高校生物　　実験　by　池田博明　　

11月　　『唾液腺染色体』

目的＋実習：アカムシの唾液腺染色体を観察 　　　材料：ユスリカの幼虫（アカムシ，わかさぎ釣りの餌として市販される） 　　　用具：ピンセット，柄付針，ろ紙， 　　　薬品：染色液＝ゲンチアナヴァイオレット 　　　　（ゲンチアナ紫　0.75ｇ，30％酢酸　１００ｍｌ，　 　　　　　両方を混合し溶かし加熱します。 　　　　　沸騰したら火をとめ、放置後にろ過します。） 　　　手順：ユスリカ幼虫から唾液腺を取り出す。 　　　　ろ紙で余分の水分を除く。 　　　　もう１枚のスライドガラスを十文字に置き，押しつぶす。 　　　　ガラスをはがして，染色液を滴下する（５分間）。 　　　　カバーガラスをかけて検鏡。 　　　参考：ショウジョウバエでは瓶の上に登ってくる 　　　　終齢（３齢）幼虫でないと観察できない。 　　　　セスジユスリカとオオユスリカでは染色体数が異なる。 　　　　2004年『虫を食べる文化誌』（梅谷献ニ）によれば近年の 　　　釣具店の赤虫は韓国産であるという。　 　　　　　　　　ユスリカ幼虫の唾腺染色体 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　池田博明 　　内山裕之・佐名川洋之『解剖・観察・飼育大事典』（2007，星の環会）より 　　１．ユスリカ幼虫の唾腺染色体を観察するねらい 　 　双翅類の幼虫の唾腺細胞には間期であるにもかかわらず、巨大な染色体を観察することができる。この巨大な唾腺染色体は相同染色体が対合したまま複製をくり返したもので、通常の染色体の数百倍の大きさがある。 　唾腺染色体は縞状に染色されるが、横じまの強く染色される部分がDNA域で、染色の弱い部分はタンパク質域である。 　染色体上の遺伝子の位置と縞の位置は関連していると考えられており、キイロショウジョウバエなどでは、遺伝子が特定できている縞もある。また、転写が行われている位置の縞はパフと呼ばれるふくらみになっている。 　光学顕微鏡レベルの観察と、分子生物学レベルの現象を橋わたしする意義の大きい実験である。 　　２．準備物および準備上のアドバイス 　(1)準備物 　スライドガラス、先細ピンセット（ひとり２本）、染色液（酢酸カーミン、またはゲンチアナ紫）、ろ紙、カバーガラス、双眼実体顕微鏡（あると便利） 　(2)準備上のアドバイス　ユスリカ幼虫の入手の仕方 　�@ユスリカ幼虫は｢アカムシ｣という名称で売られている。ただし、時期によっては入手できない場合がある。熱帯魚のエサやワカサギ釣りのエサとして使われる。近年はほとんどが中国産や韓国産だという。ここで使用したアカムシは購入した種で、第11体節に２対の血鰓が見られないため、オオユスリカではない（北川，1986）。 　 �A生活排水だけが流れているような、少し深めの水路があり、夏ごろユスリカの成虫が群れているような場所があれば、底面の泥表面を深さ１cm程度、面積は30cm×30cm程度をすくい取り、バケツに泥と同量の水を入れて放置しておく。翌日は水面付近にたくさんの幼虫泳ぎ上がっているので、それを太めのピペットか小さい網ですくい集める。百円ショップの小型の油こし用の網などが便利。 　�B アカムシは濡れた新聞紙にバラまいてはさみ、ビニール袋に入れ、冷蔵庫の野菜室で保管する。実験前に水中に出し、生きた幼虫を用いる。小さなプラスチック容器に採集した水路の泥を少量入れ、アカムシを飼育することもできる。アカムシは泥の下にもぐる。夏季以外なら、ときどき水替えをして１〜２ケ月はエサを与えなくとも生きている。