实验目的
1.掌握鸡胚人工孵化的基本知识及操作过程。
2.加深对鸡胚发育的感性认识。
实验原理
鸡胚是研究胚胎发育很好的材料,因为它不受季节的限制,我国古代和希腊、罗马时代就有记载。鸟类是体内受精,鸡卵从卵巢排出之前,进行第一次成熟分裂,放出第一极体。卵子排出之后,同其他脊椎动物相似,停留在第二次成熟分裂的中期。精子进入后,第二极体排出,不久雄原核与雌原核融合成为合子,以后进行卵裂。
精子入卵后,3~5 h受精卵到达狭窄部,进行第一次卵裂。鸡卵为端黄卵,卵裂仅在胚盘的表面进行。约20 min后,第二次与第一次卵裂沟互相垂直,分成4个不完全的分裂球,由表面的卵裂沟将4个细胞核分开。细胞质在底部仍相连通。第三次卵裂与第一次平行,有两条卵裂沟在第一次裂沟的两侧,与第二裂沟垂直,但不很规则,也不同时进行。分成8个分裂球时,与4个分裂球相似,仍是细胞核被分隔,但细胞质相连。第三次卵裂以后卵子进入子宫,进行第四次卵裂。从第四次起就不规则,卵裂沟较多,也不同时进行,分裂球可逐个地形成。第四次卵裂后,形成8个中央细胞和8个以上的边缘细胞。到第五次卵裂,形成分裂腔。随着卵裂继续进行,形成很多分裂球,下面的分裂腔也逐渐明显,于是成为囊胚期。胚盘下腔出现后,胚盘的细胞继续分裂,向四周扩张,胚盘逐渐增大,同时胚盘下腔也扩大,胚盘上的细胞有多层逐渐变薄,最后,中央部分成为一层细胞,边缘仍为多层细胞,此时,中央部分起始又形成一个新的胚层,称下胚层。当卵产出体外时,下胚层已形成,已进入原肠期。
实验用品
1.材料
鸡的受精卵(种蛋)。
2.器材
孵卵箱(或电热恒温培养箱),照蛋箱,小剪刀,镊子,培养皿,小药勺,烧杯,吸管。
实验程序
1.鸡卵的孵化
(1)调温:鸡孵化的适宜温度为38~40℃,最适温度39℃,在进蛋前须将孵卵箱的温度调至适宜范围,并稳定观察2~3 d。
(2)选蛋:应选壮年母鸡产的蛋;产出一星期左右、保存适当的卵;蛋形正常、大小均匀、钝端稍大、蛋壳厚薄均匀、无斑点。
(3)进蛋:选适宜孵化的蛋,洗净,消毒(入40℃的1∶2000的高锰酸钾液中浸1~2 min),擦干,用铅笔在蛋壳上注明实验日期、组别或实验人姓名,然后放入蛋盘内,放进孵化箱。在孵化箱内置一杯水,以保持箱内一定的湿度(相对湿度60%~65%)。
(4)翻蛋:每天须巡视检查3~4次,将蛋滚动一下,并将上下层孵卵盘调换一下,使受温均匀。
(5)凉蛋:每天翻蛋时,至少要凉蛋一次,即让蛋在箱外凉5 min左右,后期凉蛋时间可适当延长至30 min左右,以促进胚胎发育。
(6)验蛋:孵化3~4 d可照蛋,可自制一个长20 cm、宽15 cm、高15 cm的长方形木盒,内装一个60 W的灯泡,在上面挖一略小于卵的椭圆形孔。在晚上或较暗的情况下,即可用此装置照蛋。将蛋入于孔内。慢慢转动,即可在卵黄上面看到一个小的胚胎,由胚胎向四周辐射出红色的血管网,此即为发育的胚胎,否则无血管者为未受精卵或死胚,立即取出可作食用蛋。
2.鸡胚的活体观察
(1)开窗法
取孵化33 h左右的卵放在铺有药棉的培养皿上(或染缸上),钝端略倾斜朝上,轻轻转动,让胚盘浮上,用铅笔在蛋壳上确定胚盘的方位并作记号,然后用镊子尖或锐利的刀片将蛋壳去掉一个四方块,然后再小心地撕掉壳膜,最好在壳膜上加一滴0.75%生理盐水,使其湿润。取膜时防止牵动胚体。
壳及壳膜取掉后,用透明胶带封口,送回培养箱,39℃继续孵化,逐日观察发育情况,做好记录。(www.daowen.com)
(2)取胚观察法
①取胚
A.根据实验需要取孵化一定时数的卵,钝端向上置于卵托上,等待片刻,使胚位转正。
B.在卵的1/3处,用镊子刺一圈小洞,随后用镊子将上方的蛋壳揭掉,然后倒掉部分蛋清,再将卵壳剪取一圈,约留一半的蛋壳,此时胚胎显露在卵黄的上表面,若胚位不正,可用玻璃棒拨转,使其转正。
C.用小剪刀沿胚区边缘剪一圈,若为48 h以上的胚胎,剪的时候须用镊子牵拉胚膜,以防止胚膜翻转,然后用小勺将胚膜取出,浸放在盛有生理盐水的培养皿内,洗去卵黄,即可在实体镜下观察。
②活体观察
A.孵化18 h,胚胎发育为原条期(亦为原肠胚期),胚盘分出明区和暗区,胚盘的后端出现细胞增厚区为胚盾。
B.孵化24 h,为神经胚期,胚盘更加扩大,可见到明区有一明显的胚体,前面头褶隐约可见。脊索两旁有体节1~4对,后端原条开始缩短。
C.孵化40 h,躯体演变成圆柱形,头端的神经褶已完全愈合,并分出端脑、间脑、中脑、小脑和延脑五部分。间脑两侧分化出左右视泡,中脑处发生头曲(向右方弯曲)。心脏发生扭曲,位于胚体的腹前方,并占有显要位置。胚外周的卵黄囊血管已形成,有的已与卵黄静脉相接,构成向心的循环。此时,体节10~15对。
实验注意事项
1.用镊子刺蛋壳时,要掌握好力度,防止用力过猛将卵黄膜刺破。
2.用小剪刀沿胚区边缘剪的时候,须用镊子或玻璃棒牵拉胚膜,以防止胚膜翻转。
思考题与作业
1.鸡胚孵化时,为什么每天需要翻蛋与凉蛋?
2.按表25-1写出实验报告。
表25-1 鸡蛋孵化记录表
林丹军,尤永隆,张彦定.发育生物学实验[M].北京:科学出版社,2011.
曲漱惠,李嘉泳,黄浙,等.动物胚胎学[M].北京:人民教育出版社,1980.
郑国锠.生物显微技术[M].北京:人民教育出版社,1978.
(李巧峡,梁桂霞)
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