低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化教學設(shè)計

1、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化一、 教學背景分析【學情分析】低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化這個實驗是人教版高中必修 2 的內(nèi)容，是染色 體數(shù)目變異的實驗拓展。在實驗進行之前已經(jīng)學習過染色體數(shù)目是為什么變化和如 何變化的，并且進行了舉例分析。本節(jié)課則是由前面學習的理論知識作鋪墊，并且 已經(jīng)做過有絲分裂過程染色體的觀察，由學生親自實驗探究，得出實驗結(jié)論，并與 無籽西瓜進行對比探究實驗。二、 教學目標【 知識目標 】1. 學習低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的方法；2. 理解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的作用機制。【能力目標】1. 實驗中能運用已有的知識，選擇實驗材料用具；2. 通過具體的材料，學生嘗試課題

2、研究，體驗科學探究的一般過程；3. 學會分析產(chǎn)生實驗結(jié)果的原因，學會大膽猜測，驗證猜測的準確性。【情感態(tài)度與價值觀】1. 通過培養(yǎng)洋蔥根尖，培養(yǎng)學生愛護植物的意識；2. 長久的探究實驗，培養(yǎng)學生的耐心能力。3. 培養(yǎng)學生的動手能力，激發(fā)學生勇于探索的熱情，使學生關(guān)注染色體加倍對人類 未來的發(fā)展影響。三、教學重難點教學重點】低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的方法。制作裝片、嘗試解釋染色體數(shù)目改變的原因?！窘虒W難點】制作裝片、嘗試解釋染色體數(shù)目改變的原因。四、實驗實施準備【教師準備】1. 給每個學生分發(fā)洋蔥，并教會他們?nèi)绾闻囵B(yǎng)洋蔥根尖，及實驗步驟；2. 材料準備：洋蔥或大蔥、蒜均為二倍體，體細胞中染色體

3、數(shù)為16，冰卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分數(shù)為 15%_勺鹽酸溶液，體積分數(shù)為 95%勺酒精溶液3. 實驗用具：培養(yǎng)皿、濾紙、紗布、燒杯、鑷子、剪刀、顯微鏡，載玻片、蓋玻片、 冰箱【學生準備】1. 預(yù)習實驗“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”，了解洋蔥的相關(guān)信息，如染色體數(shù)2. 通過查閱相關(guān)資料，提出實驗設(shè)想，分析原因五、課時安排由于該實驗種群的培養(yǎng)、實驗需要較長的時間，因此，通過實驗來探究低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化在一節(jié)課的時間內(nèi)是不可能完成的。預(yù)計需要9天+2小時的課外探究時間。六、教學過程程序及時間安排教師行為預(yù)設(shè)學生活動設(shè)計意圖提出問題導(dǎo)入提問：1你們有通過討論并回答引入染色體數(shù)目15

4、mim知道什么染色體1.秋水仙素能抑加倍數(shù)目會變化的植制有絲分裂，破由于一些化學誘物嗎，數(shù)目上怎壞紡錘體，使染導(dǎo)物質(zhì)有劇毒，樣變化的，什么色體停滯在分裂且價格昂貴，所原因造成的？中期，使細胞染以我們將探究低2.還有什么方法色體數(shù)目加倍，溫對染色體數(shù)目促使染色體加產(chǎn)生多倍體。的變化倍？2.物理因素：溫度劇變、射線處理、嫁接、切斷：化學因素：植物堿、植物生長激素、秋水仙素等；實驗原理的闡述提問：探究低溫討論并回答1.進行正常有絲5mim對染色體數(shù)目的分裂的植物分省變化的原理是什組織細胞，在有么，是否與我們絲分裂后期，染提到的秋水仙素色體的著絲粒分一樣呢？裂，子染色體在紡錘絲的作用下分別移向兩極，最

