实验05 低温诱导植物细胞染色体数目的变化（教学课件）生物人教版必修2

实验05 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 人教版2019必修2 实验专攻 染色体是遗传物质的主要载体，其数目稳定是生物性状稳定传递的基础，而染色体数目异常会直接影响生物的生长发育与遗传特性。低温作为一种简单易行的物理诱导手段，可抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不能正常移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目发生加倍。今天，我们将以植物细胞为实验材料，通过控制低温条件诱导染色体数目变化，借助显微镜观察细胞形态与染色体行为，直观感受外界条件对细胞分裂的影响，探寻染色体数目变异的具体过程，解锁生物变异的奥秘，开启这场探究细胞遗传特性的实验之旅！ 实验启程 实验专攻 实验目标 一、 生命观念 通过实验观察低温诱导植物细胞染色体数目的变化，理解染色体数目变异的细胞学基础，建立“环境因素可影响细胞分裂和遗传物质传递”的观念，认同染色体数目变异对生物进化和育种的重要意义。 二、科学思维 运用观察、对比、推理、归纳等科学方法，识别低温诱导后染色体数目变异的细胞特征，分析低温影响染色体数目变化的原理，对比低温诱导与秋水仙素诱导的异同，形成基于证据的逻辑推理能力和误差分析意识。 三、科学探究 通过设计和实施低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验，掌握植物细胞临时装片的制作（解离、漂洗、染色、制片）和显微镜的规范使用方法，提升实验操作、现象描述与数据（图像）分析能力，理解实验设计的对照原则和平行重复原则。 四、社会责任 结合实验原理，联系多倍体育种在农业生产中的应用（如培育无子西瓜、高产小麦），认识科学实验对农业发展的推动作用，理解合理利用环境因素调控生物性状的价值，形成学以致用的责任意识。 3 探究实验的基本思路 实验原理 目的要求 材料用具 实验步骤 得出结论，交流讨论 实验专攻 探究实验 1.实验原理 2.目的要求 3.材料用具 4.方法步骤 实验专攻 探究实验 ONE 1.实验原理 ______处理植物的___________细胞，能够_____________________， 以致影响细胞_____________中染色体___________________，导致______________________________， 于是植物细胞中的染色体数目 发生变化（加倍）; 低温 分生组织 抑制纺锤体的形成 有丝分裂 被拉向两极 细胞不能分裂成两个子细胞 6 探究实验 ONE 2.目的要求 （1）学习低温诱导植物细胞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。 7 探究实验 ONE 3.材料用具 蒜或洋葱（均为二倍体，体细胞中的染色体数目为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，质量浓度为0.01 g/mL的甲紫（旧称龙胆紫）溶液，质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒精。 8 探究实验 ONE 3.材料用具作用 （1）卡诺氏液： （2）改良苯酚品红染液： （3）15%的盐酸溶液： （4）95%的酒精： 固定细胞形态 细胞核染色，便于观察染色体的形态。 解离，使细胞分散开。 冲洗附着在根尖表面的卡诺氏液， 还可与15%的盐酸溶液混合解离、分散细胞。 醋酸洋红或龙胆紫均可染色 9 实验探索 ONE 4.方法步骤 10 实验探索 ONE 4.方法步骤 将蒜（或洋葱）在冰箱冷藏室内（____℃）放置一周； 取出后，将蒜放在装满清水的容器上方，让蒜的底部接触水面，于室温（约____℃）进行培养； 待蒜长出约___cm长的不定根时，将___________放入冰箱冷藏室内，诱导培养__________h； ①蒜根尖的培养 4 25 1 整个装置 48-72 11 实验探索 ONE 4.方法步骤 ②取材 剪取诱导处理的根尖______cm，放入____________中浸______h，以________________，然后用________________________冲洗____次； 0.5-1 卡诺氏液 0.5-1 固定细胞形态 体积分数为95%的酒精 2 12 实验探索 ONE 4.方法步骤 ③制作装片 包括______、______、______、_______4个步骤； 解离 漂洗 染色 制片 13 实验探索 ONE 4.