人教版高中生物必修二第五章第2節(jié)《染色體變異》 教案

第二節(jié)一、教學(xué)目：（一）知識(shí)技能

染色體異掌握染色體變異的概念，特點(diǎn)，應(yīng)用。區(qū)分染色體組和同源染色體，并能夠正確理解單倍體學(xué)生了解人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用及單倍體在育種上的意義。（二）過(guò)程方法在學(xué)生預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上結(jié)合多媒體技術(shù)合理設(shè)計(jì)問題串充分發(fā)掘?qū)W生的想象力。注重學(xué)生的日常生活中的信息體驗(yàn)。（三）情感態(tài)度價(jià)值觀二、教分析這部分的教學(xué)任務(wù)主要體現(xiàn)在知識(shí)、能力、情感態(tài)度、價(jià)值觀等方面。在知識(shí)教學(xué)目標(biāo)方面，主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：其一，染色體結(jié)構(gòu)變異的四種類型；其二染色體組單倍體多倍體和二倍體的概念其三單倍體和多倍體的特點(diǎn)、形成原因及其在育種上的意義；三、重點(diǎn)分析其一染色體組數(shù)目的判斷般來(lái)說(shuō)在細(xì)胞內(nèi)形態(tài)相同的染色體有幾條，則含幾個(gè)染色體組在細(xì)胞或生物體的基因型中同一種基因出現(xiàn)幾次則有幾個(gè)染色體組教學(xué)過(guò)程中可將已學(xué)習(xí)過(guò)的同源染色體的概念和染色體組的概念作對(duì)比。其二，三倍體無(wú)籽西瓜的培育。三倍體植株在減數(shù)分裂過(guò)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物細(xì)胞這時(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)因?yàn)榕咧椴⒉荒馨l(fā)育成為種子所以這種西瓜叫做無(wú)籽西瓜學(xué)過(guò)程中可依托多媒體技術(shù)使學(xué)生對(duì)該方法的過(guò)程一目了然，較深刻的理解。四、教過(guò)程：環(huán)節(jié)名稱1、復(fù)習(xí)

教師活動(dòng)問題：生物可遺傳的變異有哪三個(gè)主要來(lái)源？

學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖基因重組、基因突變、溫故知新染色體變異2、新課導(dǎo)入

問題：在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上回答基因突變和染色體變異的異同人類的許多遺傳病是由染色體結(jié)構(gòu)改變引起的。例如，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

基因突變是染色體的某一個(gè)位點(diǎn)上基因的改變種改變?cè)诠鈱W(xué)顯微鏡下是看不見的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染色體結(jié)構(gòu)的改變色體數(shù)目的增減等。

比較基因突變和染色體變異強(qiáng)對(duì)新概念的理解而得名。貓叫綜合癥患者的兩眼距離較遠(yuǎn)，耳位低下生長(zhǎng)發(fā)育遲緩，而且存在嚴(yán)重的智力障礙。1頁(yè)

3染色體變異問題:回答染色體變異

在自然條件或人

考察學(xué)生利的類型（此處應(yīng)用多媒體）（小資料）

的類型及其后果。一般來(lái)說(shuō)，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三體綜合征就屬于這一類。（21三體綜合征簡(jiǎn)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，

為因素的影響下色體發(fā)生的結(jié)構(gòu)變異主要有四種：1．染色體中某一片段的缺失；2．染色體中增加了某一片段；3．染色體某一片段的位置顛倒了180°4染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上。上述染色體結(jié)構(gòu)的改變會(huì)使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序發(fā)生改變而導(dǎo)致性狀的變異多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)變異對(duì)生物體是不利的的甚至?xí)?dǎo)致生物體死亡。

用信息的能力以現(xiàn)實(shí)生活中的事例激發(fā)學(xué)生的興趣強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解。50%的患者有先天性心臟病我國(guó)人口中三體綜合征的患者估計(jì)不少于100萬(wàn)4、染色體組（此處應(yīng)用多媒體）

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共8染色體(看課件上的圖片4染色體可以分成兩組，每一組中包括3常染色體和1性染色體。就雄果蠅來(lái)說(shuō)，其中的一組包括X

