染色体教学设计

《染色体变异》 教案

一、素质教育的目标

（一）知识教学

1．说出染色体结构变异的基本类型。

2．理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。

3．理解单倍体以及多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。

（二）能力训练

1．以果绳为例，引出染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。

2．通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

3．通过单倍体和多倍体的概念、原理、应用的学习，训练学生演绎思维能力。

（三）学科方法训练

让学生初步了解单倍体育种、化学方法诱导多倍体育种及杂交育种的几种方法等。

二、重点、难点、疑点的解决办法

1．教学重点及解决办法 （1）染色体组的概念。

（2）二倍体、多倍体和单倍体的概念。

（3） 多倍体育种原理及在育种上的应用。

[解决方法] （1） 让学生阅读有关染色体组的内容，感知染色体组的概念；
用多媒体课件展示雄果蝇及雌果蝇的染色体形态图，讲清染色体组的概念；
用练习的方法巩固染色体组的概念。

（2）用举例的方法讲清二倍体、多倍体和单倍体的概念；
用区分单倍体与二倍体及多倍体依据的方法辨析二倍体、多倍体和单倍体的概念；
用练习的方法巩固二倍体、多倍体和单倍体概念。

（3）通过复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目的变化、分裂后期的特点，自然引出多倍体形成的原因，同时用三倍体无籽西瓜的培育说明人工诱导多倍体育种的原理及方法。

2．教学难点及解决办法 多倍体的形成原因。

[解决方法] 多倍体的形成原因，通过复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目的变化、分裂后期的特点，自然引出多倍体形成的原因。

3．教学疑点及解决办法

（1）区分单倍体与二倍体及多倍体的依据。

（2）如何理解单倍体可能只有一个染色体组，也可能有多个染色体组。

[解决方法] （1）用例证的方法来明确单倍体和二倍体或多倍体的依据。

（2）用例证的方法去辨析单倍体可能只有一个染色体组，也可能有多个染 1

色体组。

三、教学方法

观察法、提问法、谈话法为主。

四、教具准备

果蝇的染色体图、植物细胞有丝分裂图、花药离体培养及三倍体无籽西瓜育种图。制作多媒体教学课件。

五、教学步骤

[新课导入] 回忆上节课所讲的基因突变与基因重组的相关知识。

提问：什么是基因？基因与生物的性状有什么关系？基因与染色体有什么关系？

讲述：基因发生改变会导致生物性状发生改变，那么如果染色体发生了改变，是否也会导致生物的性状发生改变呢？这就是我们这节课要学习的内容。首先我们看一个例子：多媒体展示音乐“天才”舟舟的简介，并播放相关视频激发学生兴趣。

（一）染色体变异的概念：

从舟舟的例子我们可以分析得出，染色体数目的变化会对生物的性状产生一定的影响，这就是染色体变异的一种。然后指导学生看书。

老师问：什么是染色体变异？

学生回答：在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体的数目和结构可以发生变化，从而导致生物性状的变异就叫染色体变异。

老师问：根据染色体结构和数目的变化，染色体变异的种类如何？ 学生回答：

（二）染色体结构的变异

阅读教材P85图5-5，引导学生总结出结构变异的4种类型：
1.缺失 2.增添 3.倒位 4.易位

老师简单介绍染色体结构变异的情况及相关变异例子后，接着提问：在易位这种染色体结构变异中，染色体的片段是从一条染色体移接到另一条非同源染色体上，那么如果移接到另一条同源染色体上是属于哪种生物变异呢？请举例说明。（基因重组，如交叉互换，发生在减I前期） 除了染色体结构的改变外，染色体数目的改变对生物新类型的产生也起着很大的作用。

