低温诱导植物染色体数目的变化实验
实验：低温诱导植物染色体数目的变化
补充：右图表示以某种农作物（1）和（2）两个品种为 基础，培育（4）（5）（6）（7）四个品种的过程。根 据右图，回答下列问题： （4）由（2）培育出（7）的方法Ⅵ 是 采用射线照射或药剂处理等人工诱变方式 。
17
举例：以高产抗病小麦品种的选育为例
P: 高产、不抗病 × 低产、抗病
↓
F1： F2：
糖类、蛋白质等营养物质含量高，产量增加。
4、缺点： 生长周期长，结实率降低。
适用于植物，动物难以开展。
5、举例： 三倍体无子西瓜
二倍体西 瓜幼苗
秋水仙素处理
四倍体西 瓜植株
♀
二倍体西 瓜幼苗
杂交
自然长成
♂
二倍体西 瓜植株
第一年 第二年
三倍体西瓜
三倍体西瓜种子
授粉
二倍体西
瓜植株
联会 紊乱
无籽西瓜
二、单倍体育种：
加速育种进程。
4、缺点：盲目性大，有利变异少，工作量大，
需要大量的供试材料
5、举例： “黑农五号”大
豆
高产青霉素的青霉菌
五、基因工程育种
1、原理： 基因重组
提取目的基因→目的基因与运载体结合
2、方法：→ →将 目目 的的基基因因的导表入达受与体检细测胞
→筛选获得优良个体
3、优点： ①目的性强，育种周期短
1、原理： 染色体变异
2、方法： 花药（花粉）离体培养的方法
3、过程：
杂交 花药离体培养
秋水仙素
筛选
A×B →F1花粉 →4种单倍体植株 →4种纯种植株 →优良品种
基因重组 植物组织培养 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
【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）。
高中物理第5章 第2节 探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
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A．应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料 B．该实验应设置室温下、－4 ℃的冰箱中、2%的秋水仙素溶 液中3组实验
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
C．在显微镜下观察和比较经过不同处理的根尖细胞内染色体 数目
D．若低温处理结果大部分细胞染色体数目不变，则低温不能 诱导细胞染色体数目加倍
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
3.实验操作的提醒及目的
实验操作提醒
操作目的
①解离前冲洗：洗去卡诺氏液，同时为解离做准
解离前后都 需要清洗
备，用体积分数为95%的酒精(解离液的组分之一) 冲洗两次。 ②解离后漂洗：洗去解离液防止解离过度，用清水
进行漂洗
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
(2)染色体染色 染色体容易被碱性染料染成深色，用质量浓度为 0.01 g/mL 的 甲紫 (旧称龙胆紫)溶液染色。
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
2．实验步骤
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化
3．实验现象：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。
室温→都是正常二倍体细胞 低 有染温色→体既加有倍二细倍胞体细胞，也―对 分―照 析→低 体温 数使 目染 加色 倍
探究实践 低温诱导植物细胞染色体数目的变化2．变量分析自变量及其控 Nhomakorabea 因变量
无关变量(不同实验组 中等同原则)
培养条件
自然条件下培养
低温处理
细胞中染色体数目
举例：
①不定根的长度
②适宜的pH
“低温诱导植物染色体数目变化”实验的改进和分析
满 清水 的小烧 杯上 ，或将 ３ ～ ４ 个 蒜瓣用 牙签 并排 串起 ，
