低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化教學設計

1、低溫誘導植物染色體數(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) 課那么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，得出實驗結論，并與無籽西瓜進 行比照探究實驗。二、教學目標【知識目標 】1. 學習低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的方法；2. 理解低溫誘導植物細胞染色體數(shù)目變化的作用機制?！灸芰δ繕恕?. 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

2、試課題研究，體驗科學探究的一般過程；3. 學會分析產(chǎn)生實驗結果的原因， 學會大膽猜想，驗證猜想的準確性。 【情感態(tài)度與價值觀】1. 通過培養(yǎng)洋蔥根尖，培養(yǎng)學生保護植物的意識；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， 使學生關注染色 體加倍對人類未來的開展影響。三、教學重難點教學重點】低溫誘導植物染色體數(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，

3、 體細胞中染色體數(shù)為 16， 冰卡諾氏液，改良苯酚品紅染液，體積分數(shù)為 15%_的鹽酸溶液， 體積分數(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【學生準備】1. 預習實驗“低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化 ，了解洋蔥的相關信 息，如染色體數(shù)2. 通過查閱相關資料，提出實驗設想，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設學生活動設計意圖提問：1.你們有通過討論并

4、答引入染色體數(shù)知道什么染色復1.秋水仙素目加倍體數(shù)目會變化能抑制有絲分的植物嗎，數(shù)目裂，破壞紡錘上怎樣變化的，體，使染色體停什么原因造成滯在分裂中期，的？使細胞染色體提出問題導入數(shù)目加倍，產(chǎn)生15mim多倍體。由于一些化學2.還有什么方2.物理因素：溫誘導物質(zhì)有劇法促使染色體度劇變、射線處毒，且價格昂加倍？理、嫁接、切斷：貴，所以我們將化學因素：植物探究低溫對染堿、植物生長激色體數(shù)目的變素、秋水仙素化等；提問：探究低溫1.進行正常有對染色體數(shù)目絲分裂的植物的變化的原理分省組織細胞，實驗原理的闡述 5mim是什么，是否與 我們提到的秋 水仙素一樣 呢？討論并答復在有絲分裂后 期，染色體的著 絲粒

5、分裂，子染 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： 待洋蔥長出1cm 左右的不定根 時，將整個裝置 放入冰箱的低觀

6、看幻燈片，提出不懂的地方明確實驗步驟，及產(chǎn)生該步驟的原因溫室4C內(nèi)， 誘導培養(yǎng)36小 時。3固定細胞形態(tài)：-1cm，放 入卡諾氏液中 浸泡0.5-1 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：培養(yǎng)學生的動 手操作，由學生 自己找出問題先用低倍鏡尋 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

7、體 數(shù)目變化后、再 用高倍鏡觀察。學生進行實驗，染色體計數(shù)的答案提問學生的實驗結果，并歸納思考答復：低溫誘導植物染色總結實驗中出 現(xiàn)的問題，總結總結10mim實驗結論，最后要求學生填寫實驗報告體數(shù)目的變化實驗結論布置作業(yè)10mim繪制所觀察到 的細胞圖像，并 說明細胞的特 點J討論題：1. 秋水仙素與 低溫都能誘 導染色體數(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 70%以上，試 分析其形成 的原因3. 嘗試設計一學生按時完成作業(yè)穩(wěn)固實驗所學到的知識個實驗，探究高原植物形成多倍體的原因板書設計實驗：低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化1. 實驗原理2

8、. 實驗目的3. 實驗步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結論培養(yǎng)植物根尖，待不定根長至1cm左右時低溫誘導，將整個裝置放入冰箱 4C下誘導培養(yǎng)36h固定根尖，剪取根尖約1cm,放入卡諾氏液中浸泡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論：低溫可誘導植物染色體數(shù)目加倍七、教學設計反思本節(jié)探究性實驗符合現(xiàn)在倡導探究性學習的背景，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)的時間比擬長，所以需要老師的長期巡視指導。八、近十年相關考題12022福建 3. 以下關于低溫誘導染色體加倍實驗的表達，正確的 選項是 CA. 原理：低溫抑制染

9、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22022 廣東 7. 有關“低溫誘導大蒜根尖細胞染色體加倍 的實驗， 正確的表達是 CA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時機解析：低溫誘導大蒜根尖細胞染色體加倍誘導株為四倍體， 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 體重組發(fā)生在減數(shù)

10、分裂過程中， 不能增加重組時機。 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。32022 廣東 24. 對于低溫誘導洋蔥染色體數(shù)目變化的實驗，正確 的描述是 ABDA. 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. 在誘導染色體數(shù)目變化方面，低溫與秋水仙素誘導的原理相似 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； 誘導染色體數(shù)目變 化方面， 低溫與秋水仙素誘導的原理相似， 都是抑制紡錘體形成從而

11、導致染色體數(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)是死細胞，所以不能觀察到細胞從二倍體變?yōu)樗谋扼w的過程。附：低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗設計實驗目的 ：1學習低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的方法2理解低溫誘導植物細胞染色體數(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

12、蔥、 蒜均為二倍體， 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%_的鹽酸溶液，體積 分數(shù)為 95%的酒精溶液三、 實驗步驟：提出問題T作出假設T討論探究思路T制定方案T實施方案T 按方案確定的工作流程認真操作， 做好實驗記錄T分析結果，得出結 論T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 : 洋蔥染色體的數(shù)量隨溫度降低而加倍。三設計實驗并實施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：待洋蔥長出1cm左右的不定根時，將整個

13、裝置放入 冰箱的低溫室4C內(nèi)，誘導培養(yǎng)36小時。3固定細胞形態(tài)：-1cm，放入卡諾氏液中浸泡0.5-1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：沖洗附著在根尖外表的卡諾氏液。(3) 解離液：(質(zhì)量分數(shù)為15%HCI和體積分數(shù)為95%酒精1:1混合)使組織中的細胞別離開(4) 清水：洗去解離液，防止