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；用带磁性的雄果蝇染色体组染色体模型，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、多倍体和单倍体的概念。

（ 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和方法。

2 ．教学难点及解决办法

多倍体的形成原因。

〔解决办法）

多倍体的形成原因，通过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。

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、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。

课时安排

2 课时。

教学方法

讲授法和谈话法。

教学步骤

第一课时

（一）明确目标

出示本节课要达到的教学目标。

1 ．染色体结构变异的 4 种类型（ B ：识记）。

2 ．染色体组，二倍体的概念（ B ：识记）。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

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。

二、染色体变异

1 ．染色体变异的概念

问：什么是染色体变异？

要求学生答出：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。

教师叙述，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。

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？

让学生看书第 52 反后回答。

是人的第 5 号染色体部分缺失引起的遗传病，属染色体结构变异。

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。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。

除了染色体结构变异外，染色体数目的改变对生物新类型的产生起着很大的作用，我们一起来探讨这一问题。

3 ．染色体数目变异

（ 1 ）染色体组

出示果蝇的染色体图，学生阅读教材。

问：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？

学生回答：（略）

问：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？

学生回答后，教师用雄果蝇染色体组模型演示。

问：两种精子中染色体数相等吗？分别是多少个？各是什么？

学生答出，相等，分别是 4 个，应为：

Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和 X 及Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和 Y 。

又问：对一个精子而言，染色体形态大小相同吗？为什么？

学生回答：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。

教师归纳：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。

（ 2 ）二倍体

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。

（三）总结

染色体变异分染色体结构变异和染色体数目变异。前者主要有缺失、重复、倒位和易位 4 种类型；后者分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞中的染色体成倍地增加或减少。

像果蝇的生殖细胞那样，该细胞中的一组非同源染色体，它们在形态、大小和功能上各不相同的一组染色体叫染色体组。凡是由受精卵发育而成的生物个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。

（四）布置作业

1 ．认真分析下图的对照图，从 A 、 B 、 C 、 D 确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的（ ）

答案： B

2 ．第 56 再复习题一。

（五）板书设计

（二）染色体变异

1 ．染色体变异的概念

2 ．染色体结构的变异

4 种类型：缺失 重复 倒位 易位

3 ．染色体数目变异

（ 1 ）染色体组

（ 2 ）二倍体

第二课时

（－）明确目标

出示本节课要达到的教学目标。

1 ．多倍体的概念、单倍体的概念（ B ：识记）。

2 ．单倍体和多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义（ B ：识记）。

3 ．人工诱导多倍体在育种上的应用及成就（ B ：议记）。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

复习提问：

问：染色体结构的变异有哪 4 种类型？什么叫染色体组？什么叫二倍体？

学生回答：（略）

（ 3 ）多倍体的概念及其形成的原因

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。

学生回答完上述问题后，教师归纳：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。

4 ．人工诱导多倍体在育种上的应用

（ 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？

让学生阅读教材第 54 页后回答，老师归纳。然后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。

教师指着图解说明：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。（见下页）

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，推广面积约 100 万亩以上。

5 ．单倍体

（ 1 ）单倍体的概念

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？

学生回答。教师强调，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

学生回答后，老师强调，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。

现举例如下：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。

（三）总结、扩展

多倍体划分的依据是体细胞中含有 3 个或 3 个以上染色体组；单倍体的确定不是以体细胞中含有染色组数目为依据，而是指体细胞中是否含有本物种配子的染色体数目的个体。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，它也可能有多个染色体组。

我们已经学习过了杂交育种、人工诱变育种、人工诱导多倍体育种和单倍体育种等几种遗传育种的方法，现将它们的原理和方法列表比较如下（可用银幕显示）：

（四）布置作业

1 ．用亲本基因型为 DD 和 dd 的植株进行杂交，其子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，该多倍体的基因型是（ ）

A ． DDDd B ． DDDD C ． DDdd D ． dddd

2 ．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，这些幼苗成熟的后代（ ）

A ．全部杂种 B ．全部纯种 C ． 1/16 纯种 D ． 4/16 纯种

3 ．课本第 56 页复习题二，三。

（五）板书设计

（ 3 ）多倍体的概念及其形成的原因

4 ．人工诱导多倍体在育种上的应用

（ 1 ）多倍体植株的特点

（ 2 ）方法和原理

5 ．单倍体

（ 1 ）单倍体的概念

（ 2 ）单倍体植株的特点

（ 3 ）单倍体在育种上的意义