周志華
摘 要:解剖了三齡幼蟲,獲取唾腺體是果蠅唾腺染色體制片和觀察的第一步。在長期的實驗準備中,雖提供大量的三齡幼蟲,但在解剖幼蟲時因切入點不精確,且操作工具不當,最后較難得到理想的唾腺體,影響后期唾腺的染色體制片和觀察。經過大量的實驗,對解剖幼蟲時的切入點和操作工具以及操作角度進行探索和改進。最終證明,改進后的方法不但能夠節約時間,節省材料,而且能夠快速地獲得完整的唾腺體,大大提高染色體制片和觀察的效果。
關鍵詞:果蠅唾腺;解剖技巧;遺傳學實驗
中圖分類號 Q963 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)21-0039-03
Skills and Methods of Quickly Getting Drosophila melanogaster Salivary Glands
Zhou Zhihua
(College of Life Sciences,Fujian Normal University,Fuzhou 350108,China)
Abstract:Anatomy of third-instar larvae,obtaining salivary glands,is the first step in the preparation and observation of the Drosophila salivary gland chromosomes. In the long-term experimental preparation,although a large number of third-instar larvae are provided,inaccuracies in the dissection of larvae and inaccurate handling tools make it harder to obtain ideal salivary glands,chromosomal preparations that affect later salivary glands and observed. After a large number of experiments,the larvae dissecting points and operating tools and operating point of exploration and improvement. Ultimately,the improved method not only saves time,saves materials,but also obtains the complete salivary gland quickly and greatly improves the effect of chromosome preparation and observation.
Key words:Salivary gland;Anatomy techniques;Genetics experiment
雙翅目昆蟲果蠅飼養條件簡單,費用低廉,且繁殖能力極強。因自身的這些特點和優勢,成為生物遺傳學實驗的模型得到廣泛的應用[1]。而果蠅幼蟲的唾腺染色體長可達2mm,寬5μm,比其他細胞中期時的染色體長約150倍,被稱為巨大多線染色體。這巨大多線染色體不僅是研究間期染色體的典型材料,而且在基因的復制、轉錄以及表達調控上也是一個很直觀的模型,并且對各種神經疾病及肥胖、糖尿病等的研究也是個很好的材料[2-3]。在生物實驗里,唾腺染色體的制備和觀察是實驗課里的重要內容之一。許多實驗教材和文獻都對該實驗進行了很詳細的介紹[4-5]。果蠅唾腺染色體的制片和觀察分為:解剖幼蟲、獲取唾腺體、染色、壓片和觀察等幾個步驟。一些教材和文獻介紹了對唾腺的染色體的識別[6],也有很多的教材和文獻對染色體的制片做了很多的改進,但對幼蟲唾腺的剖取、脂肪體的剝離具體操作卻很少報道或者簡單的描述[7-11]。根據長期做遺傳學實驗教學輔助的經驗來看,按照實驗教材上及文獻上的一些方法,對于初次操作者剖取唾腺是一個很大的挑戰,成功率較低,使后續實驗沒法展開。為了提高學生的制片和觀察效果,通過長期的實驗經驗和方法探索,在實驗操作上進行了一些改良,取得了較好的效果,能高效高質量地完成唾腺染色體制備和觀察。
1 材料與方法
1.1 材料和試劑 果蠅三齡幼蟲,蒸餾水。
1.2 儀器和器具 解剖鏡,眼科鑷、解剖針、大頭針。
