果蝇三龄幼虫的唾腺发育到一定阶段后，细胞的有丝分裂停留在间期，构

成一个永久间期系统。唾腺细胞数目不增加，但体积增大，其中每条染色

体的常染色质区的核蛋白纤维（染色质纤维）不断复制，多则可达2的10次方至15次方次复制，其复制产物不分开，成千上万条染色质纤维平行而精巧地排列形成一大束宽而长的带状物，称为多线染色体。由于细胞分裂停止在间期，核物质螺旋化程度低而充分伸展，这种染色体比普通染色体大得多，宽约5um，长约2000um，是其体细胞中期染色体长度的100—200倍。伸展形式的DNA长度约为40000um，只需简单的染色和压片，就可以很容易地在光学显微镜下观察到。唾腺染色体处于体细胞染色体联会配对状态。并且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，经染色后，出现深浅不同、密疏各别的横纹，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；如染色体有缺失、重复、倒位．易位等，很容易在唾腺染色体上识别出来。

在染色体臂上还可看到某些带纹通过染色体的界旋、膨大形成的疏松区和巴尔比尼环，其富含转录出来的RNA ，因此不着色，是基因活动的区域。在个体发育的不同阶段，疏松区或巴尔比尼环在染色体上出现的部位不同，因此可以研究基因的表达，开展各种染色体变异的研究等等。

果蝇共有4对染色体。其中一对为性染色体（XY或XX），XX染色体为顶端着丝粒染色体，呈杆状，Y染色体为“J”形；第二对、第三对染色体均为中央着丝粒染色体，呈“V”形；第四对染色体短小，为顶端着丝粒染色体，呈点状，附在染色盘边缘。由于唾腺染色体的假联会，X染色体的一端在异染中心上，另一端游离；而第二对、第三对染色体着丝粒在中央，可以从异染中心呈“V”字形向外伸展出四条臂（2L、2R、3L、3R），Y染色体着丝粒附近的异染色质参与了染色中心的形成，所以理想的片子，不管雌雄果蝇的唾腺细胞在显微镜下均可见五条长臂（X、2L、2R、3L、3R)和一条短臂（第四条染色体臂不易观察）。雄果蝇唾腺细胞中的X染色体臂比雌果蝇的稍细。在染色体臂上可观察到许多明暗相间的带。

三、材料与器材

实验仪器：解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、载玻片、盖玻片、吸水纸等实验材料：果蝇三龄幼虫、醋酸洋红、生理盐水、1M盐酸等

四、方法与步骤

1、幼虫培养：置于16-18℃下饲养，当幼虫爬上瓶壁准备化蛹前，即为三龄幼

虫，此时虫体肥大，便于解剖，是制备唾腺染色体的最理想时期；

2、幼虫解剖：将载玻片置于解剖镜下，滴一滴生理盐水。将幼虫置于生理盐水

内，一手持解剖针按住幼虫前端的1/3处，固定幼虫。另一手持针揿住幼虫头部正中，用力向前拉，把头部从身体拉开，腺体即随之而出：

唾腺为半透明小囊状，其上附有脂肪带，食道两侧各一个。找到唾腺后尽可能把腺体上的脂肪剔除；

3、染色前处理：清除脂肪体等残体，使载片上只留下唾腺；

4、酸解：把腺体放入1N HCl中浸泡2-3分钟，水洗3次；

5、染色：滴上几滴醋酸洋红于唾腺上，染色30分钟；

6、压片：在载片上加盖玻片，盖片上覆盖一吸水纸，然后以拇指适当用力压片，

要求将唾腺细胞核压破，染色体伸展开来而不破碎为好；

7、显微镜观察：压好的玻片标本，用显微镜观察四对染色体。

五、实验结果

染色中心

染色中心

可观察到5条长臂（压片时局部用力过大导致臂部分断裂）：染色体十分巨大，每条臂的横纹有深浅、数目、疏密的不同，各个染色体中异染色质多的着丝粒部分相互靠拢形成颜色较深的染色中心。

六、实验讨论

制片时操作要点：

1、本次制片一份染色较浅，但尚可观察到横纹，臂伸展开但由于局部用力过

大导致臂部分断裂，而另一份伸展不够，所以，好的装片染色适中，压片时用力均匀适中，使五条臂充分展开而不断裂；

2、一定要加生理盐水，否则唾液腺容易干，影响其正常形态，进而影响观察。

但生理盐水不可加太多，否则幼虫会漂浮而且活跃。如水多了，小心吸水，在剥离唾腺前吸走些，唾腺剥离后勿吸水，以防将唾腺一起吸走。；

3、避免将幼虫肠道扯出，否则不易找到唾液腺；

4、将脂肪组织清除干净，若脂肪真的很难去除，则可用解剖针截取一部分没

有脂肪的唾液腺细胞，不必一定要完整的唾液腺；

5、水洗盐酸时，要洗净，否则不易染色；

6、染色液勿过多，否则压片时唾腺易随染色液漂走。如染色时间到后，染色

液已干，应再少加些染色液，再盖上盖波片，避免气泡产生；

7、染色时间不要太长，否则背景会着色，影响观察效果；

8、用吸水纸吸取液体时，注意不要将唾液腺吸到吸水纸上。实验中，可倾斜

载玻片，让载玻片上的液体慢慢流下，而唾液腺粘在载玻片上游，用吸水纸在下游轻轻吸取溶液。向唾液腺组织滴加染液或蒸馏水时，若滴管口距离载玻片太近，滴下液体时，由于水的表面张力作用，唾液腺会被水带到滴管口上，可将滴管口离载玻片稍远一些，不至于将唾液腺吸走，也不至于液滴滴下时将唾液腺溅走；

9、压片时轻敲，使染色体分散，垂直用力，并用力均匀，不可使盖玻片滑动，

否则易破坏细胞及细胞核结构；

10、本次实验有一定难度，但是孰能生巧；操作多次之后比较熟练，掌握制

片的技巧，获得较为理想的标本。