5.2 染色体变异

第5章 基因突变及其他变异第2节 染色体变异一、知识结构染色体结构的变异染色体数目的变异 染色体组染色体变异 二倍体和多倍体 单倍体二、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。解决方法以辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色组的概念。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染色体组的概念。二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。低温诱导染色体数目变化的实验。解决方法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。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。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、染色体结构的变异投影教材P8586 4个示意图，直观地说明染色体结构变异的类型。染色体缺某一片段；染色体增加某一片段；染色体的某一片段接到另一非同源染色体上；染色体某一片段位置颠倒。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：果蝇体细胞有几条染色体？几对常染色体？（答：8条；3对）号号染色体是什么关系？和号染色体是什么关系？（答：同源染色体；非同源染色体。）雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？（答：和，和，和，X和Y）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？（答：、X或、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。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：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。）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？（答：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。）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。）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： 总结：多倍体育种方法： 讲述：单倍体育种方法： 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（四）作业布置教材P89练习。（五）板书设计第2节 染色体变异 （包括染色体结构的变异和数目的变异）一、染色体结构的变异1、 概念缺失2、变异类型重复 倒位 易位3、遗传效应二、染色体数目的变异1、类型 概念2、染色体组 特点 概念3、二倍体 特点概念4、多倍体 成因特点概念5、单倍体 成因特点6、单倍体与一倍体联系和区别三、多倍体育种与单倍体育种1、多倍体育种 2、单倍体育种 3、二者的区别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、实验步骤培养洋葱根尖，待不定根长至1cm左右时低温诱导，将整个装置放入冰箱4下诱导培养36h固定根尖，剪取根尖约0.51cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51h，用95%酒精冲洗2次制作装片：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。（五）板书设计实验：低温诱导植物染色体数目的变化 1、实验原理2、实验目的3、实验步骤、实验现象、实验结论 培养洋葱根尖，待不定根长至1cm左右时低温诱导，将整个装置放入冰箱4下诱导培养36h固定根尖，剪取根尖约0.51cm，放入卡诺氏液中浸泡0.51h，用95%酒精冲洗2次制作装片：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7