（三）染色体数目的变异：

1．染色体组

让学生观察果蝇的染色体图（图5-

8、图5-9），并阅读染色体组的部分内容。 多媒体展示图5-9所示雄果蝇体细胞中染色体组成图。

老师问：果蝇体细胞中有几个染色体，几对同源染色体？其中几对常染色体和性染色体？

2

学生答：8个染色体，4个同源染色体。

3对常染色体（ Ⅱ Ⅱ、Ⅲ Ⅲ、Ⅳ Ⅳ），1对性染色体（雌果蝇为XX，雄果蝇为XY）。

老师问：雄果蝇形成精子时必须进行减数分裂，请同学们回忆一下，减数分裂时同源染色体的变化特点是什么？

学生答：同源染色体要发生分离，非同源染色体要发生自由组合。

多媒体显示图74示意果蝇体细胞经减数分裂分别进入两个配子。

老师问：两个配子中染色体数相等吗？分别是多少个？各是什么？

学生答：相等。分别是4个，应该是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。

老师问：对一个配子而言，染色体形态大小相同吗？为什么？ 学生答：不同。一条一个样。因为不含同源染色体。

教师归纳：象果蝇生殖细胞那样，形态、大小不同但携带了本物种全部遗传信息的一组染色体叫做染色体组。并由此得出：不同种的生物，每个染色体组所含的染色体数目和形态是不同的。

通过例题讲评引导学生判断细胞中的染色体组数，进一步理解染色体组的概念。

2．二倍体和多倍体

（1）二倍体：根据染色体组的概念，凡是由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体，叫二倍体。如果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。

（2）多倍体的概念和多倍体的形成：懂得了二倍体的概念后，我们常把由受精卵发育而来，体细胞中含有三个以上染色体组的个体统称为多倍体。其中体细胞中含有三个染色体组的个体叫三倍体。如香蕉就是三倍体。体细胞中含有四个染色体组的个体叫四倍体。如马铃薯是四倍体。此外还有六倍体、八倍体等统称为多倍体。可见，体细胞中所含的染色体组数目是我们划分二倍体或者多倍体的依据。

多倍体是怎样形成的呢？出示植物细胞有丝分裂的过程图，并提问：植物细胞有丝分裂的各个时期染色体数目有什么变化？分裂后期有什么特点？细胞分裂到这一阶段所含染色体数目和其他时期是否相同？与其他时期有何关系？

当学生回答完这些问题后，教师很自然地引出多倍体形成的原因，是由于外界条件剧烈变化的影响或通过内因而形成的。例如在高山或沙漠地区，自然条件（包括温度、湿度）的变化十分剧烈。当植物细胞进行分裂时，染色体已经分裂，但由于环境条件剧烈变化，使纺缍体不能形成而停止分裂。这样的细胞，核内的染色体却已经加倍了，这种染色体加倍的细胞，继续进行正常的有丝分裂，并且通过减数分裂，形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞，再由这些生殖细胞结合成合子，进一步发育成的植物，就是多倍体。例如帕米尔高原的高山植物，其中有65％是多倍体植物。

多倍体植株的特点和意义是什么？

学生回答后老师点拨：由于多倍体植株所含染色体数目成倍增加，与二倍体植株在性状上有明显的不同。一般表现为形态上的加大，无论叶片上的气孔、花粉粒、花朵或茎杆、果实和种子都明显增大，蛋白质、糖类及其他营养物质的含量也有所提高。但由于染色体的增加而呈现出发育延缓、结实降低的情况。例如：在银幕上显示二倍体水稻和四倍体水稻的比较图，讲清楚四倍体水稻（体细胞中含有48个染色体）比二倍体水稻（体细胞中含有24个染色体）的稻粒有明显增大，蛋白质的含量提高5—50％。因此，多倍体植物在生产上具有一定的利 3

用价值。

二倍体及多倍体都是由受精卵发育而来的，那么自然界中是否有由配子直接发育而来的生物呢？（简介雄蜂的产生过程，引出单倍体的概念）

3.单倍体

讲解单倍体的概念，是指由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。着重理解“体细胞”、“本物种”、“配子”三个生物用语，并举例说明。如：玉米是二倍体，它的体细胞中含有二个染色体组，20个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有一个染色体组，10条染色体；
又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有六个染色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组，21个染色体。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。

在此，让学生自己强化记忆单倍体、二倍体和多倍体的定义后，教师提问：对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

