新人教版高中生物必修2染色體變異6

1、名校名 推薦染色體變異一、教材分析（一）教材地位和作用主要講述了染色體結(jié)構(gòu)的變異和數(shù)目的變異，介紹染色體組的概念，染色體的倍性（二倍體、多倍體、單倍體）及其在育種上的應(yīng)用，是生物的變異中的重點(diǎn)內(nèi)容。本節(jié)以染色體的兩種變異為主線，重點(diǎn)講述多倍體和單倍體及其在生產(chǎn)上的應(yīng)用，為本章第五節(jié)人類遺傳病和第七章生物進(jìn)化的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。將本節(jié)的教學(xué)分為兩課時(shí)進(jìn)行， 第一課時(shí)介紹染色體結(jié)構(gòu)的變異和染色體組的概念， 二倍體、多倍體和單倍體的概念。第二課時(shí)講授多倍體和單倍體的成因、特點(diǎn)及它們?cè)谟N中的作用。（二）教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)目標(biāo)：染色體結(jié)構(gòu)的變異。染色體數(shù)目的變異。染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的概念。多倍體

2、和單倍體在育種上的應(yīng)用2能力目標(biāo)： 通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析染色體組的概念和特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生比較、分析和推理的思維能力。通過(guò)育種方式的總結(jié)提高學(xué)生知識(shí)遷移和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。3、情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)論證的科學(xué)態(tài)度和鉆研精神，樹立科學(xué)服務(wù)于社會(huì)的觀點(diǎn)。（三）重點(diǎn)、難點(diǎn)及其確立依據(jù)重點(diǎn)： 1、染色體數(shù)目的變異。2、染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念。3、多倍體育種和單倍體育種的方法和原理。難點(diǎn)： 1、染色體組的判斷。2、多倍體和單倍體形成的原因。3、多倍體育種和單倍體育種。確定依據(jù)： 染色體組、單倍體以及二倍體和多倍體的概念比較抽象，如果直接講述，學(xué)生很難理解實(shí)質(zhì)，而這些概念又是理解育種必

3、備的知識(shí)，所以成為教學(xué)上的重點(diǎn)和難點(diǎn)。組織學(xué)生分析必須有很好的切入點(diǎn)，要充分利用果蠅的染色體分析、學(xué)習(xí)染色體組的實(shí)質(zhì)，通過(guò)分析蜜蜂中的特殊群體（雄蜂）體會(huì)單倍體的相關(guān)知識(shí)，還可以利用表格比較各種育種方式從而突破難點(diǎn)。二、教學(xué)方法和手段1. 啟發(fā)探究法：本節(jié)課遇到的最大困難是：教材看上去很簡(jiǎn)單，真正理解和應(yīng)用卻困難。所以根據(jù)學(xué)生已經(jīng)具備了一定的探索和研究能力的實(shí)際情況，利用圖解、實(shí)例和圖表啟發(fā)學(xué)生思考分析，師生共同探索，共同研究。2. 直觀教學(xué)法： 采用多媒體等電教手段，增加教學(xué)容量和直觀性，使學(xué)生更好地從感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)。三、教學(xué)程序（一）教學(xué)過(guò)程的設(shè)計(jì)思路：將本節(jié)的內(nèi)容重新調(diào)整，利用貓

4、叫綜合征的分析說(shuō)明染色體結(jié)構(gòu)的變異。將二倍體、多倍體和單倍體的概念進(jìn)行比較，用實(shí)例和圖解結(jié)合多媒體，培養(yǎng)學(xué)生觀察，分析和發(fā)散思維的能力。投影解析三倍體無(wú)子西瓜的培育圖解學(xué)習(xí)多倍體育種的過(guò)程，并且要和前面所學(xué)內(nèi)容進(jìn)1名校名 推薦行比較，包括雜交育種、誘變育種、多倍體育種、單倍體育種及它們應(yīng)用的原理、優(yōu)缺點(diǎn)，列舉生活中的實(shí)例，加深對(duì)知識(shí)的理解和實(shí)際應(yīng)用。（二）教學(xué)過(guò)程：第一課時(shí)教學(xué)目標(biāo)： 1染色體結(jié)構(gòu)變異的4 種類型。2 染色體組，二倍體、多倍體和單倍體的概念。引言：對(duì)于一個(gè)生物體來(lái)講，正常情況下，其染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)目都是穩(wěn)定的。但在自然條件或人為因素的影響下， 染色體的結(jié)構(gòu)和數(shù)量均有可能發(fā)生改變

