(整理)低温诱导植物染色体数目的变化

实验03 低温诱导植物细胞染色体数目的变化目的要求通过观察低温诱导植物染色体数目的变化，了解自然界出现多倍体的原因实验原理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，使细胞也不能正常分裂。

结果，植物细胞染色体数目发生变化。

材料用具洋葱或大葱、蒜均为二倍体，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，盐酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液载玻片、盖玻片培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀实验步骤1）培养根尖：将洋葱放在装满清水的广口瓶，让洋葱的根尖接触水面。

（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℃），诱导培养36小时。

（3）固定细胞形态：剪去诱导处理的根尖约0.51cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51小时，以固定细胞形态，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、染色和制片4个步骤，具体操作方法与“观察根尖有丝分裂”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二倍。

确认某个细胞发生染色体数目变化后、再用高倍镜观察。

(1)低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理：有丝分裂前期，低温和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成；后期，着丝粒分裂后染色体数目加倍；末期，由于没有纺锤体，染色体不能被牵拉到细胞两极，细胞无法实现一分为二，从而使得细胞内的染色体数目加倍。

当温度恢复正常或秋水仙素被细胞代谢消耗完全之后，染色体数目加倍的细胞又通过正常的有丝分裂产生更多的染色体数目加倍的子代细胞。

(2)两次漂洗的对比：①时间不同：第一次漂洗在固定之后解离之前，第二次漂洗在解离之后染色之前；②试剂不同：第一次用95%酒精漂洗，第二次用清水漂洗；③目的不同：第一次是为了洗去多余的卡诺氏液，第二次是为了洗去多余的解离液。

【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）。

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。

（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。

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。

高中生物实验：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、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：
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，子染色体在纺缍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。

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、实验材料：
洋葱或大葱、蒜、卡诺氏固定液，盐酸酒精解离液，质量浓度为10mg／mL的龙胆紫溶液。

四、实验用具：
冰箱、显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、剪刀、镊子、吸水纸、滴管、小烧杯。

五、方法步骤：
1、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。

待洋葱根长到lcm时，放入冰箱内4℃低温下培养，诱导培养36小时
2、剪取根尖约0.5—1cm，放人卡诺氏固定液中固定30min，然后用体积分数95％酒精洗两次，用体积分数70％酒精保存于低温处，贴好标签。

3、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。

4、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，找出处于细胞分裂中期的细
胞，进行染色体计数。

窗体顶端。