5、終平均分配到 兩個子細胞中 去。2.進行正常有絲 分裂的植物分生 組織細胞，在有 絲分裂后期，染 色體的著絲點分 裂，子染色體在 紡錘絲的作用 下，分別移向兩 極，最終被平均 分配到兩個子細 胞中去。用低溫處理 植物分生組織細 胞，能夠抑制紡 錘體的形成，以 致影響染色體被 拉向兩極，使細 胞也不能分裂成 兩個子細胞。結(jié)果，植物細胞染 色體數(shù)目發(fā)生變 化。進行實驗80mim幻燈片列出實驗 步驟：(1) 培養(yǎng)根尖： 將洋蔥放在裝滿 清水的廣口瓶， 讓洋蔥的底部接 觸水面。(2) 低溫誘導(dǎo)： 待洋蔥長出 1cm 左右的不定根 時，將整個裝置 放入冰箱的低溫 室(4 C)內(nèi)，誘 導(dǎo)培養(yǎng)36小時。(3

6、) 固定細胞形 態(tài)：剪去誘導(dǎo)處 理的根尖約 -1cm，放入卡諾 氏液中浸泡小觀看幻燈片，提出不懂的地方 學生進行實驗， 染色體計數(shù)明確實驗步驟， 及產(chǎn)生該步驟的 原因培養(yǎng)學生的動手 操作，由學生自 己找出問題的答 案時，以固定細胞 的形態(tài)，然后用 體積分數(shù)約95 % 的酒精沖洗2次。(4) 制作裝片： 取固定好的根 尖，進行解離； 漂洗；染色；制 片4個步驟，具 體操作方法與“觀察植物細胞 的有絲分裂”實 驗相同。(5) 觀察裝片： 先用低倍鏡尋找 染色體形態(tài)較好 的分裂相。視野 中既有正常的二 倍體細胞，也有 染色體數(shù)目發(fā)生 改變的細胞，發(fā) 生染色體數(shù)目變化的細胞中染色 體數(shù)目可能為正 常細

7、胞的兩倍。確認某個細胞發(fā) 生染色體數(shù)目變 化后、再用高倍 鏡觀察。2.宣布進行實驗總結(jié)10mim提問學生的實驗 結(jié)果，并歸納實 驗結(jié)論，最后要 求學生填寫實驗 報告思考回答：低溫 誘導(dǎo)植物染色體 數(shù)目的變化總結(jié)實驗中出現(xiàn)的問題，總結(jié)實驗結(jié)論布置作業(yè)10mim繪制所觀察到的細胞圖像，并說 明細胞的特點討論題：1.秋水仙素與 低溫都能誘 導(dǎo)染色體數(shù) 目加倍，這兩 種方法在原學生按時完成作業(yè)鞏固實驗所學到的知識來上有什么 相似之處？2. 高原上的高 山植物，其中 多倍體高達 70%以上，試 分析其形成 的原因3. 嘗試設(shè)計一 個實驗，探究 高原植物形 成多倍體的 原因板書設(shè)計實驗：低溫誘導(dǎo)植物染色體

8、數(shù)目的變化1. 實驗原理2. 實驗?zāi)康?. 實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論培養(yǎng)植物根尖，待不定根長至 1cm左右時低溫誘導(dǎo)，將整個裝置放入冰箱 4C下誘導(dǎo)培養(yǎng)36h固定根尖，剪取根尖約1cm,放入卡諾氏液中浸泡1h制作裝片：解離漂洗染色制片 觀察裝片：先用低倍鏡觀察，再到高倍鏡觀察實驗結(jié)論：低溫可誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目加倍七、教學設(shè)計反思本節(jié)探究性實驗符合現(xiàn)在倡導(dǎo)探究性學習的背景，由學生自行探究低溫對染色 體數(shù)目會有怎樣的變化，是加倍還是減少。由于這個實驗持續(xù)的時間比較長，所以 需要老師的長期巡視指導(dǎo)。八、近十年相關(guān)考題1 （2010福建3）.下列關(guān)于低溫誘導(dǎo)染色體加倍實驗的敘述，正確的是（C）A.

