低温诱导植物染色体数目的变化
【高中生物】高中生物知识点：实验：低温诱导植物染色体数目的变化
【高中生物】高中生物知识点：实验：低温诱导植物染色体数目的变化实验低温诱导植物染色体数目的变化:一、实验目的：（1）学习低温诱导植物染色体数目变化的方法（2）了解低温诱导植物细胞染色体数目变化的机制二、实验原理：（1）在正常有丝分裂的植物分生组织细胞中，在有丝分裂后期，染色体着丝粒分裂，子染色体在绢丝的作用下分别向两极移动，最后均匀分布在两个子细胞上。
（2）用低温处理植物组织细胞，使纺缍体的形成受到抑制，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
三、方法步骤：知识拓展：除了低温诱导外，秋水仙碱在生产中还常用于处理发芽的种子或幼苗，使染色体数量加倍。
其原理是，当秋水仙碱作用于分裂的细胞时，它可以抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移动到两极，导致细胞中染色体数量加倍。
染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来可能发育成多倍体植物。
相关高中生物知识点：实验：体验制备细胞膜的方法细胞膜的制备方法1．实验原理：细胞中的物质有一定的浓度。
当将细胞放入蒸馏水中时，细胞会吸水并破裂，细胞内的物质会流出，从而获得细胞膜。
2．实验中选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因：（l）成熟的哺乳动物红细胞没有细胞壁。
(2)哺乳动物成熟的红细胞无各种细胞器（膜）和细胞核（核膜），可提取到较为纯净的细胞膜。
（3）红细胞是单独存在的，这便于制造悬浮液。
3．红细胞稀释液的制备：将少量新鲜血液注入生理盐水中，摇匀。
4.操作流程易错点拨：1.红细胞应用生理盐水稀释：① 使红细胞分散，不易凝集；② 使红细胞暂时保持其原始形状。
2、滴蒸馏水用吸水纸吸引时应该缓慢进行，防止把细胞吸跑。
科学家经常使用成熟的哺乳动物红细胞作为材料来研究细胞膜的组成，因为（）a．哺乳动物红细胞容易得到b、哺乳动物的红细胞在水中很容易破裂c．哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器d、哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下很容易观察到答案c高中生物相关知识点：实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体2.材料的选择(1)常用藓类叶片（或是菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）。
实验：低温诱导植物染色体数目的变化
染色体数目加倍
4、优点： 缩短了育种年限 5、缺点： 技术复杂，需要与杂交育种配合
举例：
三、杂交育种
1、原理： 基因重组
自交 选优 自交
2、方法： 杂交
3、优点： 将不同个体的优良性状集中到一个个体上 4、缺点： 育种时间长 5、举例：
举例：
杂交育种 P 高杆抗病×矮杆感病
DDTT
↓
ddtt
第 年
单倍体育种 P 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT
↓
ddtt
第 年
1
1
高杆抗病 DdTt ↓× F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗
F1
第 年
F1
配子
花药离体培养→ 秋水仙素→
高杆抗病 DdTt
第 年
2 3~6
↓
↓ ↓
DT DT
Dt
dT
dt
↓ ↓
×
Dt
↓ ↓
dT
↓ ↓
第 年
2
dt
ddTT
↑ 需要的矮抗品种
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑ 需要的矮抗品种
四、诱变育种
1、原理：
2、方法：
①物理方法：紫外线、X或γ射线、激光等处理后再筛选 ②化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等处理后再筛选
基因突变
3、优点：能提高突变率，产生新基因；
加速育种进程。
4、缺点：盲目性大，有利变异少，工作量大，秋水仙素处理来自自然长成二倍体西 瓜幼苗
杂交
四倍体西 瓜植株 第一年 第二年 三倍体西瓜
联会 紊乱
♀
♂
授粉
二倍体西 瓜植株
冲刺2020高考生物实验突破专题：低温诱导植物染色体数目的变化(附答案及解析)
低温诱导植物染色体数目的变化1．实验原理用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，以致细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目发生变化。
提示着丝点分裂与纺锤体无关，没有纺锤体的牵引，着丝点也能正常分裂。
2．实验步骤与现象（1）(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。
