第2節(jié)染色體變異

染色體變異教學設計課題染色體變異單元必修2學科生物年級高中教材分析“染色體變異”是生物必修二（人教版）第五章第二節(jié)的內(nèi)容，講述了染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目兩方面的變異。教材前后涉及到染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等概念，其中染色體組是本節(jié)內(nèi)容的核心概念，是學習其他概念的基礎和關(guān)鍵。本節(jié)內(nèi)容與前面學習的有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等知識有聯(lián)系，也是學習“人類遺傳病”一節(jié)的基礎，還與生產(chǎn)、生活和人類的健康知識有關(guān)，對學生有著相當大的吸引力。學習目標與核心素養(yǎng)一、知識目標：（1）能說出染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型，并說出其對生物的影響。（2）能描述染色體組、二倍體、多倍體概念，并準確運用這些術(shù)語。（3）能正確闡述無籽西瓜的培育過程。二、過程與方法（1）通過模型構(gòu)建區(qū)別易位與交叉互換。三、情感態(tài)度與價值觀（1）通過學習染色體結(jié)構(gòu)或數(shù)目變異會改變生物的性狀，樹立事物是普遍聯(lián)系的，外因通過內(nèi)因起作用的辨證唯物主義觀念。（2）通過模型構(gòu)建體會易位與交叉互換的區(qū)別及染色體組的概念，體會小組合作學習的樂趣。生命觀念：染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型和影響；染色體數(shù)目變異的類型，染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念以及植株的特點；多倍體育種和單倍體育種的操作過程及其原理和優(yōu)缺點。科學探究：通過對單倍體、二倍體和多倍體的分類依據(jù)的學習，對學生進行比較、分類思維能力的訓練。科學思維：通過了解在自然或人為條件下，染色體會發(fā)生結(jié)構(gòu)或數(shù)目的改變進而改變生物的遺傳性狀，樹立事物是普遍聯(lián)系的，外因通過內(nèi)因起作用的辯證唯物主義觀念。社會責任：通過對貓叫綜合癥產(chǎn)生原因進行分析，引導學生關(guān)注遺傳疾病，關(guān)愛自身健康。重點教學重點：（1）染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型。（2）染色體組、二倍體、三倍體、多倍體的概念。（3）無子西瓜的培育過程。難點教學難點：（1）易位與交叉互換的區(qū)別。（2）無子西瓜培育過程。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖導入新課創(chuàng)設情境，激趣導入作為野生植物的后代，許多栽培植物的染色體數(shù)目卻與它們的祖先大不相同，如馬鈴薯和香蕉(見表)。討論1.根據(jù)前面所學減數(shù)分裂的知識，試著完成該表格。2.為什么平時吃的香蕉是沒有種子的?3.分析表中數(shù)據(jù)，你還能提出什么問題嗎?能否發(fā)揮想象力作出一些推測呢?我們已經(jīng)知道，減數(shù)分裂和受精作用，能夠使生物體親子代間的染色體數(shù)目保持穩(wěn)定。然而，馬鈴薯和香蕉的染色體數(shù)目為什么與它們的野生祖先有很大差別呢?其實,在自然界，像馬鈴薯和香蕉這樣的例子還有很多，這充分:說明了生物界的復雜性。換個角度想，生物界如果只有穩(wěn)定，而沒有變化，又何來多樣性和進化呢?學生觀看材料，思考并討論問題。根據(jù)分析，總結(jié)染色體變異的概念：生物體的體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化，稱為染色體變異。引導學生回憶基因和染色體的關(guān)系?；蚰軌虬l(fā)生突變，那么染色體能不能發(fā)生變化呢？它會發(fā)生什么樣的變化呢？生物的性狀又會發(fā)生什么樣的變化呢？從而引出染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異和染色體數(shù)目的變異。新課講授活動：聯(lián)系舊知基因突變：DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因堿基序列的改變。染色體上某一個位點上基因的改變，光學顯微鏡下無法直接觀察到。染色體變異：自然條件下或人為因素的影響下，染色體結(jié)構(gòu)的改變或者染色體數(shù)目的改變導致生物性狀的變異。