低温诱导染色体加倍讲义
低温诱导染色体加倍原理
低温诱导染色体加倍原理
低温诱导染色体数目加倍实验的原理：低温能抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
该实验的步骤为选材→固定→解离→漂洗→染色→制片。
该实验采用的试剂有卡诺氏液（固定）、改良苯酚品红染液（染色），体积分数为15%的盐酸溶液和体积分数为95%的酒精溶液（解离）。
低温处理的原理是：低温诱导能够抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，从而抑制细胞正常分裂导致细胞中染色体数目加倍。
从低温诱导染色体数目加倍的原理可以清楚地看出，只有具有分裂能力的细胞才能在低温处理后使染色体数目加倍，而没有分裂能力的细胞是否经过低温处理对细胞的染色体数目没有影响。
如果用低温处理顶端分生组织中的细胞，可以在顶端分生组织中观察到大量具有双染色体的细胞。
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，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。
洋葱长出约1cm 左右的不定根时，放入冰箱的低温室内（4℃），诱导培养36h。
剪取诱导处理的根尖约0.5~1cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5~1 h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
制作装片：解离→漂洗→染色→制片。
观察，比
较: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。
低温诱导染色体加倍的原理
低温诱导染色体加倍的原理1. 引言哎呀，今天我们来聊一个听起来挺复杂，但其实特别有趣的话题——低温诱导染色体加倍。
听上去像是科学家的秘密实验，但其实这事儿跟我们日常生活中也有不少关系呢！你想想，咱们身边的植物，尤其是那些颜色鲜艳的花儿，往往是因为染色体加倍才有了那么绚丽的外表。
今天就让我们一起揭开这个神秘的面纱，看看低温是如何在背后默默“操控”这一切的！2. 什么是染色体加倍？2.1 染色体的基本知识首先，咱们得先知道什么是染色体。
简单来说，染色体就像是细胞里的“存储库”，里面装着遗传信息。
每个生物体都有一套独特的染色体，就像每个人都有自己的身份证一样。
有些植物、动物的染色体数量比较多，这种情况就叫“染色体加倍”。
这就像是一加一变成了二，结果出来的东西就变得特别不一样。
2.2 加倍的意义你可能会问，染色体加倍有什么好处呢？嘿，别着急！加倍的染色体能带来更多的遗传变异，这意味着植物的抗病能力更强、适应环境的能力更好，甚至能让它们长得更高、更壮。
这就好比你多读几本书，知识面宽了，自然就能应对各种挑战了。
3. 低温诱导的神奇之处3.1 低温的影响那么，低温是怎么做到这一点的呢？想象一下，当植物在寒冷的环境中待着，它们就像被迫进了一个“冬眠”状态。
这个时候，植物的生长速度减慢，细胞分裂的频率也降低。
于是，植物为了应对这种压力，就会产生一些特殊的反应。
哎呀，生存本能真是不可思议啊！在这种情况下，低温刺激了植物细胞的分裂，让它们的染色体开始加倍，就好像是为了在恶劣环境中找到一条生存之路。
3.2 实际应用不仅如此，科学家们还发现，利用这种低温诱导染色体加倍的原理，可以在农业中大显身手。
比如说，咱们可以通过人工制造低温环境，来增强作物的抗逆性，这样就能让农民们收获更好、产量更高的农作物，简直是一举多得嘛！这就像是给植物穿上了一件“防寒服”，让它们在寒冷的天气中也能活得潇潇洒洒，真是个好主意！4. 总结与展望在这个复杂的科学世界里，低温诱导染色体加倍无疑是一个有趣的现象。
高三生物基础实验(人教版(下))：实验4 低温诱导染色体加倍 含解析
——低温诱导染色体加倍的原理，卡诺氏液、酒精、盐酸、
改良苯酚品红染液等试剂的作用
前情提要：
关键词：低温、染色体变异、卡诺氏液、酒精、盐酸、改良苯酚品红染液难度系数：★★★
重要程度：★★★★
基础回顾：
考点一览：低温诱导植物染色体数目的变化原理、步骤与现象
技能方法：
1．低温诱导植物染色体数目变化的实验中的试剂及其作用
3．选材的时候必须选用能够进行分裂的分生组织的原因是：不分裂的细胞染色体不复制，不会出现染色体数目加倍的情况。
4．实验过程中，低温诱导时，应设常温、低温4℃、0℃三种，以作对照，否则实验设计不严密。
【易错警示】关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的3个易错提醒（1）细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被盐酸杀死的细胞。