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條染色體這樣個(gè)生殖細(xì)胞內(nèi)的全部染色體形態(tài)和功能上各不相同是包含了控制生物體生長(zhǎng)發(fā)育傳和變異的全部信息樣的一組完整的非同源染色體做一個(gè)染色體組。

考察學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和觀察能力Ⅳ，另一組包括YⅡ、Ⅲ、Ⅳ。在精子形成的過(guò)程中經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂，2頁(yè)

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、Ⅱ、Ⅲ或Y，這一組染色體中的4染色體，形狀和大小各不相同。問題：同源染色體和染色體組有何差異？

在染色體組中不存在同源染色體色體組通過(guò)對(duì)比加是由非同源染色體構(gòu)成的。

強(qiáng)認(rèn)識(shí)5二倍體和多幾乎全部的動(dòng)物和過(guò)半

二倍體和多倍體細(xì)倍體

數(shù)的高等植物都是二倍體。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。多倍體在植物中廣泛地存在著，在動(dòng)物中比較少見。

胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫做二倍體，如人、果蠅和玉米等。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。（小資料）

（自然界中，幾乎全部

以現(xiàn)實(shí)生活動(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，例如，天然狀態(tài)下的香蕉就是三倍體，馬鈴薯（此處應(yīng)用多是四倍體，普通小麥?zhǔn)?/p>

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(guò)程中色體完

中的事例激發(fā)學(xué)生的興趣加學(xué)生對(duì)信息的積累媒體）

六倍體。多倍體的動(dòng)物非常罕見

成了復(fù)制是細(xì)胞受到外界環(huán)境條件(如溫問題：21三體綜合征的患者是不是多倍體，為什么？6人工誘導(dǎo)多倍體在育種上多倍體產(chǎn)生的主要原因的應(yīng)用（此處應(yīng)用多媒體）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(guò)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

度驟變)或生物內(nèi)部因素的干擾錘體的形成受到破壞致染色體不能被拉向兩極胞也不能分裂成兩個(gè)子細(xì)胞是就形成染色體數(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。多倍體在產(chǎn)量上

考察學(xué)生利用信息解決實(shí)際問題的能力3頁(yè)

（小資料）（此處應(yīng)用多媒體）

色體數(shù)目加倍的配子在有優(yōu)勢(shì)受精以后也會(huì)發(fā)育成多倍體。與二倍體植株相比，多倍體植株的莖稈粗壯，目前最常用而且葉片、果實(shí)和種子都比最有效的方法用秋較大，糖類和蛋白質(zhì)等水仙素來(lái)處理萌發(fā)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量都有所種子或幼苗秋水仙增高。例如，四倍體葡素作用于正在分裂的萄的果實(shí)比二倍體品種細(xì)胞時(shí)夠抑制紡錘的大得多，四倍體番茄體形成致染色體不的維生素C的含量比二分離而引起細(xì)胞內(nèi)倍體品種的幾乎增加了染色體數(shù)目加倍色一倍（看課件上的圖）。體數(shù)目加倍的細(xì)胞繼因此，人們常常采用人續(xù)進(jìn)行正常的有絲分工誘導(dǎo)多倍體的方法來(lái)裂來(lái)就可以發(fā)育成獲得多倍體，培育新品多倍體植株前世界種。各國(guó)利用人工誘導(dǎo)多人工誘導(dǎo)多倍體的方法倍體的方法已經(jīng)培育（秋水仙素是一種從百出不少新品種含糖合科植物秋水仙的種子量高的三倍體無(wú)子西和球莖中提取出來(lái)的一瓜和甜菜等。種植物堿。呈白色或淡（1、成熟植株正處于黃色的粉末或針狀結(jié)分裂期的細(xì)胞少。2、晶，易溶于冷水，酒精，成熟植株細(xì)胞多秋一般多使用它的水溶水仙素處理不可能使液。有劇毒，使用時(shí)應(yīng)大多數(shù)細(xì)胞內(nèi)的染色特別注意體數(shù)加倍。）在多倍體育種中倍體無(wú)子西瓜的培育比較具有代表性國(guó)科技工作者經(jīng)過(guò)多年探索育出不少三倍體無(wú)子西瓜的優(yōu)良品種。下面以三倍體無(wú)子西瓜為例紹多倍體的問題：為什么不能用秋培育過(guò)程(看課件上的