在学生回答的基础上老师点拨：关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子（精子或卵细胞）直接发育而成的个体。由受精卵发育而来的个体，含有几个染色体组就是几倍体。由配子（精子或卵细胞）不受精直接发育而成的生物体，不管含有几个染色体组，都只能称为单倍体。如玉米是二倍体，它的单倍体含一个染色体组；
马铃薯是四倍体，它的单倍体含二个染色体组；
普通小麦是六倍体，它的单倍体含三个染色体组。

（2）单倍体形成的原因

学生相互讨论后，老师再集中点拨疑难问题，必须明确：在自然条件下，玉米、普通小麦、水稻、烟草作物等，偶尔会出现单倍体植株，这是由于未经受精的卵细胞发育而成的。

（3）单倍体的特点

让学生回答后老师点拨：单倍体植株与正常植株相比，植株弱小，而且高度不孕的。

（4）单倍体在育种上的意义

让学生回答后老师点拨：常用花药离体培养的方法获得单倍体，这种植株无生产价值，但在育种上有其特殊的意义。用人工诱导使单倍体植株染色体加倍，这样，它的体细胞中不仅含有正常植株体细胞中的染色体数，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合，这样植株后代就不会发生性状分离。这种方法比杂交育种所需时间大大地缩短了。现举例如下：（通过多媒体教学投放在银幕上逐渐展现）

两对基因AaBb的杂合小麦F1，经减数分裂形成

此种方法培养稳定的性状，种植只需两年时间，与杂交育种相比，明显缩短了育种年限。

4

（四）课堂小结

现在我们来总结一下：①像果蝇的生殖细胞那样，形态、大小和数目都不相同的一组非同源染色体叫一个染色体组。以染色体组的数目为依据来划分，凡是体细胞有两个染色体组的个体为二倍体，凡是体细胞中有三个以上的染色体组的个体为多倍体。②多倍体形成的外因是外界条件（自然条件或人为条件）的剧烈变化，内因是染色体复制后细胞分裂受阻，使细胞核染色体加倍。

（五）练习反馈

1．分析右图的对照图，从A、B、C、D确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的_________。

参考答案：B。

2．下图是果蝇一种生殖细胞的染色体图解，请据图回答：

（1） 这是什么性别的果蝇生殖细胞？___________ 。每个细胞的染色体组成了一个_____。

（2）这个细胞某基因位于第Ⅲ号染色体上，它的等位基因位于该果蝇的_______细胞中的第______号染色体上。

（3）从图可推知，果蝇的体细胞中，含有几对同源染色体？______。

参考答案：（1）雄性、染色体组，（2）体、Ⅲ，（3）4。

3．用亲本基因型为DD和dd的植株进行杂交，其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是 [

]

A．DDDD B．DDdd C．dddd D．DDDd 4．在育种工作中，既要使生物子代的性状得到更多的变异，又要使变异的性状较快地稳定，最好采用 [

] A．单倍体育种 B．多倍体育种 C．杂交育种 D．诱变育种 5．用基因型TtDd的植株产生的花粉粒，分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理使其成为二倍体。这些幼苗成熟的后代 [

]

5

A．全部是纯种 B．全部是杂种 C．4/16是纯种 D．1/16是纯种

参考答案：3．B 4．A 5．A。

六、板书设计

七、教后反思

讲解完染色体变异以后，感觉既有闪光点，又有很明显的不足。

从整体上讲这节课整体思路明确，教学设计合理；
重难点突出，时间分配合理。讲解过程中，采用设疑和谈话式教学，课堂气氛有所改观。但教学语言不够精练和准确。

细节问题上，处理较好的是染色体组的概念。摒弃了老师干讲的单一教学，大胆的引导学生从演示的果蝇染色体形态图中形象生动的学习了染色体组的概念。另外，在讲解染色体结构变异和数目变异的相关知识时，与实例相结合，引起学生的兴趣，既采用了简洁和多样化的处理；
在重难点设疑时又给予学生一定的时间思考，充分发挥学生的主动学习的能力。

不足之处也很多。最明显的就是结尾太仓促，没有一个完美的收尾过程。另外，在处理单倍体这个难点时，单倍体和前面的二倍体和多倍体联系和区别这个细节处理的不够完美，可以说并不是很好。对于概念很多的点，与其通过语言表述灌输于学生，不如出些考察概念的小题，哪怕是一道选择题，在学生会意和思考以后，再去表述，不但节省时间而且效果要好的多。以后难点处理问题上，一定要再三斟酌。