（2）材料不能随意选取：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。
选材应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。
（3）着丝点分裂与纺锤体无关：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝点不分裂”。
着丝点是自动分裂，无纺锤丝牵引，着丝点也分裂。
【课堂巩固】
1．下列有关实验操作的描述，正确的是（）
A．细胞中脂肪的鉴定、叶绿体中色素的提取和观察细胞的有丝分裂过程都使用了酒精
B．可将酸性重铬酸钾加入酵母菌培养液，以检测生成的呼吸产物
C．观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，应选择染色均匀、色泽较深的区域观察
D．低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理
【答案】A。
观察有丝分裂与低温诱导染色体加倍课件
• 观察有丝分裂的过程 • 低温诱导染色体加倍的原理 • 实验操作与注意事项 • 结果分析与讨论 • 相关概念与扩展知识
01 观察有丝分裂的过程
有丝分裂的阶段
01
02
03
04
前期
染色质逐渐浓缩形成染色体， 核仁逐渐，纺锤 体形成。
实验操作步骤
1. 取洋葱或小麦根尖，用卡诺氏液固 定细胞。
2. 用70%酒精冲洗两次，用吸水纸吸 干水分。
3. 将根尖染色，用醋酸洋红或龙胆紫 染色剂染色10-15分钟。
4. 用显微镜观察染色后的根尖细胞， 寻找有丝分裂期的细胞。
5. 对于需要低温诱导染色体加倍的实 验组，将根尖放入低温处理设备中， 保持适宜的温度和时间。
减数分裂
减数分裂是生殖细胞（精子和卵细胞）形成过程中发生的一种特殊的有丝分裂方 式，最终产生生殖细胞。
染色体结构与功能
染色体结构
染色体是细胞核内由DNA和蛋白质组成的结构，具有高度组 织化和有序化的结构。
染色体功能
染色体是遗传信息的载体，负责储存和传递遗传信息，控制 细胞生长和分化等生命活动。
基因表达与调控
结果讨论
根据实验结果，对有丝分裂过程中染色体的变化规律、细胞周期的调控机制等 进行深入讨论。
结论总结
总结实验结果，得出关于有丝分裂过程和低温诱导染色体加倍的结论，并对实 验中存在的问题和不足进行反思和展望。
05 相关概念与扩展知识
有丝分裂与减数分裂的比较
有丝分裂
有丝分裂是细胞复制和分裂的过程，产生两个相同的子细胞，每个子细胞具有与 母细胞相同的遗传物质。
结果分析
数据分析
对实验过程中记录的数据进行统 计分析，计算出各个时期细胞所 占的比例、染色体数目变化的规
课用_低温诱导染色体加倍
二、方法步骤 1、将洋葱或大葱、大蒜放在装满清水的广口瓶 上，让洋葱的底部接触水面，待洋葱长出约____ 1cm 左右的不定根时，将整个装置放入 _______的 冰箱 低温室 36 ______小时。 ______ 内（_____℃）诱导培养 4 0.5—1 2、剪取诱导处理的根尖约________cm ，放入 0.5—1 小时，以固定细胞形态， ________ 卡诺氏液 中浸泡_________ 95% 的酒精冲洗2次。 然后用体积分数为________ 解离 3、制作装片，包括：_______ _______ 漂洗 制片 个步骤，具体操作方法与实 _______ 染色 ________4 验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。
宜宾县二中生物备课组
[实验过程]
一、材料用具 洋葱或大葱、蒜均为二倍体，体细胞 16 中染色体数为_________ ，培养皿、滤纸、纱 布、烧杯、镊子、剪刀、________________ ，卡诺氏液，改良 苯酚品红染液，体积分数为_________ 的盐酸 15% 溶液，体积分数为__________ 的酒精溶液。 95%
实验二、 低温诱导染色体加倍
宜宾县二中生物备课组
宜宾县二中生物备课组
[实验原理]
进行正常有丝分裂的值物分出组织细胞， 后 期，染色体的_________ 着丝点 分裂， 在有丝分裂_____ 纺锤体 子染色体在___________ 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 形成，以至影响__________ 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。
宜宾县二中生物备课组 卡诺氏液 (甲醇∶冰醋酸=1∶1)
低温诱导植物细胞染色体数目加倍
低温诱导植物细胞染色体数目加倍一、实验目的1．了解人工诱导植物多倍体的原理、方法及其在植物育种中的作用。
