内容正文:
第1节
DNA是主要的遗传物质(1)
第2课时
低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验
第5章 基因突变及其他变异
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。
目标
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( )
√
√
×
√
导 思
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。
导 思
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。
导 思
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。
导 思
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。
导 思
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