总之这节课处理的还可以，方法比较新颖，这是优点。在重难点处，处理的不够细腻，语言不够准确，主要是备课时间不充分引起的。这是能改的毛病，以后给自己规定，最少要在讲课的前一天处理好课。必须达到随时上课都很流畅的地步。

《染色体变异》复习课教学设计

徐 鹍（深圳市育才中学）

本节课程是人教版必修 2 《遗传与进化》第五章第 2 节染色体变异，引起生物变异的原因除了基因突变和基因重组外，还有染色体变异。染色体组、单倍体、多倍体的概念以及单倍体育种和多倍体育种在生产中的应用是教学过程的难点，也是高考热点。通过课前预习环节，学生提出一系列问题，然后在教师引领下就相关问题在全班范围内进行探讨，最后得出结论。在教学中，注重模型建构也是本节课的一大特色。这个环节的设置，让学生更容易理解染色体组这个概念，为下节课遗传育种知识的讲授奠定基础。本节课程是人教版必修 2 《遗传与进化》中相对较难的知识点，其中染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的判断以及在遗传育种中的应用等，是学生知识的薄弱点，因此本节内容的讲授需要通过模型的建构，辅助学生对抽象知识的理解，再达到知识应用的水平。

一、教学目标 1.知识目标

（１）通过复习教材，掌握染色体变异的概念、类型及特点。

（２）初步掌握染色体组、二倍体、多倍体的概念。

（３）了解染色体变异在育种方面应用，例如无籽西瓜的培育过程。

2.能力目标

（１）通过染色体组型图，尝试分析染色体变异的类型。

（２）尝试推断各种染色体变异的成因。

（３）尝试设计无籽西瓜的培育过程。

3.情感目标

（１）通过观察染色体图，建立染色体组的概念。

（２）探讨染色体结构变异和数目变异在实际生产中的应用。

二、教学重点

1.举例说明染色体结构变异的类型。 2.染色体组的概念。

3.辨别二倍体、多倍体和单倍体。

三、教学难点 1.染色体组的概念。

2.辨别二倍体、多倍体和单倍体。

四、教学手段与教具 多媒体课件、纸卡。

五、教学过程

〖引入〗 请同学们观看一组照片。

教师提问：这组照片集中体现了生物的什么性质？ 学生回答：变异。

教师提问：上节课同学们学习了引起生物变异的原因之一，基因突变和基因重组。本节课程我们共同来探讨引起生物变异的另一重要原因，染色体变异。

〖课前预习〗 请大家用三分钟时间将学案的课前预习部分在小组内部进行交流，提出在预习过程中的问题，记录在“课前生疑”的表格中。

〖小组发言〗

1.基因突变与染色体变异的区别？

2.请举例说明染色体结构变异的类型及其特点？

教师：辅助展示“染色体结构变异图解”，请同学据图回答染色体结构变异的类型名称。那么，染色结构变异可能会给人类健康带来什么样的影响？（播放猫叫综合征视频）

除了染色体结构变异，还有染色体数目变异。请小组代表交流下一题。

3.染色体数目的变异可以分为哪两类？

教师：染色数目变异可能会给人类健康带来什么样的影响？辅助展示世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟的简历。通过舟舟的例子，说明人先天性的缺陷是自己无法改变的，但是通过后天的努力，可以改变自己的命运。命运掌握在自己手中。