9、 原理：低溫抑制染色體著絲點分裂，使子染色體不能分別移向兩極B. 解離：鹽酸酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離C. 染色：改良苯酚品紅溶液和醋酸洋紅溶液都可以使染色體著色D. 觀察：顯微鏡下可以看到大多數(shù)細胞的染色體數(shù)目發(fā)生改變2 （2009廣東7）.有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細胞染色體加倍”的實驗，正確的敘述 是（C）A可能出現(xiàn)三倍體細胞B. 多倍體細胞形成的比例常達 100%C. 多倍體細胞形成過程無完整的細胞周期D.多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機會 解析：低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細胞染色體加倍誘導(dǎo)株為四倍體，不能使所有細胞染色體 數(shù)目加倍，根尖細胞的分裂為有絲分裂，而非同源染色體重組

10、發(fā)生在減數(shù)分裂過程 中，不能增加重組機會。多倍體細胞形成的原理是抑制紡錘體的形成阻止細胞的分 裂，所以細胞周期是不完整的。3（2008廣東 24）.對于低溫誘導(dǎo)洋蔥染色體數(shù)目變化的實驗， 正確的描述是 （ABD）A. 處于分裂間期的細胞最多B. 在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細胞和四倍體細胞C. 在高倍顯微鏡下可以觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程D. 在誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導(dǎo)的原理相似 解析：由于間期時間最長，所以看到的間期細胞最多；洋蔥有絲分裂前期和中期是 二倍體細胞，而后期是四倍體細胞；誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘 導(dǎo)的原理相似，都是抑制紡錘體形成從而導(dǎo)致

11、染色體數(shù)目加倍；觀察洋蔥染色體數(shù) 目變化實驗的材料要經(jīng)過解離，已經(jīng)是死細胞，所以不能觀察到細胞從二倍體變?yōu)?四倍體的過程。附：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實驗設(shè)計一、實驗?zāi)康?：1學習低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的方法2理解低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的作用機制二、實驗原理：進行正常有絲分裂的植物分生組織細胞，在有絲分裂后?期，染色體的著絲點分裂，子染色體在紡錘絲的作用下，分別移向兩極，最終被平均分配到兩個子細胞 中去。用低溫處理植物分生組織細胞，能夠抑制紡錘體的形成，以致影響染色體被拉 向兩極，使細胞也不能分裂成兩個子細胞。結(jié)果，植物細胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。三、材料用具：洋蔥或大蔥、蒜均為二

12、倍體，體細胞中染色體數(shù)為16，培養(yǎng)皿、濾紙、紗布、燒杯、鑷子、剪刀、顯微鏡，載玻片、蓋玻片、冰箱，卡諾氏液，改良苯酚品紅染 液，體積分數(shù)為15%_勺鹽酸溶液，體積分數(shù)為 95%勺酒精溶液三、實驗步驟：提出問題t作出假設(shè)t討論探究思路t制定計劃t實施計劃t按計劃確定的工作流程認真操作，做好實驗記錄I分析結(jié)果，得出結(jié)論I表達和交流。案例：(一) 提出問題：洋蔥染色體的數(shù)量隨溫度是怎樣變化的？(二) 作出假設(shè):洋蔥染色體的數(shù)量隨溫度降低而加倍。(三) 設(shè)計實驗并實施(1) 培養(yǎng)根尖：將洋蔥放在裝滿清水的廣口瓶，讓洋蔥的底部接觸水面。(2) 低溫誘導(dǎo)：待洋蔥長出1cm左右的不定根時，將整個裝置放入冰箱

13、的低溫室(4C)內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時。(3) 固定細胞形態(tài)： 剪去誘導(dǎo)處理的根尖約-1cm，放入卡諾氏液中浸泡小時，以固定細胞的形態(tài)，然后用體積分數(shù)約95%的酒精沖洗2次。(4) 制作裝片：取固定好的根尖，進行解離；漂洗；染色；制片4個步驟，具體 操作方法與“觀察植物細胞的有絲分裂”實驗相同。(5) 觀察裝片：先用低倍鏡尋找染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二 倍體細胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細胞，發(fā)生染色體數(shù)目變化的細胞中染色體 數(shù)目可能為正常細胞的兩倍。確認某個細胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后、再用高倍鏡觀 察。試劑及用途:(1) 卡諾氏液： 固定細胞形態(tài)。(2)95%酒精： 沖洗附著在根尖表面的卡諾氏液。(3) 解離液：(質(zhì)量分數(shù)為15%HCI和體積分數(shù)為95%酉精1:1混合)使組織中的細胞分離開(4) 清水： 洗去解離液，防止解離過度，便于染色。(5) 改良