低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化教學(xué)設(shè)計

1、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化教學(xué)背景分析學(xué)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(jìn)行之前已經(jīng)學(xué)習(xí)過染色體數(shù)目是為什么變化和如何變化的，并 且進(jìn)行了舉例分析。本節(jié)課則是由前面學(xué)習(xí)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(xué)生親自實驗探究， 得出實驗結(jié)論，并與無籽西瓜進(jìn)行對比探究實驗。教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo) 】1. 學(xué)習(xí)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(xì)胞染色體數(shù)目變化的作用機(jī)制。能力目標(biāo)】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(xué)生嘗試課題研究，體驗科學(xué)探究

2、的一般過程；3. 學(xué)會分析產(chǎn)生實驗結(jié)果的原因，學(xué)會大膽猜測，驗證猜測的準(zhǔn)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(xué)生愛護(hù)植物的意識；2. 長久的探究實驗，培養(yǎng)學(xué)生的耐心能力。3. 培養(yǎng)學(xué)生的動手能力， 激發(fā)學(xué)生勇于探索的熱情， 使學(xué)生關(guān)注染色體加倍對人類未來的發(fā) 展影響。三、教學(xué)重難點教學(xué)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。教學(xué)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(zhǔn)備教師準(zhǔn)備】 1. 給每個學(xué)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(zhǔn)備：洋蔥或大蔥、蒜均為二倍體，體細(xì)胞中染色體數(shù)為 16，冰

3、卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分?jǐn)?shù)為 15%_的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精溶液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(xué)生準(zhǔn)備】1.預(yù)習(xí)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(xué)過程程序及時間安排教師行為預(yù)設(shè)學(xué)生活動設(shè)計意圖提出問題導(dǎo)入提問：1你們有知通過討論并回答1.引入染色體數(shù)目15mim道

4、什么染色體數(shù)秋水仙素能抑制加倍目會變化的植物有絲分裂，破壞紡由于一些化學(xué)誘嗎，數(shù)目上怎樣變錘體，使染色體停導(dǎo)物質(zhì)有劇毒，且化的，什么原因造滯在分裂中期，使價格昂貴，所以我成的？細(xì)胞染色體數(shù)目們將探究低溫對2.還有什么方法促加倍，產(chǎn)生多倍染色體數(shù)目的變使染色體加倍？體。化2.物理因素：溫度劇變、射線處理、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：探究低溫對討論并回答1.進(jìn)行正常有絲分5mim染色體數(shù)目的變裂的植物分省組化的原理是什么,織細(xì)胞，在有絲分是否與我們提到裂后期，染色體的的秋水仙素一樣著絲粒分裂，子染呢？色體在紡錘絲的 作用下分別移向 兩極，最終平均分 配到兩個子細(xì)胞

5、中去。2.進(jìn)行正常有絲分 裂的植物分生組 織細(xì)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(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)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(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞。結(jié)果，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。進(jìn)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，讓洋蔥的底部接觸觀看幻燈片，提出不懂的地方學(xué)生進(jìn)行實驗，染色體計數(shù)明確實驗步驟，及產(chǎn)生該步驟的原培養(yǎng)學(xué)生的動手操作，由學(xué)生自己找出問題的答案水面。(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

6、的低溫室(4C)小時。(3)固定細(xì)胞形態(tài)：剪去誘導(dǎo)處理的根尖約0.5-1cm,放入卡諾氏液中浸泡0.5-1小時，以固定細(xì)胞的形態(tài),然后用體積分?jǐn)?shù)約95%的酒精沖洗2次。(4)制作裝片:取固定好的根尖,進(jìn)行解離；漂洗;染色；制片4個步內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng) 36驟，具體操作方法與“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”實驗相同。(5)觀察裝片:染色體形態(tài)較好的分裂相。視野中既有正常的二倍體細(xì)胞，也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞，發(fā)生染色體數(shù)目變化的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能為正常細(xì)胞的兩倍。確認(rèn)某個細(xì)胞發(fā)生染色體數(shù)目變化后、再用高倍鏡觀察。2.宣布進(jìn)行實驗先用低倍鏡尋找總結(jié)lOmim提問學(xué)生的實驗思考回答：低溫誘總結(jié)實驗中出現(xiàn)結(jié)