4.什么是染色体组？什么是单倍体？什么是多倍体？ 〖课前生疑〗 请同学们写出在自主学习过程中的疑难问题，并尝试小组合作解决问题。

课前疑惑 解 答

〖课堂探究〗

1.基因突变与染色体变异的区别？（提示：变异发生的实质、意义、检测等） 2.染色体移接与染色体交叉互换的区别？ 学生画图展示。

教师：辅助展示“染色体移接和染色体交叉互换图像”，请同学分析形成原因及区别。

学生回答：

3.染色体组的特点？

〖学生活动〗 所有纸卡表示一个细胞内所有的染色体，相同大小、形态纸卡的染色体。

Ａ 请拿出一对同源染色体。

Ｂ 请拿出一种类型全部的同源染色体。

Ｃ 请拿出一个染色体组。

Ｄ 请数一数本组中染色体组的数目。

Ｅ 该细胞是受精卵发育的体细胞，则该生物为几倍体？ Ｆ 该细胞是生殖细胞发育的体细胞，则该生物为几倍体？ 〖结论〗 学生总结染色体组的特点：
4.染色体组数目的判断：

（１）下图表示细胞内染色体的组成，请据图回答细胞中含有几个染色体组？

规律总结：

（２）图中字母表示细胞内基因组成，请据图回答细胞中含有几个染色体组？

规律总结：

（３）比较单倍体和多倍体

单倍体 多倍体 发育起点

如何获得

植株特点

应 用

（４）如果你是一位农业育种专家，想要得到无籽西瓜，应该怎么做？请写出实验方案。

六、教学反思

本节课程在深圳市育才中学高三 (7) 班按计划完成，收到了良好的效果：
1.本节教学设计体现了高三复习课的特点，教学目标明确，知识讲授深入浅出，课前学生通过导学案进行预习，先对知识进行回忆和再现，完成导学案相应的问题，构建基本的知识框架，体现了“先学后教”的教学理念。学生将学习中无法自己解决的问题，记录在导学案“课前生疑”部分。

2.在教学过程中教师通过结合生活中的实例，将抽象的知识具体化，更便于学生的理解，例如知名天才智障指挥家舟舟通过后天努力而成名的故事，培养学生的情感、态度和价值观。同时，在讲授染色体组这个抽象的知识概念时，还自制纸卡模型，帮助学生分析和理解，收效较好。最后，将知识进行迁移，与实际生产生活相联系，为下节课遗传育种的过程讲解，做好铺垫。

3.教学过程中，活动环节时间稍显紧张，教师讲解稍多，应当充分调动学生，让学生边学边讲，更好的发挥小组合作学习作用。

教学准备

1. 教学目标

1、说出染色体的结构变异的基本类型。

2、说出染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。

3、说出多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。

4、以果蝇为例，引出染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。

5、通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

2. 教学重点/难点

教学重点：
染色体数目的变异。

教学难点

1.染色体组的概念。

2.二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。 3.低温诱导植物染色体数目的变化的实验。

3. 教学用具

教学课件

4. 标签

教学过程

(一)、引入新课

1、可遗传变异的有哪些来源？

2、染色体变异的类型有哪些？这些变异又分为哪几类？

3、基因的本质是什么？它和染色体又有什么关系？

4、染色体变异的类型 （1）染色体结构变异 缺失、重复、倒位、易位 （2）染色体结构变异

二、染色体结构的变异

教师：基因突变是染色体的某一个位点上的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体变异是可以用显微镜直接观察到的。染色体变异有结构变异和数目变异两种。不论哪一种变异，都会造成生物性状的改变，播放染色体变异实例图片。

教师：请同学们阅读课本P85～P86“染色体结构的变异”后，回答：染色体结构的变异有哪四种？

学生：染色体发生的结构变异主要有以下四种：

1、缺失：染色体中某一片段缺失引起变异。

例如：猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。

2、重复：染色体中增加某一片段引起变异。

3、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。

4、倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起变异。 为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变? 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位导致染色体上基因数量、排列顺序的改变导致生物性状的改变（变异）

教师：请同学们思考：染色体结构变异对生物都是有害的吗？

学生：大多数染色体结构变异对生物是有害的，但也有少数变异是有利的。

教师：请同学们讨论：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？ 学生：每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，引起的性状变化较大一些。

三、染色体数目变异

1、染色体数目变异的类型

教师：请同学们阅读课本P86“染色体数目的变异”后，回答：染色体数目的变异有哪两种？

学生：染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。

教师：请同学们观察课本P86图5－8雌雄果蝇体细胞的染色体图和P87图5－9雄果蝇的染色体组图，回答下列问题：

（1）果蝇体细胞有几条染色体?几对常染色体? （8条。3对）

（2）Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系? （同源染色体。非同源染色体）

（3）雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体? （Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，X和Y）