放 在盛有清 水的烧杯上 ， 以水浸 没大蒜底 部为宜 。把该
不整齐 ， 很难 满足班 生数较 多 时的实 验需求 ， 增 加 了实
验 成本 。
法做到这 点。 改进实验装置如 图 ４所示 。
液 的试 管中的操作 ， 实际上往往 会有部分 黑色粉末粘在
试管壁上 ， 影响实验 的观察 。 改进 实验装置如 图 ６所示 。
Ｙ形管
实验操作 ： 往 Ｙ型 管的两支管分别装入少量 白磷 和 红磷 ， 塞上橡 皮塞， 将 Ｙ型管放入 ６ ０ ｑ Ｃ 左右 的热 水中， 可
图５ ４ ￣ Ｃ、 ７ ２ ｈ
麓
图６ ４ ℃、 ４ ８ ｈ ＋２ ５ ＇ Ｃ 、 ２ ４ ｈ
大蒜根 的培养方法如下 。
选取健壮 的大蒜 ， 在发根前 ， 先放入冰箱 ４ ℃冷藏 室
一
周， 可打破其休眠期 。 取 出后 剥去枯皮， 将 大蒜 放在装
染色 体数 正常 的细 胞 染 色 体 数 增 多 的 细 胞
圈５
在 第 二步 的把 二氧化 锰 直接加 入装有 过氧化 氢 溶 （ 责任编辑 ： 张贤金）
ｑ 誊
讴 谴 ｊ Ｉ 珐 扳 嚆 ｑ 宪
实 验 园 Biblioteka 实 践 与 技 术■ 二、 探 究 实验 改进 的方法
要 使经过 低温 诱 导后 处 于分裂 相 的根尖细 胞 的 比 例有 所提 高 ，并 且有 利于观 察 与比较 染色 体数 目的变
染色体数 目变化 ” 的探究实验 ， 但侧重点不 同。 人教版教
究实验的原理、 过程 和方法基 本上是 相同的。
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；
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。
“低温诱导植物染色体数目变化”实验的改进与思考
随机 观察并 统计
在生产实践例 如细胞 同 步化 中的应 用 ， 而在 真正 意 从
义上达成知识 与技能 、 过程 与方法 、 情感态 度与价值 观 三维 目标 。
３ ２ 关于实验 的细节问题 ． （） １ 选材 具体讨论如下 ： 前 期 工作 通过 比较 多 种实 验材 料 ， 发
子作为实验材料 。（ 要在种 子公 司购买 当年新 收 的 需 蚕豆种子 ， 以保证萌发率） １２ 实验方法 ． 实验方法 如下 ：
（） １ 培养根尖 蚕 豆种子于 ３ ｃ ４ ℃水浴 中浸 ０【 Ｏ ＝～
种 ３～ ｈ后 ， 出放 入 带有 湿 润 纱 布 的培 养 皿 中于 ４ 取 ｌ ℃培养 ， ２ 换一次水 。注 意水 要浸过蚕豆种 子体 Ｏ 每 ｄ
ｌ ０个视野 中分 裂期 和 非 分裂 期 细 胞 ， 算分 裂 指 数 计
（ ｉｔ ｄｘ ＭＩ 。细胞 分 裂指数 ＝分 裂期 细胞 数／ ｍｔ ｉ ｉ ｅ ， ） ｏｃｎ
全部细胞数 Ｘ１０ 。统计数据进行卡方检验 。 ％ ０
２ 结 果 与 分 析 ’
本实验根据低温诱导染色体加倍和细胞 同步化原 理进行改进 ， 即在 常规低 温诱导 后 ， 恢复 常温培养 ， 时
生 物学 教学 ２１ 年（ ７ 第８ ０ ２ 第３ 卷） 期
・ ９・ ６
“ 温 诱 导 植 物 染 色体 数 目变 化 ’ 低 ’ 实验 的改 进 与 思 考
杨 洁 姜 翠萍 戴
（ 江苏教育学院生命科学与化学学院 南京 １
摘 要
群ｈ
２０ １ ； １０ ３ ２江苏省 连云港市赣榆 县黑林 中学 ２ ２ ２ ） ２ １２
显的细胞分裂高峰 ， 可见数量较多 的分裂期细胞 。
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课时课题：第5章第二节染色体变异（第二课时：低温诱导植物染色体数目的变化）课型：实验课
课后反思：
这节实验课的设计充分体现了合作与探究的理念，根据探究性学习的一般程序：提出问题做出假设设计实验方案实验操作分析结果得出结论，而且每一个程序都是由学生自己或通过
小组合作讨论来完成，充分发挥了学生学习的积极性、主动性和创造性，也进一步训练了学生科学探究的能力。
但是受到实验时间的限制，本次实验的部分过程只能由生物兴趣小组的同学提前来完成，大部分同学没能亲身体验培养和固定的过程，争取在今后的教学中进行改善。