高中生物《染色体变异》教学设计

课堂教学实录
课题《染色体变异》
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一、教学目标：
1、说出染色体数目变异。

2、介绍人工诱导多倍体的方法。

3、介绍单倍体育种的方法。

二、教学重点和难点
1、教学重点
染色体数目的变异。

2、教学难点
二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。

三、课前背景介绍：
在本堂课之前，已经学习了染色体的结构变异和染色体个别数目的增减。

并且介绍了二倍体和多倍体的概念。

师：上课。

同学们好！
生：老师好！
师：请坐。

三、导入新课：
师：上节课我们学习了染色体结构变异以及细胞中个别染色体数目的增减而引起的生物性状改变。

本堂课我们将继续探讨生物体细胞中染色体组数目的增多或减少而引起的生物变异现象。

师：上节课我们介绍了染色体组的概念，有哪位同学还记得？
生：略。

师：这位同学回答的非常好。

我们知道，自然界中多数的生物体细胞中都含有两个染色体组，而且他们都是由受精卵发育而成的，我们把这样的生物称为二倍体。

另外，在自然界中，还有一些生物，它们也是由受精卵发育而成，但体细胞中含有三个、四个或六个染色体组，我们分别称为三倍体、四倍体、六倍体。

请大家观察幻灯片（三倍体、四倍体、六倍体的比较表格），看一下三倍体、四倍、六倍体的划分是以什么为依据的？
生：体细胞中染色体组的数目。

师：我们把这样的生物统称为多倍体。

谁能够根据二倍体的概念，给多倍体下一个定义？
生1：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体称为多倍体。

生2：多倍体和二倍体一样都是由受精卵发育而成的。

师：这一点非常重要，多倍体是指由受精卵发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。

多倍体的形成原因：
师：除了这几种常见的多倍体，科学家还发现，在新疆的吐鲁番盆地、帕米尔高原这些地区，多倍体植物都非常常见。

大家知道这些地区的气候都有什么共同的特点吗？
生：昼夜温差大。

师：温度的骤变是引起多倍体形成的一个重要原因，除此之外，物理射线、化学药品等都可以引起细胞中染色体数目的加倍。

接下来我们就具体的看一下染色体数目加倍的内在原因。

师：首先我们来回忆一下我们前面学过的细胞的有丝分裂过程。

（略）
师：大家发现，在细胞分裂的过程中，细胞的染色体数目会发生怎样的变化？
生：在分裂的后期，染色体因为着丝点的分裂而数目加倍，分裂后子细胞中又恢复了原来数目的染色体。

师：那么，什么变化能够导致染色体数目加倍呢？
生：着丝点分开了，但是染色体没有被拉向两极。

师：那么是什么原因使染色体被拉向两极的呢。

生：纺锤丝的牵引作用。

师：那么大家一起来总结以下细胞中染色体数目加倍的内在原因？
生：在细胞有丝分裂的过程中，染色体完成了复制，但是纺锤体的形成受到了破坏，在着丝点分开后，分开的染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂为两个子细胞，这样就使得细胞中染色体的数目增加了一倍。

师：温度的骤变就能够破坏细胞中的纺锤体形成，所以它能够引起多倍体的产生。

师：染色体数目加倍的细胞如果进行正常的有丝分裂，就会形成染色体数目加倍的组织或个体。

人工诱导多倍体育种：
师：多倍体有哪些特点呢？请大家分析以下材料。

（展示幻灯片）
生：多倍体的器官膨大，营养物质的含量高。

师：既然多倍体有这样多的优点，我们就应该培育出更多的多倍体，而要达到这个目的，光靠温度骤变等自然因素显然是不够的，所以我们还要采取一些认为的措施来诱导多倍体的形成，即人工诱导多倍体育种。

最常用的方法是利用一种化学药品—秋水仙素。

师：秋水仙素诱导多倍体形成的机理是什么？
生：秋水仙素能够破坏细胞分裂过程中纺锤体的形成。

师：利用秋水仙素来诱导多倍体的形成，在植物体发育的什么时期处理最好？为什么？
生：在萌发的种子或幼苗时期处理最好，因为处理的越早，所产生的染色体数目加倍的细胞或组织就越多。

师：通过这种方法，科学家已经培育出了很多的多倍体品种，比如八倍体小黑麦，还有大家非常爱吃的无籽西瓜。

有没有人知道无籽西瓜是几倍体？
生：三倍体。

师：下面就给大家留一道思考题：已知普通西瓜是二倍体，怎样能够培育出三倍体无籽西瓜？
生：思考后回答。

（略）
师：请大家来讨论一下这样的几个问题：
1、在四倍体母本上所结的西瓜，是几倍体？
生：四倍体。

2、三倍体西瓜为什么无籽？
生：略
师：给大家一些提示，在二倍体生物进行减数分裂的时候，同源染色体之间两辆配对，然后分别移向两极，那三倍体会怎么样呢？
生：在三倍体生物减数分裂的时候，会发生联会紊乱，不能形成可育配子，所以不会产生种子。

师：最后用二倍体植物的和三倍体植物杂交，二倍体花粉的作用是什么？
生：为三倍体子房的发育提供生长素。

师：有没有其他的方法可以使三倍体子房直接发育成果实？
生：人工在雌蕊的柱头上涂抹生长素类似物溶液。

师：在自然界中，除了染色体组数目增加而形成的多倍体之外，还有其他的情况。

大家来看这幅图片。

（蜜蜂的图片）谁知道这三种蜜蜂有什么区别？
生：雌蜂和工蜂是由受精卵发育而成的，雄蜂是由未受精的卵直接发育而成的。

师：那么雌蜂和雄蜂的体细胞中染色体数目有什么差别？
生：雄蜂体细胞中的染色体是雌蜂体细胞中染色体数目的一半。

师：我们把雄蜂这样的称为单倍体。

大家来观察幻灯片(常见的单倍体比较)。

回答这样几个问题。

师：蜜蜂、玉米、洋葱、小麦分别是几倍体？
生：二倍体、二倍体、四倍体、六倍体。

师：这四种生物的单倍体体细胞中的染色体数目分别与什么一致？
生：本物种配子的染色体数目。

师：给单倍体下个定义？
生：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体称为单倍体。

师：这四种生物的单倍体体细胞中分别含有几个染色体组？
生：1个、1个、2个、3个。

师：由此可见，单倍体的体细胞中不一定都含有一个染色体组。

师：我们要获得单倍体植株，可以怎样做？
生：让植物体的配子直接发育成植物体。

师：这种方法是我们以前学过的哪种技术？
生：植物组织培养。

师：用什么作为培养材料比较合适？
生：花粉细胞。

师：结合已有知识，利用高秆抗病（DDTT）小麦和矮秆不抗病（ddtt）小麦如何培育矮秆抗
生：杂交育种技术。

（略）
师：这种技术的缺点是什么？
生：育种时间比较长。

师：根据本堂课我们所学的知识，有没有更简便的方法来达到目的呢？
生：略
师：这种技术我们称为单倍体育种技术，它的最大优点是什么啊？
生：育种时间短，后代全部为纯合子。

师：好，本堂课我们以染色体组的概念为中心，学习了多倍体和单倍体的相关知识，从中我们也可以看到，多倍体和单倍体都有各自得优点，而我们学习科学知识，目的就是更好的利用它们的优点，更好的服务于我们的生产和生活。

师：给大家留两道课后思考题：
1、判断单倍体和多倍体能否以体细胞中染色体组的个数为依据？你认为判断依据应该是什么？
2、无子蕃茄和无子西瓜有什么不同之处？
师：下课，同学们再见。

生：老师再见。