（4）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? （Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。这些染色体在形态、大小和功能上各不相同。它们是非同源染色体。它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息）

（5）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? （两组）

2、染色体组 教师：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。（播放雄果蝇染色体组图解动画）这样的一个染色体组，具有怎样的特点？

学生：不含同源染色体，但含有每对同源染色体中的一条。

3、二倍体和多倍体

教师：请同学们阅读课本P87“二倍体和多倍体”，回答：（1）什么叫二倍体和多倍体？它们是根据什么命名的？

学生：体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。

教师：大家一定要注意这两个概念的前题条件：由受精卵发育而成的个体，否则就会与下面所学的单倍体混淆。（2）多倍体植株有什么特点？

学生：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

教师：目前人工诱导多倍体的常用方法是什么？ 学生：低温和秋水仙素法。

教师：秋水仙素法的具体做法是什么？原理是什么？

学生：方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。

教师：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株行吗？

学生：不行，秋水仙素作用的对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株不一定进行有丝分裂。

（1）多倍体成因

体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成复制，但是细胞受到外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。

（2）多倍体植株特点

与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

（3）人工诱导多倍体在育种上的应用

用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。

4、单倍体

教师：请同学们阅读课本P87～P88“单倍体”，回答下列问题：
（1）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）

（2）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? （对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半）

（3）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? （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）

（4）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? （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、六倍体等多倍体，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） 教师：对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？ 学生：关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由受精卵发育而成的个体叫单倍体。

教师：单倍体植株有什么特点？

学生：单倍体植株长得弱小，而且高度不育。

教师：单倍体育种的措施和优点是什么？

学生：单倍体育种常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。其优点是用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。

总结：单倍体育种与多倍体育种的比较

总结：基因重组、基因突变、染色体变异的比较

四、低温诱导植物染色体数目变化的方法。 1.作出假设

教师：要探究问题，首先得提出假设，你作出的假设是什么？ 学生：低温能诱导植物细胞染色体数目发生变化。

2.根据假设让学生分组讨论、设计实验方案 （1）你选择的实验材料是：

洋葱（2n=16）、大葱（2n=16）、蒜（2n=16）、蚕豆（2n=12）。

（2）你选择的实验器具和试剂是：[来源:学科网ZXXK] 冰箱、显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、剪刀、镊子、吸水纸、滴管、小烧杯、卡诺氏固定液、盐酸酒精解离液、质量浓度为10 mg/mL的龙胆紫溶液。

试剂的配制：

①卡诺氏固定液的配制：取无水酒精和冰醋酸，按体积比3∶1的比例混合。该溶液最好现配现用。

②盐酸酒精解离液的配制：取无水酒精和盐酸，按体积比1∶1的比例混合。该溶液最好现配现用。

③质量浓度为10mg/mL的龙胆紫溶液的配制：将100 mL的体积分数为45％的醋酸溶液煮沸，加入1g龙胆紫后，搅匀再煮5 min，待冷却后过滤，备用。

注意：盐酸有刺激性和腐蚀性，应小心使用，避免与皮肤和眼睛接触。

（3）实验步骤 ①培养根尖

方法1：实验课前的3～5d，把洋葱放在盛满水的广口瓶上，让它的底部接触瓶内的水面。

方法2：实验课前的3～5d，取蒜瓣剥去其外围干燥的膜质鳞片叶，放在盛有少量水的培养皿中培养。

方法3：把50颗干燥的蚕豆种子浸在清水中一昼夜，使它们吸胀萌动，放在盛有少量水的培养皿中培养。

②低温诱导 当根长到1 cm时，把数个装置连同材料分成3份：一份放入冰箱内4℃低温下培养，另一份放入冰箱内－4 ℃低温下培养，还有一份仍留在25 ℃下培养。共处理36h。

③固定根尖

剪取以上3种处理的根尖，每个根尖为0.5～1 cm，分别放入卡诺氏固定液中固定30 min，然后用体积分数为95％的酒精洗两次，用体积分数为70％的酒精保存于低温处，贴好标签。

