爱华网蝗虫的减数分裂过程的观察
一、实验目的：
1、了解蝗虫的生殖细胞减数分裂发生过程及各个时期的染色体和细胞变化的特点，加深了对减数分裂意义的认识。
2、 了解生殖细胞减数标本的制备方法。
二、实验原理：
在减数分裂的过程中，细胞连续进行两次的核分裂，而染色体只复制一次，减数分裂结束形成了四个子细胞，每个子细胞中的染色体数目减半。然后经过受精作用，雌雄配子又重新结合，形成了二倍体的合子。减数分裂确保了染色体数目的恒定，从而使物种在遗传上具有了相对稳定性。在减数分裂过程中包含的同源染色体配对、交换、分离和非同源染色体的自由组合，体现了遗传学上的三大定律，在丰富基因的多样性中起着重要的作用。
蝗虫的染色体数目较少（雄蝗虫2n=23，雌蝗虫2n=24）,且染色体较大，易于观察。在同一染色体玻片标本上可以观察到减数分裂各个时期，还可以观察精子的形成过程。
三、实验器具和药品：
1、器材： 显微镜，解剖针，镊子，盖玻片，载玻片。
2、药品：改良的苯酚品红染色液。
3、实验材料：雄蝗虫的精巢。
四、实验过程：
1）材料的采集：
在九月底十月初采集雄蝗虫，去掉第一对步足及翅，在翅基部后方，用解剖剪将其体壁剪开，见到在上方两侧各有一块黄色的团块，这便是蝗虫的精巢。精巢中有许多排列在一起的精巢小管组成。
2）固定：
固定的目的是采用渗透力强大的固定液将组织、细胞迅速杀死，蛋白质沉淀，并尽量保持原有的状态。将生活细胞固定后，将有利于后续的解离和染色。
固定液比较常用有效的是Carnoy固定液，Carnoy I : 冰醋酸：乙醇=1:3
固定时间一般为24小时，然后将固定的材料转入乙醇中保存，长期保存放4℃的冰箱中，时间不能超过一年。
3）染色：
用改良的苯酚品红，取2-3个精巢小管于载玻片上，加入1-2滴改良苯酚品红，染色时间一般为6-10分钟。
4）压片：
将染色后的材料盖上盖玻片，在盖玻片上盖上两层吸水纸，将多余的染液吸干。用左手的食指压紧，防止盖片滑动。然后用大拇指压盖玻片，再用解剖针轻敲盖玻片，使材料均匀分散开。
5）镜检。
有丝分裂
(间期)
↓减数分裂
第一次减数分裂
前期Ⅰ细线期：染色体还存在有染色粒状态，核仁开始消失。
（细线期）
↓
前期Ⅰ偶线期：染色质浓缩成几条细而长的细线，成细网状，染色体形态与细线期相比变化不大，但是此时同源染色体开始配对。
（偶线期）
↓
前期Ⅰ粗线期： 同源染色体联会完毕。染色体继续变粗。形成了粗线网的结构。
（粗线期）
↓
前期Ⅰ双线期：配对的染色体开始分开，此时同源染色体开始交叉互换，染色体的落选程度进一步加深，染色体进一步加粗。
（双线期）
↓
前期Ⅰ终变期：此时的染色体最短最粗，并开始向两边移动，此时的核膜、核仁消失。
（终变期）
↓
中期Ⅰ：此时的姐妹染色单体排列在赤道板上，纺锤体形成，着丝粒开始远离，并开始分向两级。
（中期Ⅰ）
↓
后期Ⅰ：两条染色体分开，分别移向两级形成两组单倍体，每个染色体都有一着丝粒，并带有两个染色单体。
（后期Ⅰ）
↓
末期Ⅰ：染色体解旋，又成丝状，核膜又重新出现，胞质分裂。
(末期Ⅰ)
↓
减数第二次分裂：
间期：两套染色体分别分到两个细胞中，每个细胞都成单倍体状态。
（间期）
↓
前期Ⅱ：染色体浓缩变粗，染色体开始清晰起来。每个染色体含有一个着丝粒和纵向排列的两个染色单体。前期快结束时，染色体变粗，核膜消失。
（前期Ⅱ）
↓
中期Ⅱ：染色体的着丝粒排列在赤道板面上，每条染色体有两条单体，极面观察染色体呈辐轮状分布;从侧面观测则呈线状排列。
（中期Ⅱ）
↓
后期Ⅱ：着丝粒复制完成，每条染色体分裂成两个子染色体，各自移向细胞的两级。此时每条染色体只含有一条染色单体。
（后期Ⅱ）
↓
末期Ⅱ：染色体开始解螺旋，变成细丝状，和面膜重建，核仁形成。
（末期Ⅱ）
↓
子细胞：一个细胞经过减数分裂后形成四个子细胞，每个子细胞都是单倍体，因为细胞分裂两次，而染色体只复制一次。
（子细胞）
↓
变形精细胞：精细胞开始由圆形变为有梭型头部和长尾的精子。
(精子）
五、实验注意事项：
1,注意蝗虫精巢的采集时间，需要采集正在交配期间的蝗虫，一般北方是在九月底到十月初的雄蝗虫为宜，此时的生殖细胞大量分裂，以观察到减数分裂的全过程。
2，选材时要注意，尽量选择新鲜的精巢，选择精细小管比较粗圆的，保证其正处于减数分裂期间。
3，当用吸水纸吸去多余的染色液后，要用拇指压一压盖玻片，这样可以使细胞内的染色体在一个平面上。敲打盖玻片的目的是为了使染色体分散的均匀。
六、实验小结：
1、减数分裂和有丝分裂的区别：
a)有丝分裂是体细胞的分裂方式，而减数分裂仅存于生殖细胞中。
b)减数分裂是DNA复制一次，细胞分裂两次，DNA量由4C变为1C，染色体数由2n变为1n。
c)在有丝分裂之前，在S期进行DNA的合成，然后进入G2期进入有丝分裂期；减数分裂的DNA合成时间很长，特称为减数分裂前DNA的合成。合成后立即进入减数分裂，G2期很短或没有。
d)有丝分裂时每个染色体独立活动，同源染色体中的两个染色单体分别被分配到2个子细胞中，遗传物质不变；减数分裂中染色体要发生配对、联会、交叉和交叉互换等变化，产生了遗传物质的多样性。
e)有丝分裂进行的时间很短，一般为1-2小时；减数分裂进行的时间很长。
2、减数分裂是一个连续的过程，只是我们认为的给它规定成了几个特定的时期。在显微镜下观察染色体的各种状态，可能不是每个时期那样的典型的特征，很可能是在中间的某个过渡的阶段。此外，在观测染色体时，观察的角度不同而显现不同的状况，但是它们都是同一个时期的。