5、， 從而引起生物性狀的改變，這就是染色體變異。（一）復(fù)習(xí)提問(wèn)1基因是什么？它和染色體有何關(guān)系？2基因突變和染色體變異的最大區(qū)別是什么？（二）新課講授根據(jù)染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化，染色體變異可分為染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異兩類。1染色體結(jié)構(gòu)的變異（播放貓叫綜合征的視頻資料，讓學(xué)生觀察患兒的癥狀。）問(wèn)題：“貓叫綜合征”是怎樣引起的？它屬于哪種染色體變異？（學(xué)生閱讀教材回答）教師講解：貓叫綜合征是人的第5 號(hào)染色體部分缺失引起的遺傳病，屬染色體結(jié)構(gòu)變異。（投影染色體變異的四種情況。 ）問(wèn)題：染色體結(jié)構(gòu)變異有哪 4 種類型？講解：缺失：指一條染色體部分 區(qū) 段的丟失，這個(gè)片段上的基因也隨之丟失。重復(fù)

6、：染色體部分區(qū)段發(fā)生了重 復(fù) ，即一個(gè)染色體片段在同一染色體上 出 現(xiàn)多次，或一條染色體的片段接到另 一 條染色體上。倒位：一條染色體的斷裂片 段 ，位置顛倒 180后再接上去，造成 這 段染色體上的基因位置顛倒。易位：染色體發(fā)生斷裂，斷裂片段接到非同源染色體上的現(xiàn)象。 （易位可使原來(lái)不連鎖的基因發(fā)生連鎖或使原來(lái)連鎖的基因因易位表現(xiàn)出獨(dú)立遺傳。 ）2染色體數(shù)目變異染色體數(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（即染色體非整倍的變化）。這種個(gè)別染色體數(shù)目的增減會(huì)打破原有遺傳物質(zhì)的平衡， 從而影響生物體正常的生長(zhǎng)發(fā)育：如 21 三體綜合征 性腺發(fā)育不良（ X0）原發(fā)性小睪丸癥（

7、XXY）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（即染色體整倍的變化） ，這種類型的變異在實(shí)踐中的應(yīng)用更為普遍。首先我們要了解什么是染色體組。（1）染色體組投影：雌雄果蠅體細(xì)胞染色體組成示意圖2名校名 推薦問(wèn)題：果蠅體細(xì)胞中有多少對(duì)同源染色體？其中常染色體有多少對(duì)？性染色體有多少對(duì)？分別是哪幾對(duì)？雄果蠅產(chǎn)生的精子里有哪幾條染色體？對(duì)一個(gè)精子而言，染色體形態(tài)大小相同嗎？為什么？果蠅的體細(xì)胞中有4 對(duì)共 8 條染色體，其中常染色體有3 對(duì)，性染色體 1 對(duì)（ X、Y）。這四對(duì)染色體可以分為兩組，雄果蠅產(chǎn)生的精子中包括、和 X 或、和 Y。這組染色體因?yàn)榻?jīng)同源染色體分離在形態(tài)、大小

8、和功能上各不相同，兩種精子里都不含同源染色體。教師歸納：像果蠅這樣，配子里的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)和功能上各不相同，但攜帶著控制一種生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個(gè)染色體組。染色體組的三個(gè)條件：一組非同源染色體。染色體的形態(tài)、大小和功能均不相同。攜帶著控制生物生長(zhǎng)發(fā)育、遺傳變異的全部信息。染色體組數(shù)目的判斷方法：細(xì)胞內(nèi)形狀大小相同的染色體有幾條就有幾個(gè)染色體組。如右圖：該細(xì)胞含 2 個(gè)染色體組（ 2n=6）。細(xì)胞內(nèi)控制同一性狀的基因有幾個(gè)，就有幾個(gè)染色體組，如：AaaBbb含三個(gè)染色體組（ 3n=6）。染色體組數(shù) =細(xì)胞中染色體總數(shù)染色體的形態(tài)數(shù)，如：大麥體

9、細(xì)胞有28 條染色體，共 7 種不同的形態(tài)，所以大麥?zhǔn)撬谋扼w（ 287=4，4n=28）。（2）二倍體和多倍體投影玉米體細(xì)胞圖。觀察：玉米的體細(xì)胞中有 20 條染色體，其生殖細(xì)胞內(nèi)有 10 條大小、形狀各不相同的染色體，這 10 條就構(gòu)成了一個(gè)染色體組。歸納總結(jié)：由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的叫做二倍體。如人、果蠅、玉米是二倍體，幾乎全部動(dòng)物和過(guò)半數(shù)的高等植物都是二倍體。以此類推，體細(xì)胞中含三個(gè)染色體組的個(gè)體稱為三倍體，如香蕉（ 3n=33）；體細(xì)胞中含四個(gè)染色體組的稱為四倍體，如馬鈴薯（ 4n）；體細(xì)胞中含六個(gè)染色體組的稱為六倍體，如普通小麥（ 6n=42）。我們把體細(xì)胞