3．注意事项(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能持续观察到细胞中染色体的数目变化。
(2)选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。
4．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用5．低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的比较考点一：实验的基本原理和操作步骤例1．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。
某生物小组为了探究用一定时间的低温(如 4 ℃)处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验设计。
下列关于该实验的叙述中，错误的是()A．本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍B．本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目C．本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片D．本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程例2．将洋葱(2n＝16)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。
待洋葱长出约1 cm左右的不定根时，再将整个装置放入4 ℃环境下继续培养36 h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。
下列与此相关的叙述中，正确的是()A．卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来B．显微镜视野中可以观察到16、32或64条染色体的细胞C．显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象D．4 ℃的低温通过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍考点二实验的拓展和应用例1．以下材料选自某同学所做实验的部分记录。
低温诱导植物染色体数目的变化
四、可遗传变异与不可遗传变异
例4 已知家鸡旳无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有 尾鸡(甲群体)自交产生旳受精卵来孵小鸡，在孵化 早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出旳小鸡就体现 出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过 程中是否引起基因突变，可行性方案是 ( ) A．甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素 B．乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素 C．甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素 D．甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
一、基因突变旳分类及特点
4.某种群中发觉一突变性状，连续哺育到第三代才
选出能稳定遗传旳纯合突变类型，该突变为
A．显性突变(dC．显性突变和隐性突变 D．人工诱变
5．一只雌鼠旳一条染色体上某基因发生了突变，使野生
型(一般均为纯合子)变为突变型。该雌鼠与野生型雄鼠
杂交，F1旳雌、雄鼠中都有野生型和突变型。由此能够 推断，该雌鼠旳突变为
(3)解离液(体积分数为15%旳盐酸溶液和体积分数为95% 旳酒精以1∶1混合)：使组织中旳细胞相互分离开来。
(4)清水：洗去解离液，预防解离过分影响染色。
(5)改良苯酚品红染液： 使染色体着色，便于观察染色体旳形态、数目、行为。
4.注意 (1)为了能观察到细胞在生活状态下旳内部构造， 必须先将细胞固定。 (2)在进行本试验旳过程中，与观察植物细胞旳有 丝分裂一样，所观察旳细胞已经被杀死了，最终在显 微镜下看到旳是死细胞。 (3)选材旳时候必须选用能够进行分裂旳分生组织 细胞，不分裂旳细胞染色体不复制，不会出现染色体 加倍旳情况。
由图取得旳信息： 造成B、b不同旳原因有：基因突变(间期) 或交叉互换(前期)。 ①若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、 受精卵等)则是： 基因突变造成旳； ②若题目中问造成B、b不同旳根本原因，则是：基因突变； ③若题目中有××分裂××时期提醒，如减Ⅰ前期造成旳则考 虑交叉互换，间期造成旳则考虑基因突变； ④若亲代基因型为BB或bb，出现上述情况应考虑基因突变； ⑤若图示为有丝分裂图像，只能是基因突变；