④制作装片

取固定好的根尖，进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。[来源:学科网ZXXK] ⑤观察装片

先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜，使物像清晰，仔细观察，辨认哪些细胞发生染色体数目变化，找出处于细胞分裂中期的细胞，进行染色体计数。

（4）自己设计的实验记录表格：

3.老师指定几组实验方案设计较好的组，派代表到讲台读设计方案，请老师和同学提出意见。其他各组设计方案等老师认可后开始做实验。

4.实施实验

按实验方案从步骤③开始（前面步骤已经由教师预先分类做好，学生只要根据自己设定的方案选择材料即可）进行操作，仔细观察，认真记录。

5.分析与结论

根据实验结果得出本小组结论。

6.表达与交流 与其他小组交流。然后，各小组代表用简明、科学的语言，在班里说出本小组的同学观察不同温度处理的根尖装片，比较其诱导染色体数目变化的效果。

教师精讲 1.实验原理

本实验是通过低温处理植物，使根尖分生区的细胞分裂时纺锤体的形成受到抑制，以致染色体的着丝点分裂后，子染色体没有纺锤丝的牵引不能被拉向两极，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。

2.操作说明

①培养根尖：分小组进行实验，不同的小组可选用不同的实验材料。根的培养应保持在25 ℃左右，注意勤换水，以促使生根。

②低温诱导：也可以多设置几种温度。

③固定根尖：教师固定细胞的形态，收集足够的根尖供学生做实验。学生只要根据自己设定的方案选择材料即可。

④制作装片：同一小组的同学每人制作其中一种处理的根尖装片。同一小组的同学交换。

⑤观察装片：观察不同温度处理的根尖装片，比较其诱导染色体数目变化的效果。

3.本实验应选取根尖才方便处理和观察，因为这部分的细胞正在进行旺盛的分裂。

4.要挑选处于细胞分裂中期的细胞进行染色体计数，因为这一时期的染色体形态比较固定，数目比较清楚。

评价反馈

各小组分别汇报是如何统计不同温度处理对染色体数目变异的诱导效果，学生讨论、分析哪种统计方法最简单、最严谨。教师作出评价。

课堂小结

本节内容主要讲述了“染色体结构的变异”和“染色体数目的变异”以及实验“低温诱导植物染色体数目的变化”。“染色体结构的变异”与人类遗传病有关，“染色体数目的变异”与单倍体、多倍体育种关系密切，染色体组是一个难点，大家不易掌握，但它是掌握单倍体、多倍体等有关知识的基础。本节中的实验“低温诱导植物染色体数目的变化”是课程标准中“活动建议”部分所列入的活动，旨在锻炼大家的动手能力。通过这个实验，大家能够用显微镜观察到细胞中染色体数目的增加，但增加的确切数目难以确定。

板书

第五章 第2节 染色体变异

一.染色体结构的变异

1、缺失

2、重复

3、易位

4、倒位

二、染色体数目的变异

1、类型

2、染色体组

3、二倍体和多倍体

4、单倍体

三、低温诱导植物染色体数目变化的方法。

基因在染色体上教学设计

【课标点击】 学习目标：

1.说出基因在染色体上的理论假说和实验证据。 2.尝试运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。

3.认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。 重难点：

1.运用类比推理的方法，解释基因位于染色体上。 2.基因位于染色体上的实验证据。

【自主探究】

◆复习：分离定律：在生物的体细胞中,控制同一性状的成对存在,不相融合;在形成配子时,成对的发生分离,分离后的分别进入不同的配子中,随配子遗传给后代。

请你试一试,将孟德尔分离定律中的遗传因子换成同源染色体,再把分离定律念一遍,你觉得这样的替换有问题吗? 由此你能联想到什么呢?