這種變異可用顯微鏡直接觀察到比較明顯的染色體變化。一、染色體數(shù)目的變異染色體變異和基因突變有什么不同呢？根據(jù)染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化，染色體變異的種類如何？1、染色體數(shù)目的變異可以分為兩類:一是細胞內(nèi)個別染色體的增加或減少;二是細胞內(nèi)染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。2、二倍體：由受精卵發(fā)育而成的體細胞中含有兩個染色體組的生物個體叫做二倍體。如：玉米、水稻。3、多倍體：由受精卵發(fā)育而成的體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體。如：三倍體香蕉、四倍體馬鈴薯、六倍體小麥等多倍體植株的特點多倍體是怎樣形成的呢？多倍體的形成：人工誘導多倍體的產(chǎn)生單倍體：由配子直接發(fā)育而來的，體細胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個體，稱為單倍體。與社會的聯(lián)系利用單倍體植株培育新品種，能明顯縮短育種年限。育種工作者常常采用花藥(或花粉)離體培養(yǎng)的方法來獲得單倍體植株，然后人工誘導使這些植株的染色體數(shù)目加倍，恢復到正常植株的染色體數(shù)目。用這種方法培育得到的植株，不但能夠正常生殖，而且每對染色體上成對的基因都是純合的，自交的后代不會發(fā)生性狀分離。二、染色體結(jié)構(gòu)的變異1、缺失：染色體的某一片段缺失如：果蠅缺刻翅的形成2、重復：染色體中增加某一片段如：果蠅棒狀眼的形成3、易位：染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。4、倒位：染色體的某一片段位置顛倒舉例說出由染色體結(jié)構(gòu)變異引起的病癥：學生結(jié)合染色體變異的概念，思考問題。并在老師的引導下總結(jié)出：基因突變是染色體的某一位點上基因的改變，染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異和染色體數(shù)目的變異。學生學習二倍體和多倍體的概念，并結(jié)合實例圖片鞏固對概念的理解。學生閱讀材料并思考總結(jié)多倍體植株的特點和形成原理：由于外界條件劇烈變化的影響，通過內(nèi)因而形成的。學生理解單倍體的概念，著重理解“體細胞”、“本物種”、“配子”三個生物用語。學生閱讀“單倍體植株與社會的聯(lián)系”，并思考。學生閱讀教材，總結(jié)出結(jié)構(gòu)變異的4種類型：1缺失2增添3移接4顛倒并結(jié)合老師舉例深入理解。學生嘗試舉例，并由老師判定或糾正，學以致用。通過問題承上啟下，引發(fā)學生進一步思考并總結(jié)。通過對二倍體和多倍體的圖文學習，結(jié)合生活中常見的生物體，深入理解染色體數(shù)目變異的含義。通過對原理的學習，幫助學生了解多倍體植株的特點和意義：由于多倍體植株所含染色體數(shù)目成倍增加，果實和種子都明顯增大，蛋白質(zhì)及其他產(chǎn)物含量也提高。但由于染色體的増加而呈現(xiàn)出發(fā)育延緩、結(jié)實降低的情況。因此，多倍體植物在生產(chǎn)上具有一定的利用價值。通過閱讀“與社會的聯(lián)系”，深思單倍體植株在培育新品種中的重要作用、特殊意義，培養(yǎng)關(guān)注生活、關(guān)注科學前沿的學科素養(yǎng)。學生閱讀自學，構(gòu)建以學生為主的課堂課堂，教師展示動態(tài)圖示，生動形象地解釋每種變異類型。針對每種變異的類型，教師輔助補充舉例，幫助學生進一步深入理解其含義。通過對新知舉例，鞏固并應用。課堂檢測小刀：近日，科學家將野生酵母菌的16條染色體，敲除了多余著絲點和端粒，實現(xiàn)了染色體之間的融合，獲得了含一條染色體的重塑基因組的酵母。它們的基因表達情況和野生型幾乎完全一樣，下列相關(guān)說法錯誤的是（C）A．若酵母進行有絲分裂，著絲點在間期完成復制B．若酵母進行有絲分裂，每分裂一次端粒就會變短C．重塑基因組的酵母，只發(fā)生了染色體數(shù)量變異D．酵母菌核基因表達時，轉(zhuǎn)錄和翻譯的場所不同2.某種染色體結(jié)構(gòu)變異如圖所示。下列敘述正確的是（D）

A．染色體片段發(fā)生了顛倒B．該變異是由染色單體分離異常所致C．細胞中的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)了重復和缺失D．染色體發(fā)生了斷裂和重新組合3.人類的XXY三體的性別是男性。下列關(guān)于XXY三體的敘述錯誤的是（A）

A．XXY三體男性不能產(chǎn)生正常的精子

B．XXY三體屬于染色體異常遺傳病

C．XXY三體可能是由