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(共21张PPT)
第2课时
低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验
第2节 染色体变异
学习目标
低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验原理及操作过程。
(重、难点)
新课导入
1.帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。
2.猜测可能原因是低温条件下染色体数目增加的结果。
低温诱导植物细胞染色体数目变化
1
实验原理
低温处理植物的分生组织细胞，可抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞。
2
方法步骤
(1)根尖培养
将蒜(或洋葱)在冰箱冷藏室内(4 ℃)放置一周。取出后将蒜等材料放在装满清水的容器上方，底部接触水面，置于室温(约25 ℃)进行培养，使之生根。
2
方法步骤
(3)材料固定
等不定根长至约1 cm时，将整个装置放入冰箱冷藏室内(4 ℃)，诱导培养48～72 h。
(2)低温诱导
剪取根尖约0.5～1 cm，放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h，固定其形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
2
方法步骤
(4)制作装片
解离→漂洗→染色→制片(同观察植物细胞的有丝分裂)。
2
方法步骤
(5)观察
先用低倍镜观察，找到变异细胞，再换用高倍镜观察。
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。
1.判断正误
(1)低温诱导染色体数目变化时处于分裂间期的细胞数目最多(　　)
(2)在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞(　　)
(3)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(　　)
(4)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(　　)
√
√
×
√
2.阅读教材P89“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验，回答下列问题：
(1)有人说要观察到细胞有丝分裂的各时期，必须观察活细胞的动态变化过程，你认为正确吗？为什么？
不正确。在实验操作过程中需用卡诺氏液固定细胞，经固定后细胞死亡，因此不能观察到活细胞有丝分裂的动态变化过程，也看不到染色体加倍的动态过程。
(2)观察低温诱导染色体数目变化时，应选取哪一个区域作为观察对象？
根尖分生区，该区域的细胞具有旺盛的分裂能力。
2.阅读教材P89“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验，回答下列问题：
(3)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？
秋水仙素与低温都能抑制纺锤体的形成，着丝粒分裂后没有纺锤丝的牵引作用，染色体不能被拉向细胞的两极，导致细胞中的染色体数目加倍。
(4)本实验是否温度越低效果越显著？
不是，必须为“适当低温”，以防止温度过低对根尖细胞造成伤害。
2.阅读教材P89“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验，回答下列问题：
(5)实验中有两次漂洗，有什么区别？
第一次漂洗是用体积分数为95%的酒精洗去多余的卡诺氏液；
第二次漂洗是用清水洗去多余的解离液。
(6)卡诺氏液和解离液的作用分别是什么？
卡诺氏液是固定液的一种，固定液的作用是固定细胞形态以及细胞内的各种结构，固定之后，细胞死亡并且定型，不再代谢也不再变化。解离液的作用主要是溶解细胞间的连接物质，将组织中的细胞分散开来，便于观察，解离之后细胞死亡。
2.阅读教材P89“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验，回答下列问题：
(7)观察时是否所有细胞中染色体均已加倍？
不是，只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体状态。
1．实验中几种试剂的使用方法和作用
核心归纳
试剂 使用方法 作用
卡诺氏液
体积分数为95%的酒精
清水
甲紫溶液
将根尖放入卡诺氏液中浸泡0.5～1 h
固定细胞形态
洗去卡诺氏液
解离根尖细胞
洗去解离液
使染色体着色
冲洗卡诺氏液处理过的根尖
与质量分数15%的盐酸等体积混合，浸泡经固定处理的根尖
漂洗解离后的根尖约10 min
把漂洗干净的根尖放进盛有甲紫溶液的玻璃皿中染色3～5 min
2．低温诱导染色体加倍实验中的理解误区
核心归纳
1
误区1
显微镜下观察到的是死细胞，而不是活细胞：植物细胞经卡诺氏液固定后死亡。
2
误区2
选择材料不能随意：误将低温处理“分生组织细胞”等同于“任何细胞”。因为染色体数目变化发生在细胞分裂时，处理其他细胞不会出现染色体加倍的情况。
2．低温诱导染色体加倍实验中的理解误区
核心归纳
3
误区3
低温处理的理解误区：误认为低温处理时间越长越好。低温处理的目的只是抑制纺锤体形成，使染色体不能被拉向两极。如果低温持续时间过长，会影响细胞的各项功能，甚至死亡。
4
误区4
着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果：误将“抑制纺锤体形成”等同于“着丝粒不分裂”。着丝粒是自动分裂，不需要纺锤丝牵引。纺锤丝牵引的作用是将染色体拉向两极。
1．下列关于生物实验中酒精的使用叙述正确的是(　　)
A．对花生子叶装片用苏丹Ⅲ染色后，用体积分数为90%的酒精洗去浮色
B．观察根尖细胞有丝分裂过程中，盐酸和酒精按2∶1的比例制备成解离液
C．光合色素易溶于有机溶剂，因此用无水乙醇分离绿叶中的色素
D．低温诱导染色体数目变化的实验中，卡诺氏液固定后用体积分数为95%的酒精进行冲洗
√
需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
盐酸和酒精按1∶1的比例制备成解离液
分离色素用的是层析液
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．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
C．本实验可以观察到一个细胞完整的染色体数目16→32加倍的过程
D．与秋水仙素作用的原理相同，低温是通过抑制着丝粒的分裂而使细胞染色体数目加倍
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 ℃的环境下继续培养48 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(　　)
√
卡诺氏液的作用是固定细胞形态
经过解离步骤后细胞已经死亡，因此无法观察到此过程
4 ℃的低温是通过抑制纺锤体的形成而使细胞染色体数目加倍
课堂小结
低温诱导植物细胞染色体数目变化
根尖培养
低温诱导
材料固定
制作装片
低温抑制有丝分裂中纺锤体的形成
原理
步骤
观察
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。

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