“探究低温诱导染色体数目加倍”论文.docx

探究低温诱导植物染色体数目变化
摘要：生物是一门一实验探究为主的学科，科学而有效的实验操作是获取实验价值和意义的关键。《低温诱导植物染色体数目变化》的实验在人教版必修二《遗传与进化》模块中，本实验是课程标准中“活动建议”部分所列入的活动，旨在锻炼学生的动手能力。但是教材中没有定性本实验是验证性实验还是探究性实验。从课程新标准来看，本实验作为探究性实验更能体现新课标基本理念，提高学生的生物科学素养，促进学生学习方式变革，引导学生主动参与探究过程，培养创新精神和实践能力。
关键词：低温诱导染色体数目变量
1.“低温诱导植物染色体数目的变化”实验要求
1.1实验分析
“低温诱导植物染色体数目的变化”实验与必修一“观察植物细胞的有丝分裂”相比。在对实验材料处理上有不同，前者在进行固定细胞形态之前，待实验材料长出约1cm的不定根时，需讲整个装置放入冰箱的低温室内诱导培养36h。除此项处理外，具体的操作方法两者相同。
1.2学生学情分析
学生在必修一结束后已经具备一定的实验操作能力，本实验与“观察植物细胞的有丝分裂”大致操作过程相同。因此，学生对实验的动手操作流程已经熟悉，不需要教师再进行演示实验。
学生对生物的实验课兴趣很浓厚，本实验设计为探究性实验是以任务驱动的原则，创设情境，促进学生自主学习。
1.3探究性实验目的
探究是学生认识生命世界、学习生物课程的有效方法之一。学生学会生物科学探究的一般方法，具有较强的生物学实验的基本操作技能、搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、批判性思维的能力、分析和解决实际问题的能力，以及交流与合作的能力。因此，本案例设置为探究性实验，旨在反映如何在教学实践中培养学生实验设计，实验操作等科学探究能力以及发现式学习的过程。
2.探究“低温诱导植物染色体数目的变化”实验设计
2.1教师引导研究课题
教师创设情境：帕米尔高原，位于天山山脉和昆仑山山脉等多个山脉交汇处，海拔4000-7000米，终年积雪，气温常年在零下10~50℃，昼夜温差大，这里生活着很多的多倍体植物。请分析帕米尔高原为多倍体植物的产生提供了什么条件？
学生分组讨论：在教师指导下提出研究课题——低温是否会诱导植物染色体数目发生变化？
2.2教师设置问题引导学生设计实验方案
=1\*GB3①选取什么样的材料能观察到染色体数目的变化？
=2\*GB3②染色体数目在什么时期能较清晰地在光学显微镜下观察到？
=3\*GB3③如何制作装片？
=4\*GB3④如何记录观察的实验结果？
=5\*GB3⑤什么样的低温能诱导染色体数目发生变化，如何设置温度？
=6\*GB3⑥低温对不同材料的染色体数目变化的影响是相同的吗？
=7\*GB3⑦实验中，怎样设置自变量，描述因变量，如何控制无关变量？
引导问题中，前四小问的目的是使学生回忆“观察植物细胞有丝分裂”的实验原理及操作过程，为本实验的顺利进行做铺垫。第=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥问加深学生对生物科学实验一般程序的认识，是探究实验中非常关键的第一步“提出问题”环节，学生根据提出的问题，给出合理的假说。第=7\*GB3⑦问是实验操作步骤中应当遵循的基本原则之一对照实验，单一变量原则，培养学生严谨仔细的科学精神。
2.3学生小组制定探究实验方案
2.3.1实验假设：=1\*ROMANI低温能诱导植物细胞染色体数目变化
=2\*ROMANII相同低温对不同材料的染色体数目变化的影响不相同
实验材料：洋葱（二倍体，体细胞染色体数为16）和蚕豆（二倍体，体细胞染色体数为12）种子
实验试剂：卡诺氏液，改良苯酚品红染液，体积分数为15%的盐酸溶液，体积分数为95%的酒精溶液
实验步骤：
（1）培养根尖
（2）低温诱导处理待实验材料长出约1cm左右根时，将实验材料各平均分为三组，第一组放在室温下继续培养，第二组放入4℃冰箱中诱导培养，第三组放在10℃冰箱中诱导培养。第二组第三组低温诱导培养36小时后，于室温中培养10—12小时（小于实验材料一个细胞周期的时间）；第一组在是室温中进行培养。
（3）取材、固定、解离、漂洗、染色、制片常规“植物细胞有丝分裂”制片方法。
（4）观察在低倍显微镜下找到处于分裂中期的细胞，找出发生染色体数目变化的细胞，再换高倍镜观察。
（5）设计表格记录实验结果
实验材料室温4℃—10℃洋葱染色体数目蚕豆染色体数目2.3.2实验说明
本探究实验与教材中有几点不同之处：一、探究实验中选择了洋葱（2n=16）和蚕豆（2n=12）做实验材料。选取两种常见的植物做实验材料，符合课程标准关于“注重与现实生活的联系”的课程理念；蚕豆、洋葱的染色体数目较少，染色体形态明显，易在显微镜下观察。同时，在相同低温下处理不同的材料染色体数目变化可