人教版教学教案低温诱导植物染色体数目的变化 学案 1
【高中生物】人教版高中生物必修2示范教案：5-2 染色体变异 第1课时
第2节染色体变异●从容说课本节内容包括“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，学生不易掌握，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，旨在锻炼学生的动手能力。
通过这个实验，学生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。
在复习基因突变的基础上，教师可以引导学生回忆基因和染色体的关系。
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?从而引出染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。
染色体结构的变异是学生了解的内容，教材通过4个示意图直观形象地说明了染色体结构变异的类型。
但需要提醒学生的是，尽管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。
染色体组的概念较为复杂，如果直接讲述，学生是很难理解其实质的。
教师从雌雄果蝇体细胞和生殖细胞的染色体的形态和数目分析入手，设置一系列的问题情境，通过联系以前所学的知识，帮助学生认识染色体组的概念。
问题情境如下。
观察课本图5－8雌雄果蝇体细胞的染色体和图5－9雄果蝇的染色体组，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。
实验：低温诱导植物染色体数目的变化
染色体数目加倍
4、优点： 缩短了育种年限 5、缺点： 技术复杂，需要与杂交育种配合
举例：
三、杂交育种
1、原理： 基因重组
自交 选优 自交
2、方法： 杂交
3、优点： 将不同个体的优良性状集中到一个个体上 4、缺点： 育种时间长 5、举例：
举例：
杂交育种 P 高杆抗病×矮杆感病
DDTT
↓
ddtt
第 年
单倍体育种 P 高杆抗病 × 矮杆感病
DDTT
↓
ddtt
第 年
1
1
高杆抗病 DdTt ↓× F2 D_T_ D_tt ddT_ ddtt 矮抗
F1
第 年
F1
配子
花药离体培养→ 秋水仙素→
高杆抗病 DdTt
第 年
2 3~6
↓
↓ ↓
DT DT
Dt
dT
dt
↓ ↓
×
Dt
↓ ↓
dT
↓ ↓
第 年
2
dt
ddTT
↑ 需要的矮抗品种
纯合体 DDTT DDtt ddTT ddtt
↑ 需要的矮抗品种
四、诱变育种
1、原理：
2、方法：
①物理方法：紫外线、X或γ射线、激光等处理后再筛选 ②化学方法：亚硝酸、硫酸二乙酯等处理后再筛选
基因突变
3、优点：能提高突变率，产生新基因；
加速育种进程。
4、缺点：盲目性大，有利变异少，工作量大，秋水仙素处理来自自然长成二倍体西 瓜幼苗
杂交
四倍体西 瓜植株 第一年 第二年 三倍体西瓜
联会 紊乱
♀
♂
授粉
二倍体西 瓜植株
低温诱导植物染色体数目的变化
四、可遗传变异与不可遗传变异
例4 已知家鸡旳无尾(A)对有尾(a)是显性。现用有 尾鸡(甲群体)自交产生旳受精卵来孵小鸡，在孵化 早期向卵内注射微量胰岛素，孵化出旳小鸡就体现 出无尾性状(乙群体)。为研究胰岛素在小鸡孵化过 程中是否引起基因突变，可行性方案是 ( ) A．甲群体×甲群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素 B．乙群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素 C．甲群体×乙群体，孵化早期向卵内注射胰岛素 D．甲群体×乙群体，孵化早期不向卵内注射胰岛素
一、基因突变旳分类及特点
4.某种群中发觉一突变性状，连续哺育到第三代才
选出能稳定遗传旳纯合突变类型，该突变为
A．显性突变(dC．显性突变和隐性突变 D．人工诱变
5．一只雌鼠旳一条染色体上某基因发生了突变，使野生
型(一般均为纯合子)变为突变型。该雌鼠与野生型雄鼠
杂交，F1旳雌、雄鼠中都有野生型和突变型。由此能够 推断，该雌鼠旳突变为
(3)解离液(体积分数为15%旳盐酸溶液和体积分数为95% 旳酒精以1∶1混合)：使组织中旳细胞相互分离开来。
(4)清水：洗去解离液，预防解离过分影响染色。
(5)改良苯酚品红染液： 使染色体着色，便于观察染色体旳形态、数目、行为。
4.注意 (1)为了能观察到细胞在生活状态下旳内部构造， 必须先将细胞固定。 (2)在进行本试验旳过程中，与观察植物细胞旳有 丝分裂一样，所观察旳细胞已经被杀死了，最终在显 微镜下看到旳是死细胞。 (3)选材旳时候必须选用能够进行分裂旳分生组织 细胞，不分裂旳细胞染色体不复制，不会出现染色体 加倍旳情况。
