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第2节染色体变异●三维目标1.知识与技能（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）学习低温诱导植物染色体数目变化的方法。能够解释低温诱导染色体加倍的原理，评价不同作物、不同的温度对染色体加倍实验的影响效果。关注染色体加倍对人类未来的发展影响，进行低温诱导植物染色体数目的变化的实验。2.过程与方法（1）以辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色体组的概念。（2）通过对具体实例、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。（3）用图解、事例和图表的形式引导学生学习多倍体和单倍体育种。（4）以实验的方式认识低温对诱导染色体数目的变化的作用。3.情感态度与价值观（1）了解染色体数目变化原理在农业生产上的应用，激发学生学以致用的理想。（2）通过实验，养成与他人合作、共享并能够欣赏别人的观点和创意的习惯。（3）培养学生的动手能力，激发学生勇于探索的热情，使学生关注染色体加倍对人类未来的发展影响。●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。●教具准备1.染色体变异实例图片。2.雄果蝇染色体组图解动画。●课时安排2课时。第1课时完成理论教学部分，第2课时完成低温诱导植物染色体数目变化的实验。第1课时●教学过程［课前准备］1.制作教具。2.学生根据课本P85“本节聚焦”预习课文，思考相应问题。［情境创设］学生：阅读课本P85“问题探讨”，然后分学习小组讨论：无子西瓜是怎样形成的？（无子西瓜是三倍体植株，不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞）［师生互动］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）染色体中某一片段缺失引起变异。（2）染色体中增加某一片段引起变异。（3）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）染色体中某一片段位置颠倒引起变异。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。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）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。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。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。［教师精讲］1.染色体变异：是可以用显微镜直接观察到的变异。（1）染色体结构变异染色体结构的改变，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。染色体发生的结构变异主要有以下四种：①染色体中某一片段缺失引起变异。②染色体中增加某一片段引起变异。③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染色体中某一片段位置颠倒引起变异。（2）染色体数目的变异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。2.染色体组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。特点：（1）在一个染色体组中，所有染色体在形状、大小方面各不相同，即不含同源染色体。（2）不同的生物，其染色体组数和每个染色体组所包含的染色体的数目、形状、大小都是不同的。3.二倍体和多倍体二倍体是指体细胞中含有两个染色体组的个体，多倍体是指体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。（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.单倍体体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。抓住重点词语“配子染色体数目”来理解。对一个个体称单倍体还是几倍体，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，由配子发育而成的个体叫单倍体。（1）单倍体植株的特点单倍体植株长得弱小，而且高度不育。（2）单倍体育种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，而且是纯种，自交产生的后代不会发生性状分离，能明显缩短育种年限。［评价反馈］学生做课本P89练习题，教师检查评讲。［课堂小结］［课后拓展］1.基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是A.都能产生可遗传的变异B.都能产生新的基因C.产生的变异均对生物不利D.产生的变异均对生物有利解析：基因重组、基因突变和染色体变异三者的共同点是都发生了遗传物质的变化，故产生的变异都是可遗传的。但产生的变异有的对生物不利，有的对生物有利，三者只有基因突变可产生新的基因。答案：A2.用杂合子种子尽快获得纯合子植株的方法是A.种植F2选不分离者纯合子B.种植秋水仙素处理纯合子C.种植花药离体培养秋水仙素处理纯合子D.种植秋水仙素处理花药离体培养纯合子解析：利用花药离体培养获得单倍体，再经人工诱导使染色体加倍，可迅速获得纯系植株。答案：C3.四倍体水稻受精卵连续三次有丝分裂后，所生成的每个子细胞染色体数目是A.12条B.24条C.36条D.48条解析：二倍体水稻细胞中有24条染色体，四倍体水稻细胞中有48条染色体，四倍体水稻受精卵卵有48条染色体，有丝分裂分裂前后染色体数目不变。答案：D4.用亲本基因型为DD和dd的植株进行杂交，对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.DDDDB.DDddC.ddddD.DDDd解析：亲本基因型为DD和dd的植株进行杂交，其子一代幼苗的基因型是Dd，用秋水仙素处理后，染色体数目加倍，造成基因数目加倍，基因型是DDdd。答案：B5.蔷薇有多个品系，其中因减数分裂过程中同源染色体配对紊乱不能产生正常配子的是A.2n=14B.2n=21C.2n=28D.2n=42解析：2n表示的是二倍体的染色体数目，当它为双数时，可以配对，单数时不能配对。答案：B●板书设计第2节染色体变异1.染色体变异成倍增减个别增减数目变异结构变异2.染色体组（1）概念（2）特点3.二倍体（1）概念（2）特点4.多倍体（1）概念（2）成因（3）特点（4）应用5.单倍体（1）概念（2）成因（3）特点（4）应用●习题详解一、练习（课本P89）（一）基础题1.（1）解析：如果是由受精卵发育而成的，含有两个染色体组的个体是二倍体；如果是由配子发育而成的，含有两个染色体组的个体是单倍体。答案：×（2）解析：单倍体植株不一定只含一个染色体组，所以用秋水仙素处理后得到的不一定是二倍体。答案：×2.解析：秋水仙素诱导多倍体形成的原因是：抑制纺锤体的形成，这样就造成染色体复制后不能分配到两个细胞中去，使染色体数目加倍，形成多倍体。答案：B3.解析：体细胞中的染色体数目与配子中的染色体数目关系是减半的关系，体