2021_2021学年高中生物第5章基因突变及其他变异实验低温诱导植物染色体数目的变化学案新人教版必修.doc

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1、实验低温诱导植物染色体数目的变化实验必备自主学习答案解析P1681.实验原理:低温可抑制的形成,导致有些分裂后期染色体不能移向两极,从而使染色体数目加倍。3.实验要点:结合低温诱导染色体数目变化的实验,判断下列说法的正误(正确的打“”,错误的打“”):(1)低温抑制纺锤体形成,使着丝点无法分裂,子染色体不能移向两极。()(2)实验中所用的染料为品红溶液。()(3)实验中所用的材料只要是活细胞即可。()(4)观察时要先用低倍镜找到目标,再换用高倍镜观察。()实验研析探究学习答案解析P168实验应注意的问题:(1)选材:应选用能进行分裂的分生组织细胞,否则不会出现染色体加倍的情况。(2)温度不是越

2、低越好:温度过低对根尖细胞造成伤害,应选择适宜温度。(3)并不是所有细胞中染色体均已加倍: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况。(4)观察时的细胞是死的:显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞。(5)着丝点分裂与纺锤体无关:着丝点到有丝分裂后期即分裂,无纺锤丝牵引,着丝点也分裂。1.除低温诱导外,还有哪些常用的诱导染色体数目加倍的方法?试简述其原理。2.若该实验不用洋葱而用干燥的蚕豆,如何来培养根尖?3.实验中改良苯酚品红染液和有丝分裂中的醋酸洋红溶液都可以使染色体着色吗?4.实验中盐酸酒精混合液和卡诺氏液都可以使洋葱根尖解离吗?课堂检测素养达标答案解析P1681.低

3、温和秋水仙素诱导均可诱导染色体数目变化,前者处理优于后者处理,具体表现在()低温条件易创造和控制低温条件创造所用的成本低低温条件对人体无害,易于操作低温能诱导染色体数目加倍而秋水仙素不能A.B.C.D.2.洋葱是二倍体植物,某同学用低温诱导洋葱根尖细胞染色体加倍并获得成功。下列叙述错误的是()A.低温诱导过程会使细胞出现不完整的细胞周期B.低温诱导只能使具有分裂能力的细胞染色体加倍C.低温和秋水仙素的作用原理相同D.低温诱导的根尖细胞,可能发生染色体数目变异,也可能发生基因重组3.下列有关“低温诱导洋葱(2n=16)染色体数目的变化”实验的分析,正确的是()A.体积分数为95%的酒精溶液用于根

4、尖的固定和解离,但作用不同B.低温与秋水仙素均能抑制着丝点分裂而导致染色体数目加倍C.应设置常温培养的对照组,以确认低温诱导染色体数目加倍D.如果用显微镜观察到染色体数为32的细胞,可判断低温诱导成功4.下列关于“低温诱导植物染色体数目的变化”实验的叙述,不正确的是()A.实验中可用洋葱鳞片叶做材料B.染色常用的染液为0.01g/mL的龙胆紫溶液,也可用醋酸洋红溶液替代C.最好选用分裂中期的图像进行观察,此时染色体形态最清晰D.低温处理与观察不能同时进行5.下列有关“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

5、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自由组合的机会6.四倍体大蒜的产量比二倍体大蒜高许多,为探究诱导大蒜染色体数目的最低温度,特设计如下实验。(1)实验主要材料:大蒜、培养皿、恒温箱、卡诺氏液、体积分数为95%的酒精溶液、显微镜、改良苯酚品红染液。(2)实验步骤:取五个培养皿,编号并分别加入纱布和适量的水。培养皿分别放入-4、0、的恒温箱中1h。分别取根尖cm,放入中固定0.51h,然后用冲洗2次。制作装片:解离制片。低倍镜检测并记录结果。(3)实验结果:染色体加倍率最高的一组为最佳低温。(4)实验分析:步骤中的各温度下的实验组可形成对照。对染色体染色还可以用、等。除低

6、温外,也可以诱导染色体数目增加。7.某同学在做“低温诱导植物染色体数目的变化”实验时,将大蒜根尖随机分为12组,实验处理和结果如表所示,请回答有关问题。组别实验处理及处理时间染色体数目加倍的细胞所占的百分比/%组1036小时0组272小时0组396小时0组4236小时5组572小时20组696小时24组7436小时12组872小时30组996小时43组10636小时0组1172小时0组1296小时0(1)低温诱导植物染色体数目加倍的原理是低温会使细胞分裂过程中的形成受阻,从而使细胞分裂过程中染色体数目加倍而细胞不分裂。低温处理与秋水仙素处理相比,具有等优点。(2)实验中选择大蒜根尖区细胞进行观