由图取得旳信息： 造成B、b不同旳原因有：基因突变(间期) 或交叉互换(前期)。 ①若为体细胞有丝分裂(如根尖分生区细胞、 受精卵等)则是： 基因突变造成旳； ②若题目中问造成B、b不同旳根本原因，则是：基因突变； ③若题目中有××分裂××时期提醒，如减Ⅰ前期造成旳则考 虑交叉互换，间期造成旳则考虑基因突变； ④若亲代基因型为BB或bb，出现上述情况应考虑基因突变； ⑤若图示为有丝分裂图像，只能是基因突变；
人教版教学教案生物《染色体变异》教案(新人教版必修)
第5章基因突变及其他变异第2节染色体变异一、教学目标知识目标1、染色体结构变异的基本类型。
2、染色体数目的变异。
能力目标：进行低温诱导染色体数目变化的实验二、教学重点和难点教学重点：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、低温诱导染色体数目变化的实验。
三、教学方法：讲授法，谈话法。
四、教学课时：2五、教学过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图引言通过细胞有丝分裂、减数分裂以及受精作用的学习，我们知道每种生物的染色体数目及染色体形态是稳定的。
从而保持了遗传性状的相对稳定性。
然而一切事物都是变化的，染色体也不例外，当自然条件和人为条件发生改变时，染色体的结构或染色体的数目可以发生改变，从而引起生物性状发生改变。
今天，我们来学习这方面的内容。
听讲1．染色体变异的概念问：什么是染色体变异？【叙述】根据染色体结构和数目的变化，染色体变异可分为染色体结构变异和染色体数目变异两类。
在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体结构的改变和染色体数目的增减导致生物性状的变异。
回答2．染色体结构的变异问：“猫叫综合征”是怎样引起的？它属于哪种染色体变异？问：染色体结构变异有哪4种类型？教师出示染色体结构变异4种类型图解，再一进行解说归纳。
缺失：指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。
如果失去的基因是显性的，同源染色体上保留下来的是隐性的，这一本来不能显出的隐性性状就能显出来。
重复：一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重复基因。
倒位：一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因位置颠倒。
易位：染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。
看书第85—86页后回答。
是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，属易位可使原来不连锁的基因发生连锁。
要注意到，染色体结构的改变，严重的可以造成死亡。
比如当两个同源染色体相同部分都缺失时，某些基因就都不存在，这就可以造成死亡。
人教版教学教案低温诱导植物染色体数目的变化 学案
实验5 低温诱导植物染色体数目的变化[实验原理]进行正常有丝分裂的值物分出组织细胞，在有丝分裂期，染色体的_________分裂，子染色体在___________的作用下，分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。
用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制_________形成，以至影响__________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发生变化。
[目的要求]1、学习低温诱导植物染色体数目变化的方法2、理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制[实验过程]一、材料用具洋葱或大葱、蒜均为二倍体，体细胞中染色体数为_________，培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、___________，载玻片、盖玻片、__________，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，体积分数为_________的盐酸溶液，体积分数为__________的酒精溶液。
二、方法步骤1、将洋葱或大葱、大蒜放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面，待洋葱长出约_________左右的不定根时，将整个装置放入___________的__________内（_______℃）诱导培养__________小时。
