教案《染色体变异》教案

 《染色体变异》教案

一、教学目标

【知识与技能目标】

1.举例说出并理解染色体结构变异的四种类型以及染色体数目的变异。

2.知道染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念。

3.说出单倍体和多倍体的特点及其在育种上的应用，解释多倍体形成的原理。

【过程与方法目标】

通过学习染色体结构、数目变异以及染色体组、二倍体、多倍体及单倍体的概念，提高观察分析问题、总结归纳的能力。

【情感态度价值观目标】

通过对染色体结构和数目变异的理解以及对单倍体、多倍体的特点和应用，理解生物界这种可遗传的变异类型，感受生命的奥妙。

二、 教学重难点

【重点】

1.染色体结构变异的四种类型、染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。

2.多倍体育种原理及应用。

【难点】

1.正确辨认染色体结构变异中的倒位、易位以及姐妹染色单体交叉互换的染色体示意图。

2.正确区分单倍体、二倍体以及多倍体划分的依据。

3.解释多倍体形成的原因。

三、教学过程

(一)创境情景，导入新课

炎炎夏日，清凉多汁的西瓜成为我们避暑的必备果品，看到大屏幕上这一块块鲜红诱人的西瓜，我看大家已经垂涎欲滴了，课下大家再想吃西瓜的事，现在大家观察一下这西瓜除了以上的特点，还有什么特别之处吗?没错，它们没有西瓜子。大家大胆猜测一下，无子西瓜是怎样形成的呢?噢，你认为是卵细胞没有受精，嗯，你说是受精卵没有正常发育。到底是什么原因造成了西瓜不结子呢?我们一起学完"染色体的变异"就能解释了。

(二)讨论交流，学习新知

1.染色体结构变异

播放猫叫综合征患儿的录像和资料，患儿的症状是怎样的?

患儿哭声轻、音调高，像猫叫，两眼较低，存在着严重的智力障碍。

演示猫叫综合征染色体缺失的动画图，患儿的病因是什么?

患儿第5号染色体部分缺失。

除了猫叫综合征这种由染色体部分缺失造成结构发生改变的变异，还有哪些类型呢?

继续演示染色体结构变异的其他三种类型的动态变化图，学生仔细观察染色体的变化情况后总结：

①重复：染色体增加某一片断;如果蝇的棒状眼

②倒位：染色体某一片断位置颠倒180°，如夜来香

③易位：染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上。

易位和减数第一次分裂前期姐妹染色单体交叉互换有什么区别?

观看两种变异的动画图，总结：易位是发生在非同源染色体间，能使本来不连锁的基因发生连锁。为什么染色体结构变异能引起生物性状变异?

染色体结构的变化会引起染色体上的基因数目和排列顺序发生改变。

2.染色体数目变异

出示"21-三体综合征"的染色体变化动画图，患儿的染色体数目和正常人有什么区别?

患儿的21号染色体上多出了一条染色体，即"个别染色体"增加

出示由二倍体加倍变成四倍体西瓜的实例，染色体数目发生了什么变化?

四倍体西瓜的染色体数目成倍增加了。

3.染色体组、二倍体、多倍体、单倍体

出示果蝇的染色体图，并阅读教材，提问以下问题：

(1) 果蝇体细胞有几条染色体?几对同源染色体?其中有几对常染色体，几对性染色体?

8条染色体，4对同源染色体，3对常染色体，1对性染色体。

(2) 雄果蝇产生精子进行减数分裂时，精子中有哪几条染色体?是同源染色体吗?几种精子?

有3条常染色体，1条性染色体，都互为非同源染色体，能产生2种精子。

归纳：像果蝇这样，在精子形成过程中，经过减数分裂，染色体的数目减半，雄果蝇的精子中只含有一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物生长、发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。

由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。如人、果蝇、玉米是二倍体，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。

由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有3个或3个以上染色体组的叫做多倍体。如香蕉就是三倍体，马铃薯就是四倍体，普通小麦是六倍体。

出示初中生物中学过的雄蜂由未受精卵直接发育而成。因此，雄蜂体细胞中的染色体数是工蜂和蜂王的一半。像这样，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，称为单倍体。

由玉米花粉、普通小麦花粉直接发育成的个体是几倍体?含有几个染色体组?

由玉米花粉直接发育成的个体称之为单倍体，玉米是二倍体所以其配子含一个染色体组。

普通小麦花粉直接发育成的个体也是单倍体，含有三个染色体组。

凡是由其配子直接发育成的个体，无论含有几个染色体组都叫单倍体。

二倍体、多倍体和单倍体的划分依据是什么?

学生讨论总结出：二倍体、多倍体是由受精卵发育来的，根据染色体组的数目来划分;单倍体是由配子发育来的，只含有本物种体细胞染色体数目的一半，与含染色体组的数目多少没有关系。

(三)知识拓展

结合教材，谈一谈多倍体和单倍体植株有哪些特点?

由于染色体数目的增多，多倍体植株一般表现为茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。与正常植株相比，单倍体植株长得弱小，而且高度不育。

出示植物细胞有丝分裂过程动画，分裂后期有什么特点?

植物细胞有丝分裂后期：着丝点分裂，染色体数目加倍，在纺锤体的牵引下向细胞两极移动。

育种上经常低温或者用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，获得多倍体，获得多倍体的原理是什么?

由于外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰，抑制了植物细胞分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体不能被移向细胞两极，细胞也不能分裂成2个子细胞，形成染色体数目加倍的细胞。这种染色体加倍的细胞，通过正常的减数分裂，形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞，再由这些生殖细胞结合成合子，进一步发育成的植物，就是多倍体。

出示无子西瓜的培育过程图解，获得无子西瓜的原理是什么?

二倍体幼苗经秋水仙素处理后得到四倍体植株，其开花后形成的雌配子中有2个染色体组，与普通二倍体的父本进行杂交，得到的子代中含3个染色体组，子代在形成配子的过程中联会紊乱，不能正常形成配子，是高度不育的。

结合教材，总结育种上获得单倍体的方法和优点是什么?

育种者常常用花药(或花粉)离体培养得到单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍，得到纯合的植株，自交后其后代也不会发生性状分离，并且大大降低了育种年限。

(四)课外延伸

大家课下自主搜集单倍体、多倍体以及太空育种的资料，面对无穷的生命奥妙你有哪些感想?