(整理)低温诱导植物染色体数目的变化
低温诱导植物染色体数目的变化1、白话原理细胞进行有丝分裂可以实现将亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，有丝分裂后期，着丝点分离后，新的染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞两极，这就保证了染色体的平均分配，但如果细胞未能形成纺锤体的话，新的染色体就无法分开，这样，细胞也就无法继续分裂，就会导致细胞内的染色体加倍。
低温以及秋水仙素处理均可抑制纺锤体的形成。
2、拨云见日（1）低温处理必须在培养出1cm左右不定根之后。
如若生根前就送进冰箱，低温抑制新陈代谢也就抑制了根尖分生区的形成，不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。
（2）剪取根尖时间一般在中午10点左右，此时分裂旺盛，受低温影响较大，实验效果明显。
（3）染色时间要严格控制，如染色不足染色体看不清，染色过度，会导致视野中染色体一团糟，无法分辨。
1. 有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，正确的叙述是A. 可能出现三倍体细胞B. 多倍体细胞形成的比例常达100%C. 多倍体细胞形成过程无完整的细胞周期D. 多倍体形成过程增加了非同源染色体重组的机会释疑：形成多倍体细胞的原因是低温阻止了纺锤体的形成，使加倍后的染色体无法进入两个细胞中，导致细胞分裂不能继续进行，因此无法完成完整的细胞周期。
答案：C2. 对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，正确的描述是A. 处于分裂间期的细胞最多B. 在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞C. 在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程D. 在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似答案：ABD3. 下列实验中，需要使用显微镜的是A. 探究影响酶活性的因素B. 模拟尿糖的检测C. 低温或化学物质诱导染色体加倍实验D. 土壤中大型动物类群丰富度的研究释疑：染色体肉眼不可见，要观察染色体是否加倍需要使用显微镜，探究影响酶活性的因素、模拟尿糖的检测、土壤中大型动物类群丰富度的研究都没有必要使用显微镜。
实验11低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验11 低温诱导植物细胞染色体数目的变化➢核心知识回顾1、实验原理低温处理植物组织细胞→不能形成→不能被拉向两极→细胞不能分裂→细胞加倍。
2、实验步骤(1)培养：将洋葱放在清水中培养，待长出约左右的不定根，放入冰箱(4 ℃)4872h。
(2)固定：取诱导处理好的根尖约0.5～1 cm，放入中浸泡0.5～1 h，其目的是，然后用体积分数为95%的冲洗2次。
(3)制作装片：按解离、、和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
(4)观察：先用倍镜观察，找到视野中既有倍体细胞，也有发生改变的细胞。
确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用倍镜观察。
3、低温诱导染色体数目变化实验的5个问题(1)选材①选用的实验材料既要容易获得，又要便于观察。
②常用的观察材料有蚕豆(染色体较洋葱少故首选)、洋葱、大蒜等。
(2)归纳实验中各种液体的作用①：固定细胞形态；②体积分数为的酒精：冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液；③解离液(质量分数为的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精为1∶1混合)：使组织中的细胞；④清水：洗去液，防止解离过度影响染色；⑤染液：使染色体着色，便于观察染色体的形态、数目、行为。
(3)根尖培养①培养不定根：要使材料湿润以利生根；②低温诱导：应设温、低温℃、℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。
(4)制作装片：按观察有丝分裂装片制作过程进行。
(5)观察：换用高倍镜观察材料，只能用细准焦螺旋进行调焦，切不可动粗准焦螺旋。
【答案】1、分生纺锤体染色体染色体数目2、(1)1cm (2)卡诺氏液固定细胞形态酒精(3)漂洗染色(4)低二染色体数目高3、(2)①卡诺氏液②95% ③15% 相互分离④解离液⑤甲紫(龙胆紫) (3)常温 4 0➢核心知识辨析1、判断下列关于低温诱导洋葱根尖分生组织细胞染色体数目变化的叙述：(1)原理：低温抑制染色体的着丝粒分裂，使子染色体不能分别移向两极( × )辨析：低温抑制纺锤体的形成，不影响着丝粒的分裂。
