染色體變異(第一課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)

1、染色體變異（第一課時(shí)）教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材依據(jù)新課標(biāo)人教版必修2第五章第二節(jié)二、設(shè)計(jì)思想 本小節(jié)可用兩課時(shí)，第1課時(shí)主要是講解染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念，第2課時(shí)做實(shí)驗(yàn)。而染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念的理解是本章節(jié)的又一個(gè)難點(diǎn)，這組概念學(xué)生不容易理解，而課本上沒有把單倍體、二倍體、多倍體的概念放在一起講，造成了學(xué)生理解上的困難。高一的學(xué)生已具備一些網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)知識(shí)，可以利用網(wǎng)絡(luò)搜集資料，在本節(jié)課，嘗試讓學(xué)生先查找有關(guān)蜜蜂的資料來分析，從具體到抽象，幫助學(xué)生輕松理解單倍體的概念。三、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與能力1、說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。2、理解染色體組、單倍體、二倍體和多倍

2、體的概念。3、通過對(duì)單倍體、二倍體和多倍體的分類依據(jù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生得到了比較、分類思維能力的訓(xùn)練。（二）過程方法 從學(xué)生的日常生活中的信息體驗(yàn)入手，合理設(shè)計(jì)問題，發(fā)揮學(xué)生的思維能力，結(jié)合多媒體，使學(xué)生輕松自主獲取新知識(shí)。1 / 16（三）情感態(tài)度價(jià)值觀1、通過單倍體和多倍體育種學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀教育。2、通過查閱資料，激發(fā)學(xué)生的求知欲；課堂上討論交流，進(jìn)行合作學(xué)習(xí)四、教學(xué)重點(diǎn)染色體數(shù)目的變異。五、教學(xué)難點(diǎn)1、染色體組的概念。2、二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。六、教學(xué)準(zhǔn)備1、提前布置任務(wù)：利用網(wǎng)絡(luò)，搜集蜜蜂的蜂王、工蜂、雄蜂的發(fā)育；搜集關(guān)于無籽西瓜的信息2、課件制作七、學(xué)法：探究學(xué)

3、習(xí)、合作學(xué)習(xí)八、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（一）復(fù)習(xí)（二）新課導(dǎo)入（播放視頻“貓叫綜合征”）問題：生物可遺傳的變異有哪三個(gè)主要來源？提問：這是一種遺傳病，你能否給這種遺傳病起個(gè)名字？ 貓叫綜合癥是人的第5號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病，因?yàn)榛疾和蘼曒p，音調(diào)高，很像貓叫而得名。貓叫綜合癥患者的兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下，生長發(fā)育遲緩，而且存在嚴(yán)重的智力障礙。基因重組、基因突變、染色體變異學(xué)生看書：貓叫綜合征溫故知新激發(fā)興趣（三）進(jìn)行新課第2節(jié)染色體變異（板書）1、染色體結(jié)構(gòu)的變異（板書）（展示PPT）2、染色體數(shù)目的變異（板書）（PPT圖片）這是由于染色體變異造成的?；貞浕蛲蛔?，比較一下，

4、基因突變和染色體變異有什么區(qū)別？問題: 在自然條件或人為因素的影響下，染色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變異有哪些類型？會(huì)造成什么后果？一般來說，每一種生物的染色體數(shù)目都是穩(wěn)定的，但是，在某些特定的環(huán)境條件下，生物體的染色體數(shù)目會(huì)發(fā)生改變，從而產(chǎn)生可遺傳的變異，這類變異屬于染色體數(shù)目的增減。染色體數(shù)目的變異可以分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)的個(gè)別染色體增加或減少，例如21三體綜合征就屬于這一類?；蛲蛔兪侨旧w的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變，這種改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是看不見的。而染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化，如染色體結(jié)構(gòu)的改變、染色體數(shù)目的增減等。主要有四種：1染色體中某一片段的缺失；2染色體中增加

5、了某一片段；3染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；4染色體某一片段的位置顛倒。上述染色體結(jié)構(gòu)的改變，都會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變，從而導(dǎo)致性狀的變異。大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的，有的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。比較基因突變和染色體變異，加強(qiáng)對(duì)新概念的理解考察學(xué)生利用信息的能力與現(xiàn)實(shí)生活中的事例結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的興趣，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。展示PPT圖片（1）染色體組（板書）（PPT果蠅染色體圖）（21三體綜合征簡介：21三體綜合征又叫先天愚型，患者比正常人多了一條21號(hào)染色體，智力低下，身體發(fā)育緩慢，50%的患者有先天性心臟病。我國人口中21三體綜合征的患者估計(jì)不少

