2019-2020年高中生物《染色体数目变异对性状的影响》教案3 中图版必修2.doc

2019-2020年高中生物染色体数目变异对性状的影响教案3 中图版必修2一、教学目标：1理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。2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。3说出染色体结构变异的基本类型。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；用多媒体教学出示制作的雄果蝇染色体组图解活动课件，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，同时用八倍体小黑麦说明人工诱导多倍体育种的原理的方法。2教学难点及解决办法多倍体和单倍体的形成原因。解决方法 （1）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。（2）单倍体形成原因，给学生足够的时间，同桌同学相互讨论，再集中疑难问题，老师给予点拨。3教学疑点及解决办法（1）区分单倍体与二倍体及多倍体划分的依据。（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，也可能有多个染色体组。三、知识结构：1、一般情况下生物体的一个 内的全部染色体，在形态和功能上各不相同，但是包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的 ，叫做一个染色体组。2、体细胞中含有 染色体组的个体叫做二倍体. 等。几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。3、体细胞中含有 以上染色体组的个体叫做多倍体. 含有三个染色体组的个体，叫做三倍体，比如香蕉。体细胞中含有四个染色体组的个体，叫做四倍体，比如马铃薯。多倍体在植物中广泛地存在着，在动物中比较少见。4、体细胞中含有本物种 数目的个体，叫做单倍体四、例题分析：1、用马铃薯的花药离体培养出的单倍体植株，可以正常地进行减数分裂，用显微镜可以观察到染色体两两配对形成12对。据此现象可推知产生该花药的马铃薯是（ ） A 三倍体 B二倍体 C四倍体 D六倍体2、水稻的某3对相对性状，分别由位于非同源染色体上的3对等位基因控制。利用它的花药进行离体培养，再用浓度适当的秋水仙素处理。经此种方法培育出的水稻植株，其表现型最多可有（ ）Al种 B4种 C8种 D16种3、用四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得的子一代植株开化后，经适当处理，则（ ）A能产生正常配子，结出种子形成果实 B结出的果实为五倍体C不能产生正常配子，但可形成无籽西瓜 D结出的果实为三倍体五、知识拓展：染色体变异在生产上的应用1、人工诱导多倍体在育种上的应用：（1）人工诱导多倍体的方法 物理方法： 要得到多倍体，可以用高温、低温、离心、超声波、嫁接和切断等。例如把茄属植物的梢端切断，把长出的侧枝切去，就会从切断部分的愈伤组织长出不定芽，这些不定芽长成的枝条有10%是四倍体。 化学方法：秋水仙素、萘骈乙烷等都可以诱发多倍体。 秋水仙素的主要作用是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，结果染色体仍留在一个细胞内，所以染色体倍数就增加了。（2）多倍体的优势与不足： 多倍体植株往往表现为根、茎、叶、花的巨型性，可使作物产量增加、品质改良、对育种者极具魅力。对多倍体研究发现，五倍体以上的同源多倍体巨型效应.反而减小，生理功能也衰退，所以，同源多倍体育种一般限于二倍体合成四倍体或通过二倍体和四倍体杂交合成三倍体，如无籽西瓜、多倍体甜菜等，都是利用了三倍体的不育性。但是同源多倍体在减数分裂时往往多条染色体联合到一起形成多价体，使染色体分离不规则，导致育性下降，结实率低。（3）多倍体育种的方法：人工诱导多倍体的方法很多。目前最常用而且最有效的方法，是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，能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，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正常的有丝分裂，将来就可以发育成多倍体植株。目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如含糖量高的三倍体无子西瓜和甜菜等。多倍体育种是创造新物种的过程，这在异源多倍体研究利用上表现得更加淋漓尽致，我国科技工作者还创造出自然界中没有的作物八倍体小黑麦。一般先要做远缘杂交，而后再给杂种的染色体加倍以合成新物种，此新物种还要通过一系列的改良过程才有可能成为作物。异源多倍体也具有一般多倍体生长旺盛、器官巨大等优点，并且由于染色体组的多样化，具有永久杂合性(又称纯系优势)、遗传上的缓冲性和进化上较强的适应性。 当然，异源多倍体也常因生理上的不协调而造成结实率低、籽粒不饱满，使得所创造出的异源多倍体物种多数无实用价值，但也不乏小黑麦等成功的先例。随着科技水平的提高，可以坚信，多倍体育种的前景是广阔的。例：三倍体无籽西瓜2、单倍体育种技术（1）单倍体的特点：单倍体及其它体细染色体组数为奇数者(如三倍体、五倍体)均表现高度不育，原因在于其无法实现正常的减数分裂。另外一个现象是单倍体植株细弱、矮小。（2）单倍体育种的方法：单倍体自身不育，但是如能将其染色体加倍便成了正常可育株。花药培 养育种法就是取Fl代的花药置于特定的培养基上培养，利用细胞的全能性，诱导花粉长成植株，这些单倍体植株再经秋水仙素处理一段时间，便可实现染色体加倍，加倍后的植株不仅正常可育，而且完全纯合。由于Fl代植株所形成的花粉带有其双亲的染色体，类型丰富，所以，由其花药落到的纯 合株也是双亲的重组型，只不过已成纯系而已。这些单株种成的株行都将是整齐一致的，不再分离,好的便可以留作下年测产。看得出其一次性地纯合不仅缩短了育种年限，还有利 于隐性基因的表现，排除了杂种优势的干扰，选择又是以株行为单位，容易选准。70年代以来我国用花药培养法相继育成烟草、小麦、水稻等作物新品种，奠定了我国在此领域中的世界领先地位。