5.2第2节染色体变异解析

第2节染色体变异

一、知识结构

二、教学目标

1、说出染色体结构变异的基本类型。

2、说出染色体数目的变异。

3、进行低温诱导染色体数目变化的实验。

三、教学重点、难点及解决方法

1、教学重点及解决方法

[解决重点]

染色体数目的变异。

[解决方法]

⑴以辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色组的概念。

⑵通过具体实例、概念的辨析和对比，认识单倍体、二倍体和多倍体之间的关系。

2、教学难点及解决方法

[解决难点]

⑴染色体组的概念。

⑵二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。

⑶低温诱导染色体数目变化的实验。

[解决方法]

⑴借助对雌雄果蝇体细胞和生殖细胞的染色体的形态和数目分析，设置一系列的问题情境，帮助学生认识染色体组的概念。

⑵以蜜蜂中的蜂王、工蜂和雄蜂体内的染色体组数目，提出单倍体概念，并设置问题情境，讲解多倍体、单倍体、二倍体之间的区别和联系。

⑶复习相关知识，为本实验打好基础。

四、课时安排

2课时。

五、教学方法

直观教学法、实验法。

六、教具准备

图片、实验器材。

七、学生活动

1、学生辨图、讨论、分析、回答相关问题。

2、完成实验。

八、教学程序

（一）明确目标

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

第1课时

导入：基因突变导致生物变异的原因是什么？

基因能够发生突变，那么染色体能不能发生变化呢？如果染色体发生变化，它会发生什么样的变化呢？生物的性状又会发生什么样的变化呢？

一、染色体结构的变异

讲述：染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物是有害的，但也有少数变异是有利的，人们研究染色体结构的变异可以为生产实践服务，也可以为人类健康服务。

二、染色体数目的变异

出示：教科书p86图58雌雄果蝇体细胞的染色体和图59雄果蝇的染色体组。

设问：

⑴果蝇体细胞有几条染色体？几对常染色体？（答：8条；3对）

⑵ⅱ号ⅱ号染色体是什么关系？ⅲ和ⅳ号染色体是什么关系？

（答：ⅱ和ⅱ，ⅲ和ⅲ，ⅳ和ⅳ，x和y）

⑷果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？这些染色体之间是什么关系？它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息？

⑸如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体？

（答：两组。）

教师讲述：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体；含有三个染色体组的叫三倍体，依此类推。我们把体细胞中含有三个或三个以上染色体组的叫做多倍体。多倍体在生物中很常见，在动物中极少见。

设问：多倍体有什么特点呢？（学生阅读教材回答）

教师讲述：在生物的体细胞中，染色体的数目不仅可以成倍地增加，还可以成倍地减少。如蜜蜂的工蜂和蜂王由受精卵发育而成，而雄蜂由未受精卵直接发育而成，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。

设问：

⑴一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？

（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。）

⑵二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？

⑶如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？

（答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。）

⑷单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？

（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）

5、单倍体植株有何特点？

板画：三倍体无子西瓜的培育过程图示：

列表比较多倍体育种和单倍体育种：

多倍体育种

单倍体育种

原理

染色体组成倍增加

染色体组成倍减少，再加倍后得到纯种（指每对染色体上成对的基因都是纯合的）

常用方法

秋水仙素处理萌发的种子、幼苗

花药的离体培养后，人工诱导染色体加倍优点

器官大，提高产量和营养成分

明显缩短育种年限

缺点

适用于植物，在动物方面难以开展

技术复杂一些，须与杂交育种配合

（三）总结

第2课时

提问：1、什么是染色体组、二倍体、单倍体、多倍体？2、单倍体、多倍体育种的原理是什么？操作方法如何？有什么特点？3、你所知道的诱导植物染色体数目变化的方法有哪些？4、观察植物细胞的有丝分裂的实验步骤有哪些？

这节课我们来探讨低温诱导植物染色体数目变化的方法。

一、实验原理

用低温处理植物分生组织细胞（如根尖分生区细胞），能够抑制纺缍体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目加倍。

二、实验目的

见教材p88。

三、材料用具

见教材p88。

四、实验步骤

↓

低温诱导，将整个装置放入冰箱4℃下诱导培养36h

↓

↓

制作装片：解离→漂洗→染色→制片

↓

观察装片：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察

↓

实验结论：低温可诱导植物染色体数目加倍

五、讨论题

1、秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍，这两种方法在原理上有什么相似之处？

2、帕米尔高原上的高山植物，其中有65%是多倍体，试分析其形成的原因。

3、尝试设计一个实验，探究帕米尔高原植物形成多倍体的原因。

（三）总结

本实验的目的、原理、步骤、结论等。

（四）作业布置

完成实验报告。