2017-2018学年人教版必修2 染色体变异 教案
2017-2018学年人教版必修2 染色体变异  教案第3页

出示果蝇的染色体图,学生阅读教材。

【问】(1)果蝇体细胞有几个染色体?几对同源染色体?其中几对常染色体和性染色体?

(2)雄果蝇产生精子时必须进行减数分裂,精子里有哪几条染色体?几种精子?

教师用雄果蝇染色体组模型演示。

【问】(1)两种精子中染色体数相等吗?分别是多少个?各是什么?相等,分别是4个,应为:Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X及Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y。

(2)对一个精子而言,染色体形态大小相同吗?为什么?

不同,因为经同源染色体分离,二种精子里都不含同源染色体。

【归纳】像果蝇这样,二倍体生物配子里的一组非同源染色体,它们在形态和功能上各不相同,但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息,这样的一组染色体,叫做一个染色体组。

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。如人、果蝇、玉米是二倍体,几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。

  学习了二倍体的概念后,我们知道,由受精卵发育而来的个体,体细胞中含有3个或3个以上染色体组的叫做多倍体。其中体细胞中含有3个染色体组的叫做三倍体,如香蕉就是三倍体;体细胞中含有4个染色体组的叫做四倍体,如马铃薯就是四倍体。此外还有六倍体、八倍体等统称为多倍体。所以,体细胞中所含的染色体组数目是划分二倍体或者多倍体的依据。这些都是染色体数目变异中染色体成倍地增加或减少的一类情况。

  多倍体产生的原因呢?教师出示植物细胞有丝分裂过程图,并提问:植物细胞有丝分裂的各个时期染色体数目有什么变化?分裂后期有什么特点?这一阶段所含染色体数目和其他时期是否相同。

  植物细胞进行有丝分裂过程中,染色体经复制后已经分裂,由于外界环境条件(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,细胞也不能分裂成2个子细胞,于是就形成了染色体数目加倍的细胞。这种染色体加倍的细胞,继续进行正常的有丝分裂,并且通过减数分裂,形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞,再由这些生殖细胞结合成合子,进一步发育成的植物,就是多倍体。例如帕米尔高原的高山植物,有65%的种类是多倍体。 1.多倍体植株的特点。

  由于染色体数目的增多,多倍体植株一般表现为茎杆粗壮,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。

2.方法和原理。

【问】人工诱导多倍体的方法是什么?用秋水仙素处理能够获得多倍体的原理是什么?

  教师以异源八倍体小黑麦培育过程说明上述方法和原理。出示异源八倍体小黑麦培育过程图解。

【图解说明】普通小麦是异源六倍体(AABBDD),其雌配子中有三个染色体组(ABD),共21个染色体;以黑麦(RR)作父本,雄配子中有一个染色体组(R),7个染色体。杂交后子代含四个染色体组(ABDR),由于是异源的,联会紊乱,是高度不育的。若用一定浓度的秋水仙素处理子代幼苗即可加倍为异源八倍体(AABBDDRR),就能形成正常的雌雄配子,且都能受精、结实、繁殖后代,如图。

小黑麦的创造,是中国农业科学院鲍文奎教授创造的新作物,它产量高,经试验比当地小麦增产30%以上,比黑麦增产40%以上;蛋白质含量高;抗逆性强,耐瘠薄土壤,耐寒冷气候。目前小黑麦已在贵州、甘肃等高原地区引种试种成功,推广面积15万公顷以上。

1.单倍体的概念。

  单倍体指体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。教师着重讲清"体细胞"、"本物种"、"配子"3个生物用词的含意,并举例说明。如玉米是二倍体,它的体细胞中含有二个染色体组,20个染色体,它的单倍体植株体细胞中含有1个染色体组,10个染色体。又如普通小麦是六倍体,它的体细胞中含有六个染色体组,42条染色体,它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组,21条染色体。

【问】单倍体、二倍体和多倍体的划分根据是什么?

【强调】虽然二倍体和多倍体的划分依据是由合子发育而来的个体,其体细胞中含有的染色体组的数目是几就是几倍体。但是单倍体的确定并不是以体细胞中含有染色体数目为依据的,而应是体细胞含有本物种配子的染色体数目。由配子直接发育而来的不同生物单倍体含有染色体组的数目可以不同,绝不能认为单倍体只含有一个染色体组,也可能有多个染色体组。如玉米的单倍体只含一个染色体,棉花的单倍体含有二个染色体组。

2.单倍体植株的特点。

与正常植株相比,单倍体植株长得弱小,而且是高度不育的。

3.单倍体在育种上的意义。

【强调】育种工作者常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株,这种植株无生产价值,但在育种上有特殊的意义。用人工诱导使单倍体植株染色体加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,且每对染色体上的基因都是纯合的,自交产生的后代不会发生性状分离。这种方法比杂交育种所需时间大大缩短,一般只需两年时间,就可以得到一个稳定的纯系品种。

  【举例】两对基因YyRr的杂合豌豆,要想获得Yyrr品种,如何运用单倍方法培育?

  此种方法培养稳定的性状,第二年种植下去的,就是所需的纯品种了,不会发生性状分离,和杂交育种相比,明显缩短了育种年限。