7、果，并歸納實驗導(dǎo)植物染色體數(shù)的問題，總結(jié)實驗結(jié)論，最后要求學(xué)目的變化結(jié)論生填寫實驗報告布置作業(yè)lOmim繪制所觀察到的學(xué)生按時完成作鞏固實驗所學(xué)到細(xì)胞圖像，并說明細(xì)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(dá)70%以上，試分析的知識3.嘗試設(shè)計一個倍體的原因其形成的原因?qū)嶒灒骄繂J原植物形成多板書設(shè)計實驗：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(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

8、入卡諾氏液中浸泡0.51h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(xué)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(xué)習(xí)的背景，由學(xué)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. 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

9、微鏡下可以看到大多數(shù)細(xì)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(xì)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(xì)胞B.多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100%C.多倍體細(xì)胞形成過程無完整的細(xì)胞周期D.多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機(jī)會 解析：低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍誘導(dǎo)株為四倍體，不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目加 倍，根尖細(xì)胞的分裂為有絲分裂，而非同源染色體重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，不能增加 重組機(jī)會。多倍體細(xì)胞形成的原理是抑制紡錘體的形成阻止細(xì)胞的分裂，所以細(xì)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

10、（ABD ）A. 處于分裂間期的細(xì)胞最多B. 在顯微鏡視野內(nèi)可以觀察到二倍體細(xì)胞和四倍體細(xì)胞C. 在高倍顯微鏡下可以觀察到細(xì)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(xì)胞最多；洋蔥有絲分裂前期和中期是二倍體 細(xì)胞，而后期是四倍體細(xì)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(xì)胞，所以不能觀察到細(xì)胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。附：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實驗設(shè)計實驗?zāi)康?：1學(xué)習(xí)低溫誘導(dǎo)植物染色體

11、數(shù)目變化的方法2理解低溫誘導(dǎo)植物細(xì)胞染色體數(shù)目變化的作用機(jī)制、實驗原理：進(jìn)行正常有絲分裂的植物分生組織細(xì)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(xì)胞中去。用低溫處理植物分生組織細(xì)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(xì)胞也不能分裂成兩個子細(xì)胞。結(jié)果，植物細(xì)胞染色體數(shù)目發(fā)生變化。三、材料用具：洋蔥或大蔥、蒜均為二倍體，體細(xì)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?jǐn)?shù) 為 15%_的鹽酸溶液，體積分?jǐn)?shù)為 95%的酒精溶液實驗步

12、驟：提出冋題f作出假設(shè)f討論探究思路f制定計劃f實施計劃f按計劃確定的工作流程 認(rèn)真操作，做好實驗記錄-分析結(jié)果，得出結(jié)論-表達(dá)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的低溫室( 4C) 內(nèi)，誘導(dǎo)培養(yǎng)36小時。(3) 固定細(xì)胞形態(tài)：剪去誘導(dǎo)處理的根尖約0.5-1cm放入卡諾氏液中浸泡0.5-1小時，以 固定細(xì)胞的形態(tài)，然后用體積分?jǐn)?shù)約 95%的酒精沖洗2次。(4) 制作裝片：取固定好的根尖，進(jìn)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(xì)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(xì)胞, 也有染色體數(shù)目發(fā)生改變的細(xì)胞，發(fā)生染色體數(shù)目變化的細(xì)胞中染色體數(shù)目可能為正常細(xì) 胞的兩倍。確認(rèn)某個細(xì)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(xì)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?jǐn)?shù)為15%HCI和體積分?jǐn)?shù)為95%酒精1:1混合)使組織中的細(xì)胞分離開(4) 清水： 洗去解離液，防止解離過度，便于染色。(