医学遗传学实验大纲

实验一人类X染色质的观察及减丝分裂

一、实验目的

1、掌握观察与鉴别X染色质的简易方法，识别其形态特征及所在部位，为进一步研究人体染色体的畸变与疾病提供参考条件。

2、掌握动物细胞减数分裂各期的主要特征。

二、实验原理

1、正常女性的间期细胞核中紧贴核膜内缘有一个染色较深，大小约为1微米的三角形或椭圆形小体，即X染色质，称之为巴氏小体。因为雌性哺乳动物体细胞内仅有一条X染色体是有活性的，另一条X染色体在遗传上是失活的，在间期细胞核中螺旋化而呈异固缩为X染色质，但失活的X染色质上基因并非都失去了活性，有一部分基因仍保持一定活性。因此，间期核内X染色质的数目总是比X染色体的数目少1。正常女性有两条X染色体，只有一个X染色质；若有三条X染色体，就会有两个X染色质，余此类推。正常男性只有一条X染色体，所以没有X染色质。

2、减数分裂（meiosis）是生殖细胞特有的分裂方式，它包括两次连续的分裂过程，由于染色体只在第一次减数分裂前复制一次，结果减数分裂最终产生的4个配子的染色体都只有原来母细胞的一半，故称为减数分裂。减数分裂过程与有丝分裂基本相同，主要区别在于第一次减数分裂的前期，这一时期历时长，染色体变化复杂，是减数分裂过程中最富特性的时期。根据染色体形态特点，可把前期分为5个时期：细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。

三、实验试剂

1、改良苯酚品红：

原液A：取3克碱性品红溶于100毫升70%酒精中，此液可以长期保存。

原液B：取A液10毫升加入90毫升5%苯酚(即石炭酸，W/V)水溶液中(2周内使用)。

原液C：取B液55毫升加入6毫升的冰醋酸和6毫升38%的甲醛(可长期保存)。染色液：取C液10-20毫升，加入90-80毫升45%醋酸和1.5克山梨醇。放置2周后使用，染色效果显著

2、其他用品：牙签 60%冰醋酸 45%冰醋酸酒精棉球、蝗虫精巢切片标本

四、实验步骤

1、蝗虫精巢细胞减数分裂的观察

1．1减数分裂（I）

1．1．1前期I：

此期时间较长，变化复杂，为减数分裂的特有过程。一般又细分为以下五个不同时期：（1）细线期：

是减数分裂的开始。此期中细胞核内的染色体呈细线状，弯曲盘绕成一团。核体积增大，核仁也较大，X染色体呈浓染的染色质块。

（2）偶线期：

此期同源染色体进行联会。联会一般是从靠近核膜的一端开始，或在染色体全长的若干位点上同时进行联会，联会后的染色体称二价体。此期的染色体仍为较长的细线，看不出结构上的双重性，即辨认不出两条染色单体。核仁较大，X染色体仍呈浓染的染色质块。

（3）粗线期：

染色体明显缩短变粗，并可看出细胞中有n个二价体。这时联会的两条同源染色体结合得很紧密，不易看清其中的每条染色体，至于姐妹染色单体就更分辨不出了。此期的核仁仍然很大。

需要指出的是：粗线期中同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的局部交换，不能在显微镜下直接观察到。正如以上所述，同源染色体的联会非常紧密，只是根据在下一时期（双线期）看到的交叉现象，以及其它事实，判断发生了这种交换过程。

（4）双线期：

染色体进一步缩短，联会的两条同源染色体开始分离，但在交叉点上仍连在一起，所以并不完全分离，致使二价体的形态呈O形、∞形或∝形，在良好的制片标本中可以看到联会的两条染色体都是分别由两条染色单体组成。一般认为：交叉是同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交换。

（5）终变期：

二价体显著收缩变粗，并向核的四周边缘移动，在核内较均匀地分散开。同源染色体仍有交叉联系，形状和双线期相似，只是染色体更加明显地粗短。此期核仁、核膜开始消失。

1．1．2中期I：

二价体排列于赤道面上，形成赤道板。这时二价体因着丝粒位置的不同和交叉数目的多少与有无，而呈现出环形、棒形、C字形，十字形等复杂形态。

1．1．3后期I：

二价体中的两条同源染色体分开，分别向两极移动。后期染色体由于着丝粒位置的不同而呈现不同形状。

1．1．4末期I：

染色体到达细胞两极，染色体逐渐由螺旋化变成细丝状，核膜重建，核仁重新形成。细胞膜横缢，将细胞质分为两部分，形成两个细胞，即次级精母细胞。

1．2减数分裂（II）

次级精母细胞经过短暂的间期（有些生物没有这个间期），形态不变即进入第二次分裂。

1．2．1前期II：

时间短，每个细胞只有n个二分体。

1．2．2中期II：

染色体（二分体）排列在赤道板上。

1．2．3后期II;

每个二分体的着丝粒纵裂为二，形成两个单分体，分别移向细胞两极。

1．2．4末期II：

染色体（单分体）移到两极后，核膜、核仁出现，细胞膜横缢，形成子细胞，即精细胞。所以减数分裂结束时，一个初级精母细胞最终形成四个单倍体的精细胞，再经变形过程形成长豆荚状的精子（图-27）。

图－27 蝗虫精巢生殖细胞减数分裂

2、口腔颊部粘膜细胞巴氏小体观察

1、用牙签刮取颊部粘膜上皮细胞→涂片（两片45°角）→60%冰醋酸固定5分钟→吸去冰醋酸，用改良苯酚品红染色1～2分钟→压片→镜检

2、发根细胞巴氏小体观察

拔取带毛囊头发一段→45%冰醋酸解离5分钟→剥取毛囊→改良苯酚品红染色2～3分钟→压片观察

在女性间期细胞核内侧靠近核膜处有约1微米大小的反光极强的颗粒状亮点，即为巴氏小体。材料不同，观察结果可能有不同，且必须和核仁区别开来（核仁往往离核膜较远或接近核中央部位）。

五、注意事项

1．刮口腔上皮前要漱口；

2．第一次刮下的脱落细胞用酒精棉球擦去，在原位重复刮一下制片；

3．涂片略干再加改良苯酚品红；

4．染色时间不要太长，否则核质着色深，X染色质体不易区分；

5．毛囊细胞要充分解离，压片前可先用解剖针敲片，使细胞解离；

6．可数细胞的标准：核质染色呈网状或颗粒状；核膜清晰，无缺损；染色适度，周围无杂质。

六、作业