增加學(xué)生的信息儲(chǔ)備理論聯(lián)系實(shí)際強(qiáng)認(rèn)知7、單倍體

水仙素處理成熟的植株？三倍體無(wú)籽西瓜

示意圖)。人們平常食用的西瓜是二倍體二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理以（此處應(yīng)用多媒體）

得到四倍體植株。然問題：1、為什么染色體后四倍體植株作母組數(shù)為奇數(shù)的生物個(gè)體本二倍體植株作父4頁(yè)

是高度不育的？

本進(jìn)行雜交得到含2無(wú)子西瓜和無(wú)子番茄有三個(gè)染色體組的種的培育方法有什么區(qū)別？

子。把這些種子種下去會(huì)長(zhǎng)出三倍體植3為什么要用四倍體西株于三倍體植株在瓜作為母本，二倍體西減數(shù)分裂的過(guò)程中瓜做父本？用西瓜的四色體的聯(lián)會(huì)發(fā)生紊亂，倍體植株作父本，二倍因而不能形成正常的8單倍體在育體植株作母本，可以得生殖細(xì)胞三倍體植種中的應(yīng)用

到無(wú)子西瓜嗎？

株開花時(shí)要授給普通西瓜(二倍體)成熟的花粉激子房發(fā)育9、歸納總結(jié)

對(duì)“單倍體”的理解，而成為果實(shí)(西瓜)首先必須對(duì)“體”字理為胚珠并不發(fā)育成為解，即個(gè)體。其次，根種子以這種西瓜叫據(jù)概念來(lái)理解單倍體，做無(wú)子西瓜。即“體細(xì)胞中含有原物（減數(shù)分裂形成配子種配子染色體數(shù)目的個(gè)過(guò)程中聯(lián)會(huì)紊亂）體換言之，即“由某物種的配子發(fā)育而來(lái)的(無(wú)子番茄的培育和生個(gè)體，就是該物種的單長(zhǎng)素的作用有關(guān))倍體這就是說(shuō)，單倍體這個(gè)詞語(yǔ)中的“單（用西瓜的四倍體植有可能是１、或２、或株作父本倍體植株３等等，單倍體的體細(xì)作母本以得到無(wú)子胞中有可能是一個(gè)染色西瓜西瓜的可食用體組、也有可能是兩個(gè)部分來(lái)自母本希望或更多個(gè)染色體組?？墒秤貌糠直容^發(fā)達(dá)，則需用四倍體西瓜作母本。）單倍體生物的體細(xì)問題：1、能不能認(rèn)為人胞中色體的數(shù)目不類的精子和卵細(xì)胞是單僅可以成倍地增加

將所獲取的信息于生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合提供生活中倍體？為什么？

可以成倍地減少。例

的實(shí)際事例2能不能說(shuō)體細(xì)胞中含如蜂的蜂王和工蜂有一個(gè)染色體組的個(gè)體的體細(xì)胞中有32條染

作為信息強(qiáng)理解。就是單倍體？如果不能，試舉一反例。在自然條件下，玉米、高梁、水稻、番茄等高等植物，偶爾也會(huì)出現(xiàn)單倍體植株。與正常的植株相比，單倍體植株

色體雄蜂的體細(xì)胞中只有16條染色體。像蜜蜂的雄蜂這樣細(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。對(duì)于二倍體生物而言的單倍體的體5頁(yè)

長(zhǎng)得弱小，而且是高度不育的。但是，它們?cè)谟N上有特殊的意義。育種工作者常常采用花藥離體培養(yǎng)的方法來(lái)獲得單倍體植株，然后經(jīng)過(guò)人工誘導(dǎo)使染色體數(shù)目加倍，重新恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目。用人工誘導(dǎo)方法得到的單倍體植株，不僅能夠正常生殖，而且每對(duì)染色體上的成對(duì)的基因都是純合的，自交產(chǎn)生的后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。因此，利用單倍體植株培育新品種，只需要兩年時(shí)間，就可以得到一個(gè)穩(wěn)定的純系品種。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(shì)？

細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組例如玉米是二倍體的體細(xì)胞中含有2個(gè)