一、 实验目的
a) 掌握小鼠精巢染色体标本制作法。
b) 观察减数分裂过程中不同时期的染色体。
c) 观察腹水瘤细胞有丝分裂中不同时期的染色体形态。
二、 实验原理
a) 减数分裂(Meiosis)是发生于生殖细胞的一种特殊的细胞分裂方式,DNA
复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的精子和卵子。减数分裂远比有丝分裂复杂,经两次细胞分裂,分别称减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ,两次分裂间又一个较短的间期,这个间期DNA不复制。
b) 雄性动物精子发生于睾丸曲精细管的生精上皮细胞,由其中的精原细胞
经多次有丝分裂和生长,形成初级精母细胞,初级精母细胞经减数分裂形成次级精母细胞,次级精母细胞有丝分裂成精细胞,再经一系列变化成精子。
c) 因此,通过分离曲细精管、剪碎并加入液体吹打,可使官腔各种细胞游
离出来,然后经过低渗、固定、染色等过程就可制成包含减数分裂各期的标本。
三、 实验试剂及仪器
a) 材料:成年雄性小白鼠 b) 用品:注射器、平皿、尖头镊子、剪刀(普通剪刀、眼科小剪刀)、吸管、
离心管、离心机、玻片等。 c) 试剂:1、100mg/ml秋水仙素。
2 、2%柠檬酸钠溶液 3、 0.075M的KCI
4、3:1甲醇:冰醋酸及1:1甲醇:冰醋酸(应现配) 5、PH6.8,0.01M的PBS缓冲液 6、Gimesa原液
7、Gimesa工作液:1份Gimesa原液加9份PH6.8,0.01M的PBS缓冲液,混匀。工作液应现用现稀释。
四、 实验步骤
a) 细胞收集
i. 小鼠精巢细胞收集
1. 注射秋水仙素,增加中期分裂相。 (试验前4-5小时,小鼠腹
腔注射秋水仙素0.5ml(100mg/ml)。
2. 取睾丸并清洗。 断颈处死小鼠,剖开腹部,取出肾形睾丸,放
入盛有4-5 ml2%柠檬酸钠溶液的平皿中,洗去污血,去掉胞外脂肪等物。
3. 挑出曲细精管并剪碎。弃污液,另加柠檬酸钠溶液1 ml,用尖
头镊尖将曲细精管拉出,并用眼科剪尽量将其剪碎。
4. 游离并收集细胞。将剪碎的曲细精管及溶液移入离心管中,用吸
管反复吸打1-2min,使尽量多的细胞从管腔中游离出来;静置5 min(或300rpm离心2 min),使大的膜管状杂质下沉;吸含有游离细胞的上清液于另一管中,1000 rpm离心5 min,沉淀即为不同发育阶段的细胞。
ii. 小动物骨髓细胞收集
1. 处死动物,取长骨。
2. 用剪刀剔除骨上所附肌肉及其他组织。 3. 用剪刀剪开骨头两端。
4. 用带针头的注射器吸取生理盐水将骨髓腔中细胞冲到小烧杯或
小平皿中,在转入离心管中。
b) 细胞染色体标本制备(包括上述两种及腹水瘤细胞)
i. 低渗处理,使细胞胀大,加入5 ml 0.075M的KCI,轻轻吹打混匀,
静置10 min。
ii. 预固定. 向离心管中加入1ml 3:1甲醇:冰醋酸,轻轻吹打混匀,
静置2 min,1000 rpm离心8min,弃上清。
iii. 固定. 向上述沉淀中加入5 ml 3:1甲醇:冰醋酸,吹打混匀,静
置10-20 min,1000 rpm离心8min,弃上清。
iv. 再固定 加5 ml 1:1甲醇:冰醋酸,吹打混匀,静置5 min,1000 rpm
离心8min,弃上清,加2-3滴1:1甲醇:冰醋酸固定液悬浮细胞。(有残余液就直接滴片,不用另加固定液)
v. 滴片。 滴一滴细胞悬液于冰水中刚捞出的湿载波片上,自然干燥。 vi. 染色。 Gimesa染液20-30 min,流水洗去多余染液,待干
五、 实验结果
a) 腹水瘤细胞湿片观察
上图当中,圆圈1内的为腹水瘤细胞分裂后期的染色体形态。此时的染色体较中期细,切此时的染色体不规侧,如图所示染色体基本分为两个
区域。
圆圈2内的为腹水瘤细胞为分裂前期的染色体形态。圆圈3内的腹水瘤细胞为分裂间期的染色体形态。分列前期与分裂间期的染色体形态的区别为:分裂间期的细胞核内的染色质分布均匀,颜色均匀;分列前期的时间比较长,所以染色体的形态也比较多种,有细胞核膜还存在的,但其中的颜色不均匀,还有细胞核膜已经解体的,但染色体比较凌乱,且比较紧密。
如图所示,圆圈1中所示的为腹水瘤细胞有丝分裂中期的染色体形态。此时,染色体排列的较有规律,而且染色体也比较粗。这个时期比较容易辨认,而且就观察所得,处于中期的细胞数量也比较多。
如图所示,圆圈1内的细胞可能为腹水瘤细胞有丝分裂末期的细胞。(但是,观察的不是非常清楚,所以我也不能确认。) b) 腹水瘤细胞干片观察
如图所示,为腹水瘤细胞有丝分裂的干片观察。装片当中,细胞膜破裂的极少,只有少数细胞细胞膜破裂,可以看到里面的染色体,图中可以看到的染色体基本处于细胞分裂中期,因为细胞分裂中期也是最容易观察的。
c) 精巢细胞的减数分裂观察(与a)中的形态基本相同的前期、中期等的
染色体形态就不再赘述,主要来看一下精巢细胞所特有的染色体及细胞形态)
如图所示,圆圈1当中的精巢细胞已经完成了减数分裂,但是细胞质的分裂还没有完成。下拨之分裂完成以后及形成精细胞,在经过形态变化即可形成精子。图中可见清晰的细胞膜、核膜以及染成深色的染色体。圆圈2当中蝌蚪形的深色物质为细胞膜裂解后暴露在外面的精巢细胞的核。
图片拍的不是非常的清晰,但是可以看出上图所有完整的细胞但中都有两个被染成了深色的核,触不可以判断该细胞正处于减数第一次分裂的末期。
六、 实验分析
a) 实验中各种试剂的作用:100mg/ml秋水仙素,用于促进细胞分裂。2%
柠檬酸钠溶液,用于对细胞进行清洗。0.075M的KCI,用于细胞的膨大,且因为浓度控制的刚好,所以细胞又不会破裂。31甲醇冰醋酸及11甲醇冰醋酸(应现配),用于固定细胞。Gimesa原液,用于染色。
b) 试验中腹水瘤细胞的观察分为干片和湿片。湿片是将细胞悬液滴在已经
预先放在冰水当中湿润过的载玻片,使细胞破裂;而干片上的细胞基本上不破裂。
七、 注意事项
a) 收集尽量多的细胞。
b) 加入低渗液后一定要轻轻吹打,以免细胞核提前破裂,引起染色体外遗,
无规则排列。
c) 染色要扣染,以免染液在玻片表面形成氧化膜,影响观察。
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