水路で採集した幼虫は温度の高い時期は羽化して成虫になる。ユスリカ成虫で喘息の発作を起こす生徒がいる場合は注意が必要（�A�Bの採集・飼育方法は大阪府立貝塚高等学校・加賀友子教頭の私信による） 　�B 解剖用の針では、０号の無頭の昆虫針を、先端を割ったわり箸の先に差し込み、糸で補強した後、接着剤で固めた解剖針を作ると、キイロショウジョウバエ幼虫のような小さな虫の解剖には便利である。この解剖針はミジンコの解剖にも使える。 　　 ３．実験の手順 　(1) ユスリカの幼虫を１頭、ピンセットでつまみ、スライドガラス上に置き、頭部と尾部を見分ける。釣り具店のアカムシは頭部と第３体節までは黒ずんでおり、尾部には左右に分かれた鰓がある。 　(2) 唾腺の取り出し方はいろいろなやり方が実験書に記されているが、次のような方法が確実であった。唾腺は頭部に付随してその主要部は２節・３節めにある。そこで、４節めを先細ピンセットでおさえて、頭部を先細ピンセットでつまみ、前へゆっくり引くと、大抵は頭部に付随して裂け目から唾腺が出て来る。４節めの境目が切れてしまったときは頭の付いた前部をピンセットの腹で軽くしごくと唾腺が出て来る。 　左図は頭部に付随して出てきた唾腺が頭部の上に見える。 　　　　右のほうの赤い血液から後ろにあるのは腸である。 　右図は1個の唾腺。 　 唾腺の形はアカムシ（オオユスリカ　Chironomus plumosus）では、ほぼ透明でハート型の一対の器官である。アカボウフラ（セスジユスリカ　Chironomus　dorsalis）の唾腺の形はネックレス状である。釣り具店のアカムシは涙のしずく形であった。消化管の周囲にあって唾腺と間違えやすい白いものは脂肪の断片である。 　 (3) 唾腺以外の消化管や頭部など不要な部分はろ紙でふき取る。唾腺の上に染色液を滴らして１０分間置く。水分が残っていると染色液が薄まって染色が弱くなる。唾腺はろ紙に触れるとくっ付いて見分けられなくなるので、スライドガラス上の水分をふき取る場合は注意が必要である。 　(4) 染色液は酢酸カーミンや酢酸オルセインが使われるが、ゲンチアナ紫も染色が良い。 　 (5) カバーガラスをかけ、上からろ紙でおさえて親指の腹で軽く押しつぶす。余分の染色液はろ紙に吸い取られる。 　　(6) 低倍率の顕微鏡で唾腺細胞を探し、唾腺染色体があったら高倍率にして検鏡し、スケッチする。横縞の位置とパフの有無に注意する。 　 ４．結果 　唾腺染色体の本数は２ｎの生物ではｎ本である。オオユスリカ（２ｎ＝６）とセスジユスリカ（２ｎ＝８）では唾腺染色体の本数が異なる。釣り具店のアカムシはｎ＝３であった。 　 ５．解説 　�@ 唾腺染色体は通常の染色体の100〜200倍の大きさがある。 　�A 複製をくり返したもので、多糸性染色体とよばれる。キイロショウジョウバエでは９回、アカムシユスリカでは８回。 　�B 双翅類では唾腺だけでなく、食道・腸・マルピーギ管・神経などの細胞でも巨大染色体が発見された。 　�C キイロショウジョウバエの幼虫でも唾腺染色体の観察は可能である。ただし、エサから離れてびんの上に登ってくる終齢（３齢）幼虫で観察できる。 　�D ショウジョウバエでは染色体中心とよばれる１箇所で付着しており、キイロショウジョウバエ（２ｎ＝８）では５〜６本が１箇所で集まったように見える（�U染色体の左右、�V染色体の左右、�T染色体と短い�W染色体）。 　�E ユスリカ幼虫が入手できない場合でも人家の生ゴミに集まるショウジョウバエ類の幼虫でも観察が可能である。 　　 【参考文献】 １．｢ユスリカ｣（北川礼澄，1986.山海堂．品切絶版）