1.3 具體操作方法 (1)將生長肥大的三齡幼蟲放置在滴有蒸餾水的載玻片上,在解剖鏡下觀察幼蟲的兩端,黑色的一端是幼蟲頭部。確定幼蟲的頭部后,用眼科鑷輕撥幼蟲使其身子水平在玻片上,并使幼蟲頭部朝右,左手持眼科鑷輕輕夾在離幼蟲頭部的1/4處。夾時整個幼蟲身子的后3/4應保持在鑷子的夾縫里。這個操作為后面的擠壓身子時幼蟲頭部向前伸展及拉扯身子做準備。左手在夾住幼蟲的基礎上,稍用力擠壓幼蟲的身子的1/4的地方,使幼蟲頭部盡可能的向前伸(圖1)。(2)反復擠壓幾次后,在解剖鏡下可以觀察到幼蟲頭部后面和身子連接處之間有一段透明部位,和乳白色身子及黑色頭部形成鮮明的對比,這個透明部位就是右手所持眼科鑷所要夾的位置。右手鑷子夾住透明部位后(圖2),右手不動,左手沿著幼蟲身子水平地向后扯,幼蟲的身子和頭部隨即分離(圖3)。因左手鑷子已將幼蟲身體部位拉斷,在解剖鏡可以看到連接頭部中間部位有少量的白色脂肪及有個圓圓透明組織,這個組織是神經球。這時,左手更換解剖針或大頭針,將白色脂肪和神經球剔除,就能看到頭部兩側連接著長得和香蕉形狀的透明物,并在其一側各附有一條白色的脂肪,此透明物即為唾腺(圖4)。在整個操作過程中要盡量保證左右手的鑷子和幼蟲在同一水平上。(3)右手繼續夾住頭部,用解剖針將附在唾腺體邊上的白色脂肪剝離干凈。最后用左手解剖針壓住唾腺和頭部的連接點,右手鑷子將頭部去除,一個完整的唾腺體出來了(圖5)。endprint
2 結果與分析
(1)在解剖幼蟲時,傳統的方法是使用解剖針插在頭部稍后處[12-13]。解剖針插入頭部時,因作用力不均勻,拉扯時經常只留頭部,唾腺和幼蟲身體連在一起。或者解剖針的頭部較粗,比幼蟲的頭部大,無法插入頭部的稍后處,直接影響幼蟲的解剖。此實驗的探索之一是解剖幼蟲時采用哪種解剖工具最適合。經過不斷反復的實驗操作、練習,發現雙手持眼科鑷的效果最好。
(2)根據以往的操作方法,左手用解剖針或鑷子壓在幼蟲身子有3種方法:幼蟲的后1/3處、前1/3處、中間位置,這幾種方法對初次操作人員來說力度掌握不當,很容易將幼蟲的腸子等組織擠壓出來,和唾腺混在了一起,面對解剖鏡下的一堆組織會一頭霧水,要想從里面(下轉63頁)(上接40頁)找出唾腺體,有一定難度。另外,右手持解剖針插在“頭部稍后處”這個概念太模糊,不好判斷。為了獲得唾腺材料就必須來回的解剖,摸索,浪費大量的三齡幼蟲和時間[14]。因實驗課人數多,最后幼蟲材料不夠,在有限的實驗課時間里很難完成最后兩步染色體制片和觀察。根據以上2個問題,經過不斷的的實驗操作,練習,發現把眼科鑷夾在離頭部1/4處,通過擠壓的方式,找到解剖幼蟲的關鍵切入點,這個切入點和以往實驗操作的切入點完全不同。
(3)在解剖幼蟲的過程中,鑷子和幼蟲保持在同一條直線上。根據以往資料和文獻沒有具體介紹或說明手持鑷子或解剖針那個角度最適合。在實驗中發現,解剖時手持眼科鑷的角度不同,對獲取唾腺體的完整性會造成一定的影響。在不斷的實驗操作對比中,最后發現,在操作過程中,左右2鑷子和幼蟲的身子保持在同一條直線上,將身體和頭部分離后,能夠得到比較完整的唾腺體。
3 結論
(1)解剖幼蟲時最佳的解剖工具是眼科鑷。因用解剖鑷可以在解剖時手夾幼蟲作用力均勻,幼蟲身體和頭部可以快速分離,而體內其他組織不容易被拉扯出來,保證剝離唾腺時不被其他組織干擾。
(2)解剖幼蟲時眼科鑷的切入點是在幼蟲頭部后1/4處。此切入點能夠在拉扯幼蟲身體后唾液腺體保留在頭部,不會和身體內其他組織粘連在一起。
(3)解剖幼蟲時幼蟲和鑷子應處在同一直線、同一水平上。這種做法的目的是可以盡可能得到完整的唾腺體,避免唾腺體斷開。在唾腺體解離結束,清洗唾腺體時細胞不至于流失。
以上幾個操作方法的改進,對學生解剖幼蟲、快速獲得唾腺體,進行下一步唾腺體的解離,染色體的制片和觀察提供了指導意義(圖6)。
參考文獻
[1]傅杰青.經典遺傳學中的奇葩[J].醫學與哲學,1982(11):41-42.
[2]李剛,陳凡國.果蠅唾腺多線染色體研究進展及其在遺傳學教學中的應用[J].遺傳學教學,2015,37(6):605-612.
[3]吳若菁.遺傳學實驗[M].北京:科學出版社,2012:82-84.
[4]張文霞,戴灼華.遺傳學實驗指導[M].北京:高等教育出版社,2012:80-87.
[5]郭善利,劉林德.遺傳學實驗教程[M].北京:科學出版,2005:25-28.
[6]楊大祥,程劼,許也,張一語,等.果蠅(Drosophila melanogaster)唾腺染色體的制備及染色體識別[J].中國農業大學學報,2014,19(1):143-149.
[7]王華峰,那冬晨.果蠅唾腺染色體觀察實驗教學的改革與探索[J].實驗室科學,2009,5(10).
[8]王曉杰,董梅,王永香,等.鹽酸解離對果蠅唾腺染色體解聚與制片效果的影響[J].青島農業大學學報,2016,33(1):024-026.
[9]趙錦慧,劉中華.果蠅唾腺染色體制片方法的改進[J].生物學通報,2011,46(6):52-53.
[10]余玲.一種易于掌握的果蠅唾腺染色體制片方法[J].楊凌職業技術學院學報,2006,04:43+46.
[11]邱希慈.怎樣觀察果蠅唾腺染色體[J].生物學教學,1983,03:37-38.
[12]郭團玉.果蠅唾腺染色體觀察實驗的方法改進[J].寧德師范學院學報,2015,27(1):71-72.
[13]饒友生,柴學文,王樟鳳.一種改進的果蠅唾液腺染色體裝片制作方法[J].生物學通報,2014(05).
[14]余優,王春臺,劉新瓊.果唾腺染色體制片方法的改進[J].安徽農學通報,2016,22(09):29-30. (責編:徐煥斗)endprint