果蝇唾腺染色体制片技术

实验概要

1、练习分离果蝇幼虫唾腺的技术，学习唾腺染色体的制片方法;
 

2、观察果蝇唾腺的形态学及遗传学特征；
 

3、了解体细胞染色体配对现象；

实验原理

本世纪初，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）。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。相当于普通染色体的100-150倍，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。
 

双翅目昆虫的整个消化道细胞发育到一定阶段后就不再进行有丝分裂，而停止在分裂间期。但随着幼虫整体器官以及这些细胞本身体积的增大，细胞核中的染色体，尤其是唾液腺染色体仍不断地进行自我复制而不分开，经过许多次的复制形成约1000—4000拷贝的染色体丝，合起来达5μm宽，400μm长，比普通中期相染色体大得多（约100—150倍），所以又称多线染色体（polytene chromosome）和巨大染色体（giant chromosome）。
 

唾腺染色体形成的最初，其同源染色体即处于紧密配对状态，这种状态称为“体细胞联会”。在以后不断的复制中仍不分开，由此成千上万条核蛋白纤维丝合在一起，紧密盘绕。所以配对的染色体只呈现单倍数。黑腹果蝇的染色体数为2n=2×4，其中第Ⅱ、第Ⅲ染色体为中部着丝粒，第Ⅳ和第Ⅰ（X染色体）染色体为端着丝粒。而唾腺染色体形成时，染色体着丝粒和近着丝粒的异染色质区聚于一起形成一染色中心（chromocenter）,所以在光学显微镜下可见从染色中心伸出6条配对的染色体臂，其中5条为长臂，一条为紧靠染色中心的很短的臂。
 

由于唾腺细胞在果蝇幼虫时期一直处于细胞分裂的间期状态，所以每条核蛋白纤维丝都处于伸展状态，因而不同于一般有丝分裂中期高度螺旋化的染色体。唾腺染色体经染色后，呈现深浅不同，疏密各异的横纹（band）。这些横纹的数目、位置、宽窄及排列顺序都具有种的特异性。研究认为这些横纹与染色体的基因是有一定关系的。从其横纹分布特征可对物种的进化特征进行比较分析，而一旦染色体上发生了缺失、重复、倒位、易位等，也可较容易地在唾腺染色体上观察识别出来。可见唾腺染色体技术是遗传学研究中一项基本的技术。

主要试剂

1%醋酸洋红等。

主要设备

显微镜、解剖针、载玻片等。

实验材料

黑腹果蝇三龄幼虫。

实验步骤

1、从培养果蝇的大试管中挑取一发育充足、肥大的三龄幼虫置于事先滴有一滴蒸馏水或生理盐水的载玻片上，如幼虫带有饲料，可先用蒸馏水将其洗净。
 

2、取两根解剖针，一根压住幼虫的头部，压点尽可能靠近口器处，当头部固定后，用另一根针压住尾短，平稳快速一拉，使口器处断开，体内各器官也从切口挤出，一对唾腺随之而出。唾腺是一对透明的香蕉状腺体，仔细观察可发现是由一个个较大的唾腺细胞组成。

 
3、在显微镜的低倍镜下找到唾腺，其周围可能伴有消化道和脂肪体。确定腺体后，仔细剔除杂物，仅让腺体留下。

4、用滤纸将多余的蒸馏水吸去，注意不要碰着腺体，以防被吸走。然后滴上一滴醋酸洋红染液，覆盖染色10分钟。

5、染色后，盖上盖玻片，用滤纸吸去多余染液，然后放平在桌面，用大拇指向下冲压盖玻片，注意要有一定的力度，且盖玻片与载玻片之间不能滑动。多练习几次，可望获得分散较好的制片。

6、将制好的片子放到显微镜下进行观察。先用低倍镜找到好的染色体图象，再换用高倍镜观察之。