6、于100萬。）問題：另一類呢？學(xué)生看書，并要求能敘述自己對(duì)染色體組的理解染色體組：在大多數(shù)生物的體細(xì)胞中，染色體都是兩兩成對(duì)的。例如，果蠅有4對(duì)共8條染色體，這4對(duì)染色體可以分成兩組，每一組中包括3條常染色體和1條性染色體。就雄果蠅來說，其中的一組包括X、，另一組包括Y、。在精子形成的過程中，經(jīng)過減數(shù)分裂，染色體的數(shù)目減半，所以雄果蠅的精子中只含有一組染色體(X、或Y、)，這一組染色體中的4條染色體，形狀和大小各不相同。另一類是細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。像雄果蠅精子中的4條染色體這樣，一個(gè)生殖細(xì)胞內(nèi)的全部染色體，在形態(tài)和功能上各不相同，但是包含了控制生物體生長發(fā)育、遺

7、傳和變異的全部信息，這樣的一組完整的非同源染色體，叫做一個(gè)染色體組。考察學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和觀察能力通過對(duì)比加強(qiáng)認(rèn)識(shí)學(xué)以致用，幫助理解識(shí)圖練習(xí)（2）二倍體和多倍體（小資料）請(qǐng)大家認(rèn)真觀察這幾幅圖，找出只有一個(gè)染色體組的圖（自然界中，幾乎全部動(dòng)物和大多數(shù)高等植物都是二倍體。多倍體植物在自然界中很常見，多倍體的動(dòng)物非常罕見。）問題：21三體綜合征的患者是不是多倍體，為什么？幾乎全部的動(dòng)物和過半數(shù)的高等植物都是二倍體。多倍體產(chǎn)生的主要原因染色體數(shù)目加倍也可以發(fā)生在配子形成的減數(shù)分裂過程中，這樣就會(huì)產(chǎn)生染色體數(shù)目加倍的配子(如二倍體生物產(chǎn)生二倍體配子)，染色體數(shù)目加倍的配子在受精以后也會(huì)發(fā)育成多倍體。

8、B體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體，叫做二倍體；體細(xì)胞中含有三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體，叫做多倍體。其中，體細(xì)胞中含有三個(gè)染色體組的個(gè)體，叫做三倍體，比如香蕉；體細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的個(gè)體，叫做四倍體，比如馬鈴薯。不是，21三體綜合征患者只是體細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體數(shù)目發(fā)生了改變體細(xì)胞在有絲分裂的過程中，染色體完成了復(fù)制，但是細(xì)胞受到外界環(huán)境條件(如溫度驟變)或生物內(nèi)部因素的干擾，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，細(xì)胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，于是就形成染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。如果這樣的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，就可以發(fā)育成染色體數(shù)目加倍的組織或個(gè)體。以現(xiàn)實(shí)生活中的事例激發(fā)學(xué)生的興趣，

9、增加學(xué)生對(duì)信息的積累考察學(xué)生利用信息解決實(shí)際問題的能力推理能力的訓(xùn)練人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用（應(yīng)用多媒體）與二倍體植株相比，多倍體植株的莖稈粗壯，葉片、果實(shí)和種子都比較大，糖類和蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所增高。例如，四倍體葡萄的果實(shí)比二倍體品種的大得多，四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體品種的幾乎增加了一倍（看課件上的圖）。因此，人們常常采用人工誘導(dǎo)多倍體的方法來獲得多倍體，培育新品種。人工誘導(dǎo)多倍體的方法問題：為什么不能用秋水仙素處理成熟的植株？在多倍體育種中，三倍體無子西瓜的培育比較具有代表性。我國科技工作者經(jīng)過多年探索，培育出不少三倍體無子西瓜的優(yōu)良品種。下面以三倍體無子西瓜為例，

10、介紹多倍體的培育過程(看課件上的示意圖)。人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進(jìn)行雜交，得到含有三個(gè)染色體組的種子。把這些種子種下去，就會(huì)長出三倍體植株。由于三倍體植株在減數(shù)分裂的過程中，染色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，因而不能形成正常的生殖細(xì)胞。當(dāng)三倍體植株開花時(shí)，需要授給普通西瓜(二倍體)成熟的花粉，刺激子房發(fā)育而成為果實(shí)(西瓜)。因?yàn)榕咧椴⒉话l(fā)育成為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。多倍體在產(chǎn)量上有優(yōu)勢，營養(yǎng)成分多學(xué)生閱讀課本目前最常用而且最有效的方法，是用秋水仙素來處理萌發(fā)的種子或幼苗。當(dāng)秋水仙素作用于