2、剪取诱导处理的根尖约__________cm，放入___________中浸泡__________小时，以固定细胞形态，然后用体积分数为__________的酒精冲洗2次。
3、制作装片，包括：__________ __________ __________ __________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。
三、现象观察先用___________寻找染色体形态较好的分裂相。
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。
确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用__________观察。
四、实验结论低温处理植物分生组织，能抑制__________期形成__________从而产生染色体加倍且无纺锤体的细胞了吗？如没有分析可能原因。
高中生物学新课程必修2实验教学设计5：低温诱导植物细胞染色体数目的变化
设计意图
环节一情景导入
回忆多倍体的概念，图片展示常见的多倍体植物，提问：多倍体植物有什么特点？怎么获得多倍体植物呢？
思考、讨论、回答
通过图片展示，问题引导，引发学生思考，激发学生学习的兴趣。
环节二实验探究
1、图片展示多倍体作的步骤，强调实验的注意事项。
实验原理
用低温处理植物的分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目发生变化。
实验创新
1、人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。但低温诱导成功率极低，而秋水仙素有剧毒、价格相对昂贵，可用二甲戊灵溶液代替秋水仙素处理。
3、学生进行实验，老师从旁指导，并通过多媒体教学设备及时掌握学生实验的完成情况。
进行实验、讨论、交流
学生在理解低温诱导染色体数目加倍原理的基础上，按照实验步骤实施实验，培养学生实验操作能力、观察能力。
环节三思维提升
设计问题串，引导学生回答并评价：
1、为什么要将大蒜在冰箱冷藏室内放置一周？
2、卡诺氏液的成分是什么？有什么作用？解离液各成分的作用是什么? 为什么可以只用盐酸解离?
2、可以用改良苯酚品红溶液代替甲紫溶液进行染色，效果较好。
3、在压片环节可以用大拇指垂直按压，再用笔的钝头垂直敲打，有利于细胞分散开。
4、实验中小组内三人制作多倍体根尖临时装片，其余三人制作正常根尖临时装片，并对观察结果进行对比，更好地理解有丝分裂、染色体数量变化、多倍体诱导。
实验教学活动设计
教师活动
2.学习低温诱导植物染色体数目变化的方法，理解人工诱导植物多倍体的原理
教学难点
理解人工诱导植物多倍体的原理
人教版教学教案低温诱导植物染色体数目的变化 学案 1
人教版教学教案低温诱导植物染色体数目的变化学案 1人教版教学教案低温诱导植物染色体数目的变化学案1实验5低温诱导植物染色体数目的变化[实验原理]进行正常有丝分裂的值物分出组织细胞，在有丝分裂期，染色体的_________分裂，子染色体在___________的作用下，分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。
用低温处置植物分生组织细胞，能遏制_________构成，以至影响__________被推入两极，细胞也无法对立成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
[目的要求]1、自学低温诱导植物染色体数目变化的方法2、认知低温诱导植物细胞染色体数目变化的促进作用机制[实验过程]一、材料用具洋葱或大葱、蒜均为二倍体，体细胞中染色体数为_________，培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、___________，载玻片、盖玻片、__________，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，体积分数为_________的盐酸溶液，体积分数为__________的酒精溶液。
二、方法步骤1、将洋葱或大葱、大蒜放到装进清水的广口瓶上，使洋葱的底部碰触水面，等待洋葱短出近_________左右的不定根时，将整个装置放进___________的__________内（_______℃）诱导培育__________小时。
2、剪取诱导处理的根尖约__________cm，放入___________中浸泡__________小时，以固定细胞形态，然后用体积分数为__________的酒精冲洗2次。
3、制作装片，包含：________________________________________4个步骤，具体操作方法与实验“观测植物细胞的有丝分裂”相同。
三、现象观测先用___________寻找染色体形态较好的分裂相。
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。
确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用__________观察。
5.2 染色体变异(第2课时)-实验：低温诱导植物染色体数目的变化
5.2 染色体变异（第2课时）
实验：低温诱导植物染色体数目的变化
一、教学目标
1、通过本实验，巩固所学有关染色体组、多倍体、单倍体、一倍体的概念，举例说出染色体结构和数目变异的有关知识，阐述多倍体和单倍体育种的原理、操作方法和优点；
2、通过实验的操作，锻炼动手能力和实验操作能力，分析低温诱导植物染色体数目变化的原因；
3、通过本实验，交流实验心得，确立多倍体和单倍体育种在现实中的应用，同时培养良好的实验科学素养。
二、教学重点
1、染色体数目变异，染色体组、单倍体、多倍体等有关概念；
2、多倍体和单倍体育种的原理、操作方法和优点；
3、低温诱导染色体数目变化的实验原理、步骤。
三、教学策略
通过设置一系列逻辑性强、针对性强的问题让同学们回答，让大家回顾上节课所学的内容，从而对染色体变异以及单倍体、多倍体育种的有关知识有更深入的了解，掌握本节的重点。
同时引入实验课程，环环相扣，步步衔接，使知识连贯、易于掌握。
在实验过程中，通过实验视频的观看，让大家对实验有更直观的认识，在自己实验时可以更明确地进行各个步骤，减少失误。
小组实验并讨论，组间交流结论并对问题给予解答，提高同学们对本实验的认识，并增强大家自主学习、自我动手的能力。
四、教学流程
色体组？
很好。
我们看到，
出这些体细胞中含有几个染色体组，是几倍体？
五、板书设计。
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实验5 低温诱导植物染色体数目的变化
[实验原理]
进行正常有丝分裂的值物分出组织细胞，在有丝分裂期，染色体的_________分裂，子染色体在___________的作用下，分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。
用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制_________形成，以至影响__________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发生变化。
[目的要求]
1、学习低温诱导植物染色体数目变化的方法
2、理解低温诱导植物细胞染色体数目变化的作用机制
[实验过程]
一、材料用具
洋葱或大葱、蒜均为二倍体，体细胞中染色体数为_________，培养皿、滤纸、纱布、烧杯、镊子、剪刀、___________，载玻片、盖玻片、__________，卡诺氏液，改良苯酚品红染液，体积分数为_________的盐酸溶液，体积分数为__________的酒精溶液。
二、方法步骤
1、将洋葱或大葱、大蒜放在装满清水的广口瓶上，让洋葱的底部接触水面，待洋葱长出约_________左右的不定根时，将整个装置放入___________的__________内（_______℃）诱导培养__________小时。
2、剪取诱导处理的根尖约__________cm，放入___________中浸泡__________小时，以固定细胞形态，然后用体积分数为__________的酒精冲洗2次。
3、制作装片，包括：__________ __________ __________ __________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。
三、现象观察
先用___________寻找染色体形态较好的分裂相。
视野中既有正常的二倍体细胞，也有染色体数目发生改变的细胞。
确认某个细胞发生染色体数目变化后，再用__________观察。
四、实验结论
低温处理植物分生组织，能抑制__________期形成__________从而产生染色体加倍且无纺锤体的细胞了吗？如没有分析可能原因。
五、实验评价
你看到染色体加倍且无纺锤体的细胞了吗？如没有分析可能原因。
[误区警示]
1、低温处理必须在培养出1cm左右不定根之后。
如若生根前就送进冰箱，低温抑制新陈代谢也就抑制了根尖分生区的形成，不会发生根尖分生区的有丝分裂受低温影响的过程。
2、剪取根尖时间一般在中午10点左右，此时分裂旺盛，受低温影响较大，实验效果明显。
3、染色时间要严格控制，不足时染色体看不清，染色过度，染色体一团糟，无法分辨。
[问题探究]
一、问题思考
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？
二、探究创新
蚕豆体细胞含12条染色体，能否用蚕豆芽的根尖代替洋葱根尖作为实验材料？如若替代，实验效果怎样，为什么？
[巩固练习]
一、选择题
1、观察植物细胞有丝分裂装片时，找到生长点后，看不到染色体的动态变化，原因是（）
A. 观察时间短
B. 细胞分裂缓慢
C. 细胞已被杀死
D. 观察的部位不对
2、为了观察到低温诱导植物染色体数目变化，制作洋葱根尖细胞分裂临时装片的制作程序是（）
A. 选材→固定→解离→漂洗→染色→制片
B. 选材→解离→固定→漂洗→染色→制片
C. 选材→解离→漂洗→固定→染色→制片
D. 选材→固定→解离→染色→漂洗→制片
3、下列有关水稻的叙述，错误的是（）
A. 二倍体水稻含有二个染色体组
B. 二倍体水稻经秋水仙素处理，可得到四倍体水稻，稻穗米粒变大
C. 二倍体水稻与四倍体水稻杂交，可得到三倍体水稻，含3个染色体组
D. 二倍体水稻的花粉经离体培养，可得到单倍体水稻，稻穗、米粒变小
4、基因型为Aa幼苗经秋水仙素处理后长成的植株，细胞减数分裂产生的配子的种类及其比例是（）
A. AA：aa = 1：1
B. AA：Aa：aa = 1：2：1
C. Aa：Aa = 1：1
D. AA：Aa：aa = 1：4：1
5、用基因型为AaBb的个体产生的花粉粒，分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理，使其成为二倍体。
这些幼苗成熟后的自交后代（）
A. 全部为纯合体
B. 全部为杂合体
C. 4 /16为纯合体
D. 1 /16为纯合体
6、普通小麦有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体。
小麦体细胞中应含有同源染色体（）
A. 42对
B. 21对
C. 7对
D. 6对
二、填空题
7、低温作用于植物分生区细胞有丝分裂_________期，而使染色体数目在________期发生变化。
8、亲体的基因型为AABB和aabb的水稻杂交，取F1的花药进行离体培养，再用秋水仙素处理，使其长成植株，试问：
（1）这些植株的基因型可能是______________________________________________，属于_________倍体植株。
（2）这样培育出来的植株与杂交育种后代不同的是，它们都是______________子，自交后代不会发生____________________，这种育种方式的优势是____________________。
9、假设水稻抗病（R）对感病（r）为显性，高杆（T）对矮杆（t）为显性。
现有纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻，可采取以下步骤：
（1）、将纯合的抗病高杆水稻和感病矮杆水稻杂交，得到杂交种子。
播种这种种子，长出的植株可产生基因型为________________________________的花粉。
（2）采用______________________的方法得到单倍体幼苗。
（3）用______________________处理单倍体幼苗，使染色体加倍。
（4）采用____________________的方法，鉴定出其中的抗病植株。
（5）从中选择表现抗病的矮杆植株，其基因型应___________________________。
实验五低温诱导植物染色体数目变化答案
[实验原理]
后，着丝点，纺锤体，纺锤体，染色体
[实验过程]
一、材料用具
16，显微镜，冰箱，15%，95%
二、方法步骤
1、1cm，冰箱，低温室，4，36
2、0.5—1，卡诺氏液，0.5—1，95%
3、解离，漂洗，染色，制片
三、现象观察
低倍镜，高倍镜
四、实验结论
前，纺锤体
五、实验评价
造成看不到染色体数加倍且无仿锤体的细胞原因较多，常见原因有：
1、没有培养出分生区或没有剪取到分生区
2、低温诱导时间不足
3、解离不充分或漂洗不干净造成染色不足
4、染色时间控制不当，看不清染色体
5、没有低倍镜寻找过程
（根据你的实验结果，作出相应回答）
[问题探究]
一、问题思考
两者都在分生区细胞有丝分裂前期抑制纺锤体形成，但不影响后期着丝点分裂，以至加倍后的染色体仍在细胞中央，细胞不能分裂成两个子细胞，于是细胞染色体加倍。
二、探究创新
能，因为蚕豆染色体数少于洋葱，更加便于观察染色体数的变化
[巩固练习]
一、选择题
1、C，
2、A
3、D
4、D
5、A
6、B 7
二、填空题
7、前，后
8、（1）AABB，Aabb，aaBB，aabb 二
（2）纯合，性状分离，可以大大缩短育种年限
9、（1）RT，Rr，Rt，rt （2）花药离体培养（3）秋水仙素
（4）病原体感染（5）RRtt。