上课用实验低温诱导染色体的变化
• b．对染色体染色还可以用龙胆紫染液、醋酸洋红染液 ____________________、____________等。
• 原理是____________________ 。 抑制纺锤体形成
体积分数为95%的酒精溶液 • 然后用________________________
• ⑤制作装片：解离→________→________→制片。 漂洗 染色 • ⑥低倍镜检测，统计
冲洗2次。
____________________________________________ 每组视野中的染色体加倍率 ，并记录结果。 • (3)实验结果：染色体加倍率最高的一组为最佳低温。
液中浸泡0.5～1 h，以固定细胞的形态，
漂洗 、 染色 和制片4个 • (3)制作装片：按解离、
步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有
龙胆紫和醋酸洋红 • (4)观察：先用 低 倍镜观察，找到既有 二 倍体
丝分裂”相同。 染色试剂：改良的苯酚品红、
细胞，也有的 染色体数目发生改变细胞的视野。确
高 认某个细胞发生染色体数目变化后，再用 倍镜
观察。
• 例题．四倍体大蒜比二倍体大蒜的产量高许多，为探究诱导大蒜 染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。请分析回答下列 问题： • (1)实验主要材料：大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分 数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液。
• (2)实验步骤：
• ①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。 的恒温箱中1 h。 • ③
4 ℃ 、 8________ ℃ 12 ℃ • ②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、 ________ 、_____
取大蒜随机均分为5组，分别放入5个培养皿 中诱导36 h ______________________________________________________________ 卡诺氏液 __________。 0.5～1
2020届高考生物实验突破 专题09 低温诱导植物染色体数目的变化(解析版)
2020届高考生物实验突破专题09 低温诱导植物染色体数目的变化1．实验原理用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制细胞分裂时纺锤体的形成，使染色体不能被拉向两极，以致细胞不能分裂成两个子细胞，染色体的数目发生变化。
提示着丝点分裂与纺锤体无关，没有纺锤体的牵引，着丝点也能正常分裂。
2．实验步骤与现象（1）(2)现象：视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。
3．注意事项(1)在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能持续观察到细胞中染色体的数目变化。
(2)选材只能是分生区细胞，不能进行细胞分裂的细胞不会出现染色体数目的变化。
4．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用5．低温诱导染色体数目变化的实验与观察细胞有丝分裂实验的比较考点一：实验的基本原理和操作步骤例1．用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体加倍。
某生物小组为了探究用一定时间的低温(如 4 ℃)处理水培的洋葱根尖是否也能诱导细胞内染色体加倍进行了相关实验设计。
下列关于该实验的叙述中，错误的是()A．本实验的假设是用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖能够诱导细胞内染色体加倍B．本实验可以在显微镜下观察和比较经过不同处理后根尖细胞内的染色体数目C．本实验需要制作根尖细胞的临时装片，制作步骤是解离→漂洗→染色→制片D．本实验可以看到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程【答案】D【解析】由于在装片制作过程中已经将细胞杀死，所以用显微镜观察时看不到一个细胞完整的染色体数目加倍的过程，故D项错误。
例2．将洋葱(2n＝16)放在装满清水的广口瓶上，让洋葱底部接触水面。
待洋葱长出约1 cm 左右的不定根时，再将整个装置放入4 ℃环境下继续培养36 h，然后取根尖制作成临时装片在显微镜下观察。