11、正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體形成，導(dǎo)致染色體不分離，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，將來就可以發(fā)育成多倍體植株。目前世界各國利用人工誘導(dǎo)多倍體的方法已經(jīng)培育出不少新品種，如含糖量高的三倍體無子西瓜和甜菜等。（1、成熟植株正處于分裂期的細(xì)胞少。2、成熟植株細(xì)胞多，用秋水仙素處理不可能使大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)加倍。） 增加學(xué)生的信息儲(chǔ)備三倍體無籽西瓜（示課件）（3）單倍體（板書）（多媒體）（減數(shù)分裂形成配子過程中聯(lián)會(huì)紊亂）普通小麥?zhǔn)橇扼w，體細(xì)胞有？個(gè)染色體組？普通小麥減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子（如花粉）有幾個(gè)染色體組？如果利用植物的全能性把花粉培養(yǎng)成植物體，

12、這樣的植物體是幾倍體？應(yīng)該是單倍體！6個(gè)3個(gè)三倍體、六倍體、多倍體。理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)認(rèn)知將所獲取的信息于生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合糾錯(cuò)，強(qiáng)化認(rèn)識(shí)單倍體在育種中的應(yīng)用為什么雄蜂是單倍體？能否總結(jié)出如何判斷單倍體、二倍體、多倍體？問題：現(xiàn)有一細(xì)胞內(nèi)含3個(gè)染色體組，我們是應(yīng)該叫它三倍體生物的細(xì)胞呢，還是單倍體生物的細(xì)胞？問題：能不能認(rèn)為人類的精子和卵細(xì)胞是單倍體？為什么？問題：1、為什么染色體組數(shù)為奇數(shù)的生物個(gè)體是高度不育的？2、單倍體呢？與正常植株比較又長得弱小，問題：培育單倍體有什么用？對(duì)于二倍體生物而言，它的單倍體的體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組。例如，玉米是二倍體，它的體細(xì)胞中含有2個(gè)染色體組、20條染色

13、體，它的單倍體植株的體細(xì)胞中含有1個(gè)染色體組、10條染色體。閱讀課文單倍體：在生物的體細(xì)胞中，染色體的數(shù)目不僅可以成倍地增加，還可以成倍地減少。例如，蜜蜂的蜂王和工蜂的體細(xì)胞中有32條染色體，而雄蜂的體細(xì)胞中只有16條染色體。像蜜蜂的雄蜂這樣，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，叫做單倍體。雄蜂是由卵細(xì)胞直接發(fā)育而成如果生物體由受精卵發(fā)育而成，生物體細(xì)胞內(nèi)有幾個(gè)染色體組就叫幾倍體如果生物體是由生殖細(xì)胞(配子細(xì)胞)卵細(xì)胞或者花粉直接發(fā)育而成，無論細(xì)胞內(nèi)含有幾個(gè)染色體組只能叫單倍體如果是由受精卵發(fā)育的，是三倍體；如果是由配子發(fā)育的，則是單倍體（不能，精子和卵細(xì)胞不是體細(xì)胞）聯(lián)會(huì)紊亂，不能產(chǎn)生正

14、常配子一般也高度不育。學(xué)生找答案提供生活中的實(shí)際事例作為信息，加強(qiáng)理解。信息交流方法總結(jié)，提升能力對(duì)知識(shí)進(jìn)行細(xì)化分析激發(fā)求知欲四、課堂反饋（多媒體示練習(xí)題）五、小結(jié)（多媒體展示）六、布置作業(yè)1、有沒有同源染色體？2、有沒有等位基因？3、如果人工誘導(dǎo)其染色體數(shù)目加倍，植株是幾倍體？4、能不能正常產(chǎn)生后代？5、后代會(huì)不會(huì)發(fā)生性狀分離？6、為什么？問題：你能不能設(shè)計(jì)一個(gè)利用單倍體得到純合體的育種方法？問題：除單倍體育種外，還有沒有其他獲得純種植株的方法？單倍體育種有什么樣的優(yōu)勢？1. 個(gè)別染色體增加或減少；2.染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少；(1)染色體組(2)二倍體和多倍體(3)單倍體及單倍體育種1、P89練習(xí)題2、預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)：低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化沒有沒有二倍體正常植株可以不會(huì)這樣得到的植株是純合的。取植物花粉離體培養(yǎng)，得到單倍體植株，再經(jīng)過人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，重新回到正常