10、中含三個(gè)或三個(gè)以上染色體組的個(gè)體稱為多倍體。多倍體是生物以染色體組為單位成倍地增加而致。（3）單倍體：分析蜜蜂的兩種染色體組成情況（蜂王和工蜂2n=32，雄蜂 n=16）在生物的體細(xì)胞中，染色體數(shù)目不僅可以成倍增加，也可以成倍減少。例如雄蜂是由未受精的卵細(xì)胞直接發(fā)育而成，因此它的染色體數(shù)是工蜂和蜂王的一半（n=16）。像這樣，體細(xì)胞中含有本物種配子染色體數(shù)目的個(gè)體，稱為單倍體。如玉米是二倍體，它的體細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組， 20 條染色體，它的單倍體植株體細(xì)胞中含有1 個(gè)染色體組， 10 條染色體。又如普通小麥?zhǔn)橇扼w，它的體細(xì)胞中含有六個(gè)染色體組，42 條染色體，它的單倍體植株體細(xì)胞中含有

11、3 個(gè)染色體組， 21 條染色體。問(wèn)題：?jiǎn)伪扼w、二倍體和多倍體的劃分根據(jù)是什么？教師強(qiáng)調(diào)：二倍體和多倍體的劃分是根據(jù)體細(xì)胞中含的染色體組數(shù)目，單倍體則只要含有本物種體細(xì)胞染色體數(shù)目的一半即是 （本物種配子染色體數(shù)目） ，與含染色體組的數(shù)目多少?zèng)]有關(guān)系。（三）總結(jié)染色體變異分染色體結(jié)構(gòu)變異和染色體數(shù)目變異。前者主要有缺失、重復(fù)、倒位和易位3名校名 推薦4 種類型；后者分為兩類：一類是細(xì)胞內(nèi)個(gè)別染色體的增加或減少，另一類是細(xì)胞中的染色體成倍地增加或減少。像果蠅的生殖細(xì)胞那樣，該細(xì)胞中的一組非同源染色體，它們?cè)谛螒B(tài)、大小和功能上各不相同的一組染色體叫染色體組。凡是由受精卵發(fā)育而成的生物個(gè)體，體細(xì)胞中

12、含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體叫二倍體，含三個(gè)及三個(gè)以上染色體組的叫多倍體，含本物種配子染色體數(shù)目的是單倍體。（四）板書設(shè)計(jì)二、染色體變異1概念缺失染色體的結(jié)構(gòu)變異重復(fù)倒位2種類易位染色體組染色體的數(shù)目變異二倍體、多倍體單倍體（五）練習(xí)配置：1、下列變異中，不屬于染色體結(jié)構(gòu)變異的是CA染色體缺失某一片段B染色體增加了某一片段C染色體中 DNA的一個(gè)堿基發(fā)生了改變D染色體某一片段位置顛倒了 1802、右圖所示的是染色體結(jié)構(gòu)的BA倒位B缺失C易位D重復(fù)3、下列關(guān)于染色體組的正確敘述是AA染色體組內(nèi)不存在同源染色體B染色體組只存在于生殖細(xì)胞中C染色體組只存在于體細(xì)胞中D染色體組在減數(shù)分裂過(guò)程中消失4、四倍體

13、的曼陀羅有48 條染色體，該植物體細(xì)胞中的每個(gè)染色體組的染色體數(shù)目為CA 48B24C12D4第二課時(shí)教學(xué)目標(biāo)： 1多倍體和單倍體的特點(diǎn)、形成原因。2人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用。3單倍體在育種上的應(yīng)用。引言：上節(jié)課中我們學(xué)習(xí)了染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等重要概念，那么多倍體和單倍體是怎樣形成的呢？它們又具有什么特點(diǎn)？在生產(chǎn)中有哪些應(yīng)用？這就是我們本節(jié)課的任務(wù)。（一）復(fù)習(xí)提問(wèn)：什么叫染色體組？什么叫二倍體、多倍體和單倍體？（二）新課講授1多倍體形成的原因及特點(diǎn)（投影二倍體草莓、多倍體草莓的圖片。）問(wèn)題：多倍體的自然成因是什么？具有什么特點(diǎn)？由圖可知多倍體植物各器官較二倍體大，莖桿粗壯，葉

14、片、果實(shí)、種子較大，蛋白質(zhì)、糖類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量都有所增加，但發(fā)育遲緩、結(jié)實(shí)率低。 （可簡(jiǎn)單的概括為高、大、遲、低）4名校名 推薦植物細(xì)胞進(jìn)行有絲分裂過(guò)程中，染色體經(jīng)復(fù)制后已經(jīng)分裂，由于外界環(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 2 個(gè)子細(xì)胞，于是就形成了染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞。這種染色體加倍的細(xì)胞，繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，并且通過(guò)減數(shù)分裂，形成了染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞，再由這些生殖細(xì)胞結(jié)合成合子，進(jìn)一步發(fā)育成的植物，就是多倍體。例如帕米爾高原的高山植物，有 65的種類是多倍體。2人工誘導(dǎo)多倍體在育種上的應(yīng)用問(wèn)題：人工誘

