低温诱导染色体数目变化的再探究 高中生物必修二教案教学设计 人教版

低温诱导染色体数目变化的再探究
昌吉市第一中学 高中生物组 刘婷实验教材：本实验选自人教版高中生物必修二-《遗传与进化》，第五章第2节-染色体变异。

实验试剂、材料与器材:卡诺氏固定液、龙胆紫染液、95%酒精、盐酸解离液、洋葱和大蒜的根尖、冰箱、培养皿、广口瓶、镊子剪刀、载玻片、盖玻片、蒸馏水、滤纸、显微镜。

实验原理：低温和秋水仙素一样，处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，导致分裂后期染色体不能移向两极，细胞加大而不分裂，着丝点分裂后的染色体仍在一个细胞中，故细胞中的染色体数目加倍。

实验教学目标：1.知识与技能方面：掌握低温诱导染色体加倍的原理和实验方法；2.过程与方法方面：通过小组分工合作探究对实验过程进行完善和改进；3.情感态度与价值观方面：培养学生敢于质疑的科学探究态度，以及严谨的科学精神。

实验教学过程
一、独立完成导学案：课前，我将编写好的导学案分发给学生，使其独立完成，让学生明确本实验的学习目标，并带着问题走进实验。

二、小组探究影响实验效果的因素：4人小组共同探究影响实验效果的因素，通过小组交流，学生总结出，影响实验效果的因素有实验的选材、培养条件、低温诱导时间、卡诺氏液固定时间、解离时间、染色时间、观察指标等。

三、引导学生设置不同实验组：基于学生对影响因素的总结，引导学生分析实验变量，设置不同实验组。

如学生分别选用洋葱和大蒜，并在常温条件及4℃处理一天的条件下比较它们的生根速度，此外，还探究了不同诱导时间，不同固定时间及不同解离时间对实验效果的影响，以获得最佳的实验条件。

四、分组进行实验探究：实验的基本过程包括：根尖培养，低温诱导，卡诺氏液固定，95%酒精冲洗，盐酸解离，漂洗，染色，制片，低倍镜下找到分生区，换成高倍镜，观察染色体数目加倍现象。

五、分析结果，总结评价：常温条件下，用水浸没根部也能促使洋葱、大蒜生根，而学生对此进行了改善，即生根前将洋葱和大蒜放入4℃冰箱处理一天，以打破休眠期，对比发现，无论是洋葱还是大蒜，其出根率都比常温条件下的有明显提高，另外，洋葱的生根速度明显快于大蒜的，因此，学生得出，选用4℃处理一天的洋葱进行生根，可以更好的节约时间。

此外，学生通过分组实验还对其他实验影响因素进行了分析，得出，卡诺氏液固定20分钟，盐酸解离7分钟时，染色效果最佳。

对于染色操作，学生也作了改进，教材上是把根尖浸泡在培养皿中进行染色，这样操作会导致材料染色过深，反而不利于实验的观察，而且根尖经过解离已经变得酥软，如果此时放入染液，
根尖不易取出，因此，为了避免染色过深和对根尖材料的损伤，学生将材料直接放在载玻片上进行染色，并用镊子将根尖轻轻捣碎，使细胞完全分散，这样染色体更易着色且缩短了染色时间。

教材中低温诱导的时间是36小时，而学生认为低温下洋葱的细胞周期不再是12小时，可能达到30个小时左右，甚至更长的时间，因此，他们分别设置了36h、48h以及60h的低温诱导时长。

结果显示，低温诱导36h以及低温诱导48h的条件下，大部分细胞处于分裂间期，少数处于分裂期的也都是正常分裂的细胞，诱导效果并不显著，而低温诱导60h的条件下，学生可以很快找到染色体数目加倍的细胞图像。

实验创新点：本节课在原有的实验上提出了一些细节上的补充，并通过在选材、培养、诱导时间、固定、解离、染色等常规实验步骤做了进一步的探究，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，来保证实验教学的顺利进行。

并在实验过程中还让学生继续生成一些探究问题，如经诱导染色体数加倍的根尖细胞继续进行低温处理，细胞中染色体数是否继续加倍？以及低温诱导时间越长，染色体数目变化的现象是否越明显，这些可以在以后的实验中做进一步的探究。

在整个实验过程中，培养了学生勤于思考、敢于质疑、善于分析、坚持不懈的科学探究精神！。