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低温诱导植物染色体加倍实验的探究与改进分析

作者:高校教育
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-07

随着中学生物学课程改革的实施,从2009年开始,内蒙古自治区高中生物学教科书已从以前使用的全日制普通高中生物学教科书的PEP版本转变为使用PEP新课程标准实验教科书的版本。《高中生物课程标准》。尊重学生多元化发展的新需求,贴近实际和生活经验,更加注重学生实践能力的培养。《新课标》明确指出,要促进探究式学习,学生应该勤奋。

与以前的教科书相比,《新课标》中的生物学实验所占比例显着增加。以前的教科书中不需要进行某些实验,而低温诱导染色体倍增实验就是其中之一。实验教学是一种教学内容,必须深入掌握才能亲自操作。有些实验如果将过程复制到教科书上,只会在实际操作中遇到很多问题,这会对教学效果产生不利影响。因此,对于《新课标》中涉及的实验内容,实验老师应事先感觉良好。面对中学生物学《新课标》实施的现实,应该适当地反映大学的实验课程教学,使生物学教育专业的本科生获得的实践技能接近于《新课标》。目前,我校生物教育专业的本科实验教学内容中还没有低温诱导染色体加倍实验。为了促进教学改革,为以后的实验项目设计提供帮助,对本实验进行了研究,以期找到最佳方案。实验结果的方法。

1材料与方法

1. 1种实验材料

在实验中,选择洋葱和大蒜作为实验材料。在生根前将大蒜放入4°C的冰箱中,以打破人体睡眠时间并提高生根率。在测试过程中,选择了一个坚固的大蒜瓣,剥去了大蒜皮,总共20片,将五片大蒜中的每片放在细木棍上,并放入盛有水的容器中温度培养。水应浸入根部。应每两天换水。根尖长3d至约1cm长。此时,将设备转移到4°C的冰箱中进行低温感应。栽培洋葱的方法是选择健康的洋葱,然后将其放入装满水的容器中。切勿在洋葱根部上使用水。每两天换水并在室温下孵育。

1.2材料加工与方法

1.2。 1实验材料的固定

固定是物理方法或化学药物的作用,它们会迅速渗透到组织和细胞中以杀死它们,从而使它们的形态结构和内含物尽可能地保持真实的生命状态。本实验中使用的固定剂是卡诺氏剂。液体(无水酒精:冰醋酸=3: 1)。根据《高中人教版生物必修二》中低温诱导染色体编号的实验(以下称为教科书),进行了实验。低温城镇指南完成后,需取大约1厘米的根尖(教科书要求5厘米,但根尖应稍长一些。从溶液中取出它很方便,可以将其浸入水中教科书要求浸入0. 5-1h,但是在实验中发现用卡诺溶液浸泡了根尖。0。5h是最好的,因为洋葱的根尖相对如果固定时间过长,则根尖容易出现黄萎病,不利于观察材料;当根尖为0.5 h时,卡诺尔本身具有杀死细胞的作用。顶端细胞的分散和固定效果更好。

1.2.2分离

解离的目的是去除细胞之间的果胶,以软化细胞壁并使细胞在压制过程中更容易分散。此外,它可以使细胞彼此分离,以防止重叠,并有助于观察细胞中染色体数目的变化。因此,适当延长解离时间可以增加细胞分离的程度。在该实验的改进中,关键是掌握解离时间。在教科书中,要求解离溶液在室温下解离3-5分钟。最佳解离时间为10分钟。根尖开始解离2分钟,并且根尖开始变白和肿胀。 5分钟后,染色切片显示顶点不易被压碎,不能被雾化,不容易被完全染色,并且细胞重叠很大。解离十分钟后,根尖可以解离至最佳状态。染色后,可以将其充分粉碎和染色。同时,顶点将分散在滑盖的下方,并保持顶点的形状不变。查找分生细胞更容易。

1.2.3冲洗

教科书中提到用清水冲洗,但蒸馏水是该实验中最好的冲洗方法。除了清洗解离液以防止过度解离外,还可以起到渗透作用,使细胞体积扩大到一定程度,为以后的染色体形态观察提供了方便。根尖形态被破坏。