2．应用植物染色体制片技术，鉴别诱导后染色体数目变化。
3．学会探究性实验的设计方法。
二、实验原理通过低温阻碍细胞内酶促反映的进行，从而导致细胞分裂时形成纺锤体所需ATP的供应途径受阻，使细胞分裂过程中完成染色体加倍而细胞不能分裂，达到染色体数目加倍。
从理论上讲，观察染色体数目的最佳时期是分列中期，可当纺锤体的行成受到抑制时，细胞分裂就停止在了前期，不再出现中期、后期，只有当细胞分裂进入到第二周期的中期时，才能确保低温诱导染色体数目变化的成功。
因此，低温处理的时间至少要有一个半周期的时间。
低温抑制了纺锤体的形成，同时也降低了酶的活性，细胞分裂的速度减慢，细胞周期会延长。
三、实验仪器与试剂1.材料：蚕豆2.试剂：秋水仙素3.仪器：超低温冰箱四、实验步骤与方法（1）培养根尖蚕豆种子于 30℃～ 40℃水浴中浸种 3 ～ 4h 后，取出放入带有湿润纱布的培养皿中于10℃培养，每 2d 换一次水。
注意水要浸过蚕豆种子体积的 1/3。
(2)低温诱导处理待实验材料长出约 1cm 左右根时，将实验材料平均分两组: 实验组于2℃的冰箱中进行低温诱导培养 36h 后( 换水时注意用 2℃的水，减小实验的误差) ，于15℃～20℃恢复常温培养 10 ～12h( 即小于实验材料一个细胞周期的时间) 。
对照组于15℃～ 20℃常温进行培养，注意经常换水。
(3)取材、固定、解离、漂洗与染色常规“植物细胞有丝分裂”制片方法［1］。
(4)显微观察与数据统计分析随机观察并统计10 个视野中分裂期和非分裂期细胞，计算分裂指数( mitotic index，MI) 。
细胞分裂指数 = 分裂期细胞数/全部细胞数×100%。
统计数据进行卡方检验。
五、实验记录( 1) 培养根尖蚕豆种子于 30℃～ 40℃水浴中浸种 3 ～ 4h 后，取出放入带有湿润纱布的培养皿中于10℃培养，每 2d 换一次水。
低温诱导染色体加倍
低温诱导染色体加倍（必修二P88）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．理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制二、实验原理：思考题1、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，子染色体在的作用下分别移向两极，最终被到两个子细胞中去。
思考题2、用低温处理植物组织细胞，使受到抑制，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。
思考题3、除低温外，你还知什么因子会引起染色体数量变化？三、方法步骤：1、低温诱导：培养洋葱根。
待洋葱根长出1cm左右时，将整个装置放入冰箱的低温室内（40C）。
诱导培养36h。
2、固定形态：思考题4、剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲冼2次3、制作装片：思考题5、制作装片需要哪些环节？思考题6、体积分数为15%的盐酸溶液，改良苯酚品红染液在这个实验中分别起什么作用？思考题7、体积分数为95%的酒精溶液在这个实验中起什么作用？4、观察：用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变化的细胞。
思考题8、先用低倍镜观察的目的是什么？思考题9、有人认为通过上述实验可以得出“低温能诱导植物细胞染色体数目发生变化”这一结论，你同意吗？为什么？思考题10、秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？四、课堂练习：1．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是A．低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成B．改良苯酚品红液的作用是固定和染色C．固定和解离后的漂洗液都是95%酒精D．该实验的目的是了解纺锤体的结构2．用浓度为2％的秋水仙素，处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍。
那么，用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
高考第一轮复习讲学稿十五
高考第一轮复习讲学稿十五：低温诱导染色体加倍（必修二P88）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．理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制二、实验原理：思考题1、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，子染色体在的作用下分别移向两极，最终被到两个子细胞中去。
思考题2、用低温处理植物组织细胞，使受到抑制，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。
思考题3、除低温外，你还知什么因子会引起染色体数量变化？三、方法步骤：1、低温诱导：培养洋葱根。
待洋葱根长出1cm左右时，将整个装置放入冰箱的低温室内（40C）。
诱导培养36h。
2、固定形态：思考题4、剪取诱导处理的根尖约0.5-1cm，放入中浸泡0.5-1h，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲冼2次3、制作装片：思考题5、制作装片需要哪些环节？思考题6、体积分数为15%的盐酸溶液，改良苯酚品红染液在这个实验中分别起什么作用？思考题7、体积分数为95%的酒精溶液在这个实验中起什么作用？4、观察：用显微镜观察，并寻找发生了染色体数目变化的细胞。
思考题8、先用低倍镜观察的目的是什么？思考题9、有人认为通过上述实验可以得出“低温能诱导植物细胞染色体数目发生变化”这一结论，你同意吗？为什么？思考题10、秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？四、课堂练习：1．下列有关“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述，正确的是A．低温诱导能抑制分裂时纺锤体的形成B．改良苯酚品红液的作用是固定和染色C．固定和解离后的漂洗液都是95%酒精D．该实验的目的是了解纺锤体的结构2．用浓度为2％的秋水仙素，处理植物分生组织5～6小时，能够诱导细胞内染色体加倍。
那么，用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖时，是否也能诱导细胞内染色体加倍呢?请对这个问题进行实验探究。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一）根尖培养
• 实验课前的3—5d，把洋葱放在 盛满水的广口瓶上，让它的底部接触 瓶内的水面。
二）低温诱导
当根长到lcm时，放入冰 箱内4℃低温下培养，处理36h。
三)固定根尖
剪取以上处理的根尖，每个 根尖为0．5—1cm，分别放人卡诺氏 固定液中固定30——60min，然后用 体积分数95％酒精洗两次
四）制作装片
取固定好的根尖，进行解离、漂洗、 染色和制片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
五）观察
先用低倍镜寻找染色体形态较好的 分裂相，再换上高倍镜并调节细准焦螺 旋和反光镜，使物像清晰，仔细观察， 辨认哪些细胞发生染色体数目变化
应用： 多倍体育种
①原理： 染色体变异
实例： 三倍体无子西瓜的培育
无子西瓜的培育
秋水仙素处理
母本 四倍体
三倍体 植株
授粉 (受精)
父本
第
一
二倍体
年
(有子西瓜)
花粉刺激
(生长素)ຫໍສະໝຸດ 普通植株第 二年
无子西瓜
为什么三倍体植株所结的果实为无子西瓜呢?
三倍体植株(3N)在减数分裂过程中,同源 染色体联会发生紊乱,难以形成正常的生
殖细胞(卵细胞),所以不会产生种子。
洋葱：实验课前的3—5d，把 洋葱放在盛满水的广口瓶上，让它 的底部接触瓶内的水面。
选材时注意选择进行分裂的分生组织细 胞，不分裂的细胞染色体不复制，不会 出现染色体加倍的情况
• 卡诺氏固定液：固定细胞形态，使细胞 固定在某一分裂相
• 盐酸酒精解离液：使细胞彼此分散开 • 改良的苯酚品红染液：对细胞核染色
那香蕉呢?
香蕉的形成过程
香蕉的祖先为野生芭蕉，个小而多种子， 无法食用。香蕉的培育过程如下：
野生芭蕉 加倍 有籽香蕉
2n
4n
野生芭蕉 2n
无籽香蕉 3n
②方法： 秋水仙素处理萌发的种子或幼苗
——是最常用且最有效的方法，但不是唯一方法。 ③作用机制： 秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍
思考：
a、秋水仙素主要作用于细胞分裂的哪个时期？ ——前期(因为纺锤体在前期形成) b、为什么要强调处理萌发的种子或幼苗？
—— 萌发的种子或幼苗的新陈代谢旺盛，则细胞分裂旺盛。
探究低温诱导染色体加倍
低温和秋水仙素一样，处 理植物分生组织细胞，能够 抑制纺锤体的形成，导致分 裂后期染色体不能移向两极， 细胞增大而不分裂，着丝点 分裂后的染色体仍在一个细 胞中，故细胞中的染色体数 目加倍。如果用低温处理根 尖，则在根尖分生区内可以 检测到大量染色体加倍的细 胞，如：处理植物幼苗的芽， 则可以得到染色体加倍的植 株。