一、萨顿的假说

实验发现：蝗虫精子与卵细胞的形成过程中，等位基因的分离与减数分裂中同源染色体的分离极为相似；

基因的行为 染色体的行为 杂交过程中

保持：_____________ 也有：______________ 体细胞中存在形式 _________存在 ___________存在 在配子中

只有成对基因中的_______ 只有成对染色体中的_________ 体细胞中的来源

成对中的基因一个来自______一个来自______ 同源染色体一条来自______ 一条来自______ 形成配子时组合方式 非等位基因：______________ 非同源染色体：______________ 通过比较，我们发现基因和染色体行为存在着。

科学研究方法：类比推理（类比推理得出的结论并不具有逻辑的必然性，其正确与否，还需要观察和实验的检验。）

二、基因位于染色体上的实验证据 1.摩尔根：他对孟德尔的遗传理论，萨顿的基因位于染色体上的学说持怀疑态度，但他认真钻研，寻找证据解决疑点。

2.实验材料：果蝇 选取果

蝇

的

优

点

是

：_______________________________________________________。

3.实验设计：

p：红眼（♀）×白眼（♂） f1：红眼（♀、♂） 相互杂交

f2：3/4红眼1/4白眼 （♀、♂）（♂） 4.实验结果解释：

从果蝇红眼和白眼这一对相对性状来看，f1的表现型是_____________，f2的红眼和白眼之间的数量比是_____________，这样的遗传表现符合分离定律，表明果蝇的红眼和白眼是受一对等位基因控制的。

思考：白眼性状的表现总是与性别相联系，如何解释这一现象呢？ 5.摩尔根的假设：
（1）常染色体

xx（同型的）：雌性果蝇中 性染色体：

xy（异型的）：雄性果蝇中

（2）假设：控制白眼的基因（用w表示）在x染色体上，而y染色体不含有它的等位

基因。写出摩尔根实验的遗传图解 p：xwxw红眼（♀）×xwy白眼（♂） ↓↙↘ 配子：
f1：
↙↘↙↘ 配子：
f2：
6.测交实验验证（写出遗传图解）：

测交p（f1）：xwxw红眼（♀）×xwy白眼（♂） ↙↘↙↘ 配子：

测交后代（f2）：
7.结

论

：___________________________________________________________。

8.检测方法：

荧光标记法→基因在染色体上呈 排列，一条染色体上应该有基因。

三、孟德尔遗传规律的现代解释

细胞遗传学的研究结果表明，一对遗传因子就是位于一对同源染色体上的___________，不同对的遗传因子就是位于非同源染色体上的___________。

1.基因的分离定律的实质是：

在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；
在减数分裂形成配子的过程中，会随的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。

2.基因的自由组合定律的实质是：

位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；
在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，上的自由组合。

四、巩固练习

1、下列关于基因和染色体关系的叙述，错误的是（） a.染色体是基因的主要载体b.基因在染色体上呈线性排列 c.一条染色体上有多个基因d.染色体就是由基因组成的 2.果蝇体细胞中染色体组成可表示为（） a.3+x或3+yb.6+x或6+y c.3对+xx或3对+yyd.3对+xx或3对+xy 3.第一个证明基因在染色体上相对位置的科学家是（） a.孟德尔b.摩尔根c.萨顿d.克里克 4.基因自由组合定律揭示了（）

a.等位基因之间的关系b.非等位基因之间的关系

c.非同源染色体之间的关系d.非同源染色体上的非等位基因之间的关系

5、（09年XX市学业水平测试二模）果绳的红眼为伴性显性遗传，其隐性性状为白眼，在下列杂交组合中，通过眼色即可直接判断子代果蝇性别的一组是（）

a、杂合红眼雌果蝇×红眼雄果蝇b、白眼雌果蝇×红眼雄果蝇 c、杂合红眼雌果蝇×白眼雄果蝇d、白眼雌果蝇×白眼雄果蝇 6.下列关于基因和染色体在减数分裂过程中行为变化的描述，错误的是（）

a.同源染色体分离的同时，等位基因也随之分离 b.非同源染色体自由组合，所有非等位基因之间也自由组合 c.染色单体分开时，复制而来的两个基因也随之分开

d.非同源染色体数量越多，非等位基因自由组合的种类也越多

金色花教学设计

彩色非洲教学设计

蓝色树叶教学设计

部编夜色教学设计

苏教版九色鹿教学设计

推荐访问:染色体 教学设计