1.2.4染色

教科书使用龙胆紫染色或醋酸洋红染色,但实验发现,使用乙酸洋红染料溶液进行压片染色效果更好,龙胆紫染色尚不清楚。乙酸品红色染料溶液是一种核染色溶液,可使染色体部分较深地染色,而胞质部分基本上不被染色,且染色后的细胞核明显,方便观察。在材料方面,教科书将根尖浸入玻璃皿中3-5分钟,以使操作材料太暗,不利于实验观察,并且根尖在使用后变软。解离。通过将根尖放入染料溶液中完全去除根尖并不容易。为了避免过度染色和损坏根尖材料,参考林彪等人的结果对实验进行了修改。将一滴水放在载玻片的中央,将解离并冲洗后的根尖材料用镊子放在清澈的水中。用刀片将根尖材料切成合适的长度,约5 mm,然后滴加一滴乙酸品红色染料溶液。用镊子轻轻将根尖捣碎,使细胞完全分散。因此,不仅容易染色核中的染色体,而且缩短了染色时间,并且进行了3分钟的染色,然后进行准备。

1.2.5生产

将吸收纸铺在盖玻片上,用手按压,注意强度,防止盖玻片滑动,然后用吸收纸吸干盖玻片周围的水和染料溶液,吸干水并用钝镊子。滑块下方的材料使材料均匀地分散在雾中,以便于观察。在教科书中,幻灯片被盖玻片覆盖,并且幻灯片易于滑动,不易操作。生产后,用高倍显微镜观察细胞染色体。

2个实验结果

2. 1洋葱和大蒜的实验结果比较

文献表明,在低温诱导染色体加倍实验中,与大蒜相比,洋葱根尖细胞的增殖期短且不明显。根据实验结果,洋葱和大蒜对实验产量的影响差异不明显。

2.低温条件下大蒜根尖不同处理时间的实验结果

在4°C的低温下分别在36°,48 h和72 h诱导大蒜的染色体变异,然后在室温下培养24 h,然后进行显微镜检查。结果表明,经过3次处理,找不到染色体加倍的细胞。然而,发现低温诱导72小时后,在顶细胞的顶期中存在许多细胞。

3讨论与分析

从染色效果来看,洋葱和大蒜染色体的作用差别不大,表明两者都是观察染色体染色的好材料。通过比较大蒜和洋葱的根尖细胞,发现大蒜的效果更好,因为洋葱根尖细胞的分裂期很短。由于低温引起的染色体变异的机制抑制了纺锤体的作用,因此细胞分裂越成功,其分裂就越成功。因此,一般而言,大蒜优选用于低温诱导的染色体变异实验。

为了诱导染色体变异,通常使用秋水仙碱和低温诱导。但是,由于秋水仙碱具有剧毒且难以在中学生物学实验中使用,因此该实验探索了低温诱导的染色体变异的最佳条件。尽管低温处理不是有效的,但是它具有易于操作,安全和低成本的优点。

虽然实验在不同时间进行低温处理,但没有观察到染色体加倍。这可能与低温诱导效率有关,由于实验时间紧,可能与大量实验无关;另一方面可能与处理温度不合适有关。张兴连等研究认为,诱发染色体变异的温度在2℃到4℃之间,范围较好。然而,目前实验室还没有2-4℃的温度调节功能,另外,观察多倍体的困难也是实验不易成功的原因之一。观察染色体的最佳时期是分裂中期。低温诱导染色体加倍的机制是抑制纺锤体的作用,阻碍细胞有丝分裂。加倍的细胞必须是由染色体复制的细胞。只有当细胞进入下一个分裂周期的中后期才能观察到结果,而低温降低了酶的活性,细胞分裂速度有限,结果难以观察。

从诱导时间来看,虽然本实验未观察到染色体加倍,但72h诱导的细胞分裂旺盛。由于低温诱导的染色体加倍发生在细胞分裂过程中,强烈分裂表明72h处理比36h和48h处理更为合适。

4结论

本课题通过培养、取材、固定、解离、染色、漂洗等常规实验步骤,提出了高中生物新课程“低温诱导染色体数目变化”实验的一些细节。等处理以提高实验的成功率,提高实验结果观察的可行性和可靠性,保证实验教学的顺利进行。低温诱导是由2-40℃的低温诱导而成,在72h的低温诱导时间内实验效果最好,本课题还有许多值得探索的地方。为了提高诱导植物染色体加倍的成功率,应准确测定最佳温度和时间。

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