7、察,效果最佳,原因是此处的细胞分裂比较,在显微镜下观察,此处细胞的特点表现为。(3)由实验结果可知,的条件下,加倍效果最为明显。实验低温诱导植物染色体数目的变化1.纺锤体2.1 cm低温室内0.51 cm卡诺氏液酒精改良苯酚品红低倍镜3.(1)提示:低温只是抑制纺锤体的形成,但不影响着丝点分裂。(2)提示:染料为改良苯酚品红染液。(3)提示:只有分裂细胞在诱导下,才有可能实现染色体数目加倍。(4)1.提示:除低温诱导外,生产上还常用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗来诱导染色体数目加倍。其原理是:当秋水仙素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两极,从而引起细胞内染色体

8、数目加倍。2.提示:把50颗干燥的蚕豆种子浸在清水中一昼夜,使其吸胀萌发,然后放在盛有少量清水的培养皿中培养。3.提示:改良苯酚品红染液和醋酸洋红溶液都可使染色体着色,它们都属于碱性染料。4.提示:卡诺氏液能固定细胞的形态,而盐酸酒精混合液可以使洋葱根尖解离,不能把两种试剂的作用混淆。1.A与对人体有毒害的秋水仙素相比,低温处理的优势在于:条件易创造和控制,所用的成本要低,对人体无害且易于操作。但秋水仙素也可诱导染色体数目加倍,故选A。2.D3.C低温诱导染色体数目的变化的实验中,将根尖放入卡诺氏液中浸泡,目的是固定细胞形态;盐酸和体积分数为95%的酒精混合液可以使洋葱根尖解离,A错误。低温与

9、秋水仙素均能抑制有丝分裂过程中纺锤体的形成,使细胞分裂后期染色体不能向两极移动而导致染色体数目加倍,B错误。应设置常温培养的对照组,以确认低温诱导染色体数目加倍,C正确。有丝分裂后期,着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,所以用显微镜观察到染色体数为32的细胞,还不能判断低温诱导成功,D错误。4.A实验中所用材料应为进行细胞分裂的材料,而洋葱鳞片叶是高度分化的细胞,已不再分裂,A错误。染色常用的染液为0.01 g/mL的龙胆紫溶液,也可用醋酸洋红溶液替代,B正确。最好选用分裂中期的图像进行观察,此时染色体形态最清晰,C正确。低温诱导染色体加倍实验中,先低温处理再制作装片观察,D正确。5.C低温诱导处

10、理过程中实现的是染色体数量加倍,而无法形成三倍体,A错误。并非所有的细胞都可以被低温诱导加倍,如部分细胞会在低温下影响其正常生理过程,B错误。在诱导染色体加倍过程中,低温抑制纺锤体形成,影响染色体在有丝分裂后期移向两极,细胞不能分裂成两个子细胞,所以多倍体细胞形成过程中有丝分裂后期无法正常进行,继而影响末期无法进行,C正确。本实验低温诱导染色体加倍中根尖细胞发生有丝分裂,无非同源染色体的自由组合,D错误。6.【解析】(2)本实验的目的是探究诱导大蒜染色体数目加倍的最佳低温,所以温度应设置为自变量,可设置-4 、0 、4 、8 、12 。选取根尖0.51 cm,不可过长,主要取分生区的组织细胞。

11、因为解离液中有盐酸,为防止染色时将碱性染料中和掉,应在染色之前用清水漂洗10 min。低温并不能使所有细胞染色体加倍,所以要统计加倍率来确定最佳低温。(4)不同温度处理是为了进行相互对照,只要不对染色体造成损伤,碱性染料均可对染色体染色,如龙胆紫溶液、醋酸洋红液等。低温和秋水仙素的作用机理均是抑制纺锤体的形成,致使染色体数目加倍。答案:(2)4 8 12 取大蒜随机均分为五组,分别放入五个培养皿中诱导36 h0.51卡诺氏液体积分数为95%的酒精溶液漂洗染色每组视野中的染色体加倍率(4)相互龙胆紫溶液醋酸洋红液秋水仙素7.【解析】(1)低温能够抑制纺锤体的形成,实现染色体数目的加倍;用秋水仙素诱导染色体数目加倍,操作较为繁琐,且秋水仙素有毒,而低温诱导操作简单,且安全无毒。(2)植物根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密,且分裂较为旺盛,故应选择根尖分生区细胞作为观察对象。(3)由表中信息可以知道,在温度为4 的条件下处理96小时,染色体数目加倍的细胞所占的百分比最大,即细胞中染色体数目加倍效果最佳。答案:(1)纺锤体操作简单、安全无毒(2)分生旺盛呈正方形,排列紧密(3)4 、96小时- 7 -