低温诱导植物染色体数目的变化实验

【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）。

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．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：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、材料用具：洋葱或大葱、蒜均为二倍体，体细胞中染色体数为16，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、实验步骤：（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0.5-1cm，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。

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、注意事项：造成看不到染色体数加倍且无仿锤体的细胞原因较多，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、实验结论：_________________________________________________________________________ 如没有观察到染色体加倍，分析可能原因。

“低温诱导植物染⾊体数⽬变化”实验的改进和分析2019-08-02摘要：针对“低温诱导植物染⾊体数⽬变化”实验中存在的低温诱导处理的时间究竟多长最合适等问题，开展⼀系列的实验研究，发现4℃条件下培养根尖48⼩时～72⼩时，再经常温25℃、24⼩时培养后⽤于实验制⽚的⽅案，既有利于实验的准备和开展，⼜可获得较为理想的实验效果。

在制⽚过程中，本⽂对染⾊⽅法进⾏了改进，获得了较为清晰的染⾊体数⽬变化的图⽚，使学⽣对于细胞中染⾊体数⽬变化有⼀定的感性认识。

同时提出采⽤菊科单冠⽑属植物进⾏细胞分裂连续观察的设想和展望。

关键词：低温诱导；时间长度；醋酸分⾊；图像⼈民教育出版社与河北少年⼉童出版社出版的《普通⾼中课程标准实验教科书·⽣物·必修2·遗传与进化》（以下简称⼈教版教材和河北版教材）中均有“低温影响染⾊体数⽬变化”的探究实验，但侧重点不同。

⼈教版教材着重于学习诱导植物染⾊体数⽬变化的⽅法以及理解低温诱导植物细胞染⾊体数⽬变化的作⽤机制，教材中有⽅法与步骤的指导。

河北版教材则侧重于探究“低温是否能引起染⾊体数⽬变异”，教材中没有⽅法和步骤的说明，需要学⽣在教师的指导下进⾏⾃主性更强的设计和探究。

虽然这两种版本教材着⼒点不同，但是探究实验的原理、过程和⽅法基本上是相同的。

⼀、探究实验存在的困难“低温诱导植物染⾊体数⽬变化”探究实验在操作上有以下三个困难；⼀是若按教材中的做法，将洋葱进⾏4℃低温诱导培养36⼩时，时间安排上⽐较尴尬；⼆是在⽬前中学⽣物学实验能⼒和实验条件下，⽆法对经过低温诱导后的植物细胞中染⾊体数⽬是否发⽣了变化进⾏数量上的计算；三是洋葱鳞茎盘⽣根数量较少且不整齐，很难满⾜班⽣数较多时的实验需求，增加了实验成本。

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化，应从低温诱导的时间长短上进⾏探究，寻找⼀个较为满意的诱导时长。