方法步骤 ③制作装片 包括______、______、______、_______4个步骤； 解离 漂洗 染色 制片 解离目的：________________________________； 漂洗目的：_____________________________________； 染色目的：____________________________________； 制片目的：___________________________________； 用药液使组织中的细胞相互分离开来 洗去药液，防止解离过度 甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色 使细胞分散开来，有利于观察 14 实验探索 ONE 4.方法步骤 ④观察 先用_________寻找染色体形态好的分裂象； 视野中既有______________________，也有__________________； 确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用_________观察； 低倍镜 正常的二倍体细胞 染色体数目发生改变的细胞 高倍镜 对照 低温诱导72h 15 讨论 探究实验 实验专攻 PART O1 ONE 讨论 1.注意事项： （1）在显微镜下观察到的细胞已经死亡，不能观察到细胞中染色体数目的变化过程。 （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。 （3）卡诺氏液和解离液的作用 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。 （4）诱导率不是百分之百，因此视野中既有二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞，且前者数目多于后者 PART O1 ONE 讨论 2. 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？ 作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体 数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。 PART O1 ONE 讨论 3．低温诱导任何一种植物细胞都可以吗为什么？ 会受到多种因素的影响，包括植物种类、细胞类型、处理温度和时间等。 课堂小结 实验收获 实验专攻 实验收获 一、实验核心基础 1.实验目的：探究低温对植物细胞染色体数目的影响，观察染色体数目加倍的细胞形态，理解低温诱导染色体数目变化的原理。 2.观察内容：观察正常植物细胞的染色体数目，以及经低温诱导后，染色体数目加倍的细胞（多为四倍体细胞）的形态特征。 3.材料用具：洋葱（或大蒜）根尖、低温培养箱、显微镜、解离液、漂洗液、染色液（甲紫/醋酸洋红）、载玻片、盖玻片等。 4.方法步骤：根尖培养 → 低温诱导处理 → 解离 → 漂洗 → 染色 → 制片 → 低倍镜找视野 → 高倍镜观察染色体形态和数目。 实验收获 二、实验结果分析与讨论 核心结论：低温能抑制植物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目加倍，形成多倍体细胞（如洋葱根尖细胞染色体数目由2n变为4n）。 三、知识拓展与核心总结 紧扣“低温抑制纺锤体形成”和“染色体不能移向两极导致数目加倍”两大核心，理解低温诱导染色体数目变化的机制，明确该实验为多倍体育种提供了理论依据，同时深化对有丝分裂过程中染色体行为和纺锤体作用的认知。 YOUR LOGO 课堂练习 实验闯关 实验专攻 实验闯关 1.下列关于低温诱导染色体加倍实验的叙述，正确的是(　) A．原理：低温抑制着丝粒分裂，使染色单体不能移向两极B．解离：盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离C．染色：改良苯酚品红染液和醋酸洋红液都可以使染色体着色D．观察：显微镜下可以看到大多数细胞的染色体数目加倍 C 实验闯关 2．下列有关“低温诱导大蒜(2n=16)根尖细胞染色体数目加倍”实验的叙述,不正确的是(　　) A.低温处理后的实验材料要先用卡诺氏液固定再用酒精冲洗 B.在显微镜视野内可能观察到染色体数目为16、32和64的细胞 C.用高倍显微镜观察不到根尖细胞染色体加倍的过程 D.低温通过促进着丝粒分裂导致染色体数目加倍 D 实验闯关 3. 某生物兴趣小组为探究低温对细胞内染色体数目的影响是否与秋水仙素的影响相同,以洋葱为实验材料进行了相关实验。下列有关该实验的叙述,正确的是(　　) A.应该选用洋葱根尖成熟区细胞作为实验材料 B.该实验应设置室温处理、-4 ℃的低温处理、适宜浓度的秋水仙素溶液处理3组实验 C.在显微镜下观察,比较经过不同处理的根尖细胞内染色体数目 D.若低温处理结果显示大部分细胞内染色体数目与室温下对应时期相同,则低温不能诱导细胞内染色体数目加倍 C 人教版2019 必修2 实验专攻 感谢观看 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $