生物必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异教学设计及反思

这是一份生物必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异教学设计及反思，共6页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学过程等内容，欢迎下载使用。

【教学目标】
1、说出染色体数目变异的基本类型。（生命观念、科学思维）
2、理解并记忆利用染色体数目变异进行育种的方法。（科学思维、社会责任）
3、进行低温诱导染色体数目变异的实验。（科学探究）
4、说出染色体结构变异的基本类型。（生命观念）
【教学重难点】
1、教学重点：染色体结构的变异和染色体数目的变异及应用。
2、教学难点：染色体数目的变异。
【教学过程】
一、染色体数目的变异
1、染色体变异的概念
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。
2、变异类型和实例
3、染色体组
（1）概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同。
（2）染色体组数的判断方法
①根据染色体形态判断
方法：细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体
实例： 1111 ））））
细胞中3个染色体组，
////// ^^^^^^ ））））））
细胞中6个染色体组
②根据基因型判断
方法：控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组（每个染色体组内不含等位基因或相同基因）。
实例：AAAaaa为6个染色体组。
③根据染色体数和形态数的比值判断
方法：染色体数/形态数=每种形态染色体的数目=染色体组数。
实例：果蝇体内该8条染色体/4种形态=每种形态染色体2条=2个染色体组。
4、二倍体、多倍体、单倍体
（1）二倍体：由受精卵发育而来体细胞中含二个染色体组的个体。几乎全部动物、过半数的高等植物都是二倍体。
（2）多倍体
①由受精卵发育而来体细胞中含三个或以上染色体组的个体。香蕉（3N），普通小麦（6N），无子西瓜（3N）
②特点：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，但结实率低，生长迟缓。
③人工诱导多倍体育种
方法：用秋水仙素处理或用低温处理萌发的种子或幼苗
原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使染色体数目加倍
（3）单倍体
①概念：体细胞中的染色体数目与本物种配子染色体数目相同的个体。蜜蜂中的雄蜂（由卵细胞发育而来）
②特点：植物弱小，高度不育（一般指二倍体植物）。
注意：a.单倍体的体细胞中并不一定只有一个染色体组，如四倍体的配子形成的单倍体的体细胞中含有两个染色体组。
b.单倍体并非都不育：二倍体的配子发育成的单倍体，表现为高度不育；多倍体的配子如含有偶数个染色体组，则发育成的单倍体含有同源染色体及等位基因，可育并能产生后代。
5、应用：育种
（1）多倍体育种
①原理：染色体数目变异。
②多倍体育种的过程
正在萌发的种子或幼苗eq \(――――――――――――――――――――――――→ ,\s\up10(秋水仙素处理)) 抑制纺锤体形成eq \(――――――→ ,\s\up10(导致)) 染色体不分离eq \(―――――→― ,\s\up10(导致)) 细胞中染色体数目加倍eq \(――――――――――――――――――――――→ ,\s\up10(正常分裂、分化)) 多倍体植株。
③特点 ：
优点：与二倍体相比，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。
缺点：多倍体育种适用于植物，在动物方面难以开展，且多倍体植物往往发育迟缓，结实率低。
④实例：三倍体无子西瓜的培育过程
Ⅰ、b过程传粉是为了杂交得到三倍体种子，c过程传粉是为了提供生长素刺激子房发育成果实。
Ⅱ、获取三倍体种子是在第一年四倍体植株上；获取三倍体无子果实则是在第二年的三倍体植株上。
Ⅲ、无子的原因：三倍体西瓜进行减数分裂时，由于同源染色体联会紊乱，不能产生正常配子。
（2）单倍体育种
①原理：染色体数目变异。
②方法：eq \x(\a\al(花,药))eq \(―――――――――→ ,\s\up10(离体),\s\d10(培养)) eq \x(\a\al(单倍体,幼苗))eq \(―――――――――――――――――――――――→ ,\s\up10(人工诱导),\s\d10(用秋水仙素处理))eq \x(\a\al(染色体数目加倍,得到正常纯合子))
常与杂交育种结合使用。单倍体育种的目的不是为了获得单倍体，而是通过培育单倍体的途径较快的获得所需纯合子。
③特点
优点：明显缩短育种年限，子代均为纯合子，加速育种进程。
缺点：技术复杂且需与杂交技术结合使用。
④实例：用高秆抗病（DDTT）和矮秆不抗病（ddtt）小麦品种，培育矮秆抗病小麦的过程。
其中单倍体育种的核心步骤为①花药离体培养和②秋水仙素处理诱导染色体数目加倍。
二、低温诱导植物细胞染色体数目的变化
1、“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验应注意的问题
（1）选材：应选用能进行分裂的分生组织细胞，否则不会出现染色体加倍的情况。
（2）温度不是越低越好：温度过低对根尖细胞造成伤害，应选择适宜温度。
（3）并不是所有细胞中染色体均已加倍：只有少部分细胞实现“染色体加倍”，大部分细胞仍为二倍体状况。
（4）细胞是死的而非活的：显微镜下观察到的细胞是已被解离液杀死的细胞。
（5）着丝粒分裂与纺锤体无关：着丝粒到有丝分裂后期才分裂，与有无纺锤体无关。
三、染色体结构的变异
1、染色体结构变异的类型
①缺失②重复③倒位④易位
2、染色体结构变异的结果
（1）染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。
（2）大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。
3、染色体缺失、重复与基因突变的区别
4、染色体易位与交叉互换的区别
类型
实例
个别染色体的增加或减少
21三体综合征
以染色体组形式成倍增减
三倍体无子西瓜
项目
基因突变
染色体缺失、重复
实质
碱基对的替换、增添或缺失
染色体上基因的缺失或重复
对象
碱基对
基因
结果
碱基对的数目或排列顺序改变
基因数目或排列顺序改变
是否可见
分子水平、光学显微镜下观察不到
光学显微镜下可观察到
项目
染色体易位
交叉互换
图解
区别
发生于非同源染色体之间
发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间
属于染色体结构变异
属于基因重组
可在显微镜下观察到
在显微镜下观察不到
可发生于有丝分裂和减数分裂过程中
只发生于减数第一次分裂的四分体时期