下列与此相关的叙述中，正确的是()A．卡诺氏液的作用是使洋葱根尖的组织细胞相互分离开来B．显微镜视野中可以观察到16、32或64条染色体的细胞C．显微镜视野中可以观察到四分体和同源染色体分离现象D．4 ℃的低温通过抑制着丝点的分裂而使细胞染色体数目加倍【答案】B【解析】卡诺氏液的作用是固定细胞形态，解离液的作用是使组织细胞相互分离开来，A 错误；由于低温诱导，有的细胞中染色体数目加倍，有的仍为正常二倍体，加倍后染色体数目为32条，或没有加倍的细胞中染色体数目在有丝分裂后期为32条，加倍后的染色体在有丝分裂后期为64条，而正常细胞染色体数目为16条，B正确；同源染色体联会形成四分体及分离是减数第一次分裂的特征，有丝分裂没有此现象，C错误；低温抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，而不是抑制着丝点的分裂，无纺锤体的牵引，染色体无法向两极移动而保留在一个细胞中，从而使染色体数目加倍，D错误。
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低温诱导植物染色体数目的变化
低温诱导植物染色体数目的变化一、实验教学目标
1.知识目标:理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制。
2.能力目标:学会低温诱导植物染色体数目变化的方法。
3.情感态度价值观:体会实验结果带来的成就感,感受团队合作的快乐。
二、实验原理
进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞,在有丝分裂后期,染色体的着丝点分裂,子染色体在纺锤丝的作用下,分别移向两极,最终被平均分配到两个子细胞中去。
用低温处理植物分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响染色体被拉向两极,使细胞也不能分裂成两个子细胞。
结果,植物细胞染色体数目发生变化。
三、实验仪器材料
洋葱或大葱、蒜、培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、显微镜、载玻片、盖玻片、冰箱、卡诺氏液、改良苯酚品红染液、体积分数为15%的盐酸溶液、体积分数为95%的酒精溶液。
四、实验方法
1.培养根尖:将洋葱放在装满清水的广口瓶,让洋葱的底部接触水面。
2.低温诱导:待洋葱长出1cm左右的不定根时,将整个装置放入冰箱的低温室（4℃）内,诱导培养36小时。
3.固定细胞形态:剪去诱导处理的根尖约0.5-25px,放入卡诺氏液中浸泡0.5-1小时,以固定细胞的形态,然后用体积分数约95％的酒精冲洗2次。
4.制作装片:取固定好的根尖,进行解离;漂洗;染色;制片4个步骤,具体操作方法与“观察植物细胞的有丝分裂”实验相同。
5.观察装片:先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相。
视野中既有正常的二倍体细胞,也有染色体数目发生改变的细胞,发生染色体数目变化的细胞中染色体数目可能为正常细胞的两倍。
确认某个细胞发生染色体数目变化后、再用高倍镜观察。
6.记录结果:对看到的发生染色体数目加倍的细胞拍照记录。
试剂及用途:
(1)卡诺氏液:固定细胞形态。
(2)95%酒精:冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液。
(3)解离液:(质量分数为15%HCI和体积分数为95%酒精1:1混合)使组织中的细胞分离开。
(4)清水:洗去解离液,防止解离过度,便于染色。
(5)改良苯酚品红染液:使染色体着色。
五、实验数据的采集分析
（一）学生观察到的较好的实验结果后,由老师拍照记录。
（二）造成看不到染色体数加倍细胞原因较多,常见原因有:1.没有培养出分生区或没有剪取到分生区2.低温诱导时间不足3.解离不充分或漂洗不干净造成染色不足4.染色时间控制不当,看不清染色体5.没有低倍镜寻找过程六、实验总结反思与修正
1.针对新洋葱不容易生根的问题,解决方法为:先将新洋葱放在干燥、通风、阳光下晒10天左右,再放入冰箱中低温室内（4℃左右均可）3-5天左右,可以解除休眠,就很容易发根了。
2.针对剪取根尖时,很多根尖已经被上一个班级的同学剪掉,导致实验失败的问题,解决方法为:每次剪取根尖时先把根从基部剪掉,然后剪取上面的根尖,这样,就可以避免以上问题的出现。
3．针对调整解离时间和解离方式的问题。
解决方法为:解离时间少于5分钟解离效果不太好,在制作装片时细胞分散效果不好。
解离时将根尖放在培养皿的边上,倾斜放置培养皿,滴加1毫升的解离液解离即可,这样用量少,既节约又更加安全。
或者在酒精灯火焰上稍微加热,可以节省解离的时间。
4.针对染色液的浓度和染色时间的问题,解决方法为:将初始染液稀释10倍,并且染色时间为3分钟,效果最好。
如果染色液不稀释,就会把染色体染色太深,以至于在显微镜下观察时,看到的是深蓝的一片,很难分辨一条条的染色体。
将染液稀释10倍,并且染色时间减少为3分钟,染色清晰、而且时间长也不影响染色效果。
5.压片方法可以改为:将载玻片放在书本上或桌面上,直接用镊子顶端轻轻敲砸盖玻片,使细胞进一步分散开,效果更好,再用吸水纸把周围多余的水吸掉,即可观察。