15、導(dǎo)多倍體的方法是什么？用秋水仙素處理能夠獲得多倍體的原理是什么？（學(xué)生閱讀教材）人工誘導(dǎo)最常用最有效的方法是用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗。秋水仙素的作用是抑制紡錘體的形成，引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，進(jìn)而形成多倍體。實(shí)例分析： 同源多倍體： 投影三倍體無(wú)子西瓜培育過(guò)程，講述說(shuō)明。異源多倍體：投影八倍體小黑麥培育過(guò)程。教師講述說(shuō)明：普通小麥?zhǔn)钱愒戳扼w（AABBDD），其雌配子中有三個(gè)染色體組（ABD），共21 條染色體；以黑麥（ RR）作父本，雄配子中有一個(gè)染色體組（R），7 條染色體。雜交后子代含四個(gè)染色體組（ ABDR），由于是異源的，聯(lián)會(huì)紊亂，是高度不育的。若用一定濃度的秋水仙素處理子代

16、幼苗即可加倍為異源八倍體（ AABBDDRR），就能形成正常的雌雄配子，且都能受精、結(jié)實(shí)、繁殖后代，這就是八倍體小黑麥。小黑麥?zhǔn)侵袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院鮑文奎教授創(chuàng)造的新作物，它具有高產(chǎn)的特性，蛋白質(zhì)含量高，抗逆性強(qiáng)，耐瘠薄土壤，耐寒冷氣候。此種小麥在我國(guó)西部等高寒地區(qū)有廣泛種植，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。3單倍體形成的原因及特點(diǎn)問(wèn)題：?jiǎn)伪扼w的自然成因是什么？單倍體的特點(diǎn)有哪些？與正常植株相比，單倍體植株長(zhǎng)得弱小，而且是高度不育的。單倍體一般是由于生殖細(xì)胞未經(jīng)受精，直接發(fā)育而成，例如雄蜂。4單倍體在育種上的意義問(wèn)題：人工得到單倍體的常用方法是什么？單倍體育種有什么優(yōu)點(diǎn)？教師強(qiáng)調(diào)，育種工作者常常采用花藥離體培

17、養(yǎng)的方法來(lái)獲得單倍體植株，這種植株無(wú)生5名校名 推薦產(chǎn)價(jià)值，但在育種上有特殊的意義。用人工誘導(dǎo)使單倍體植株染色體加倍，重新恢復(fù)到正常植株的染色體數(shù)目，且每對(duì)染色體上的基因都是純合的，自交后代不會(huì)發(fā)生性狀分離。這種方法比雜交育種所需時(shí)間大大縮短，一般只需兩年時(shí)間，就可以得到一個(gè)穩(wěn)定的純系品種。例如：由純合的親本高稈、 抗?。―DTT）和矮稈、易感病（ ddtt ），獲得矮稈、抗病（ddT_）的品種，如何運(yùn)用單倍體育種培育？此種方法培養(yǎng)穩(wěn)定的性狀，第二年種植下去的，就是所需的純品種了，不會(huì)發(fā)生性狀分離，和雜交育種相比，明顯縮短了育種年限。比較兩部分要點(diǎn)：自然成因受外界條件劇變的影響，有絲分裂受阻，

18、染色體數(shù)目加倍特 點(diǎn)莖稈粗壯，葉片、果實(shí)、種子較大，蛋白質(zhì)、糖類等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含多倍體量多，但發(fā)育遲緩、結(jié)實(shí)率低多倍體育種：方法：秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗應(yīng) 用過(guò)程： 萌發(fā)的種子秋水仙素發(fā)育幼苗多倍體抑制紡錘體的形成自然成因受生殖細(xì)胞未經(jīng)受精，直接發(fā)育而成特 點(diǎn)單倍體植株弱小，高度不孕單倍體育種：方法：花藥離體培養(yǎng)組織花藥離體人工誘導(dǎo)應(yīng) 用單倍體植株過(guò)程：培養(yǎng)染色體加倍正常植株自交（純合體）萌發(fā)種子植株（新品種）發(fā)育（三）總結(jié)、擴(kuò)展我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)了雜交育種、人工誘變育種、人工誘導(dǎo)多倍體育種和單倍體育種等幾種遺傳育種的方法，現(xiàn)將它們的原理和方法列表比較如下（投影顯示）：種類原理方法多倍體育種染色體變異花藥離體培養(yǎng)得到單倍體幼苗后再