《染色體變異》教案

《染色體變異》教案

一、教學目標

【知識與技能目標】

1.舉例說出並理解染色體結構變異的四種類型以及染色體數目的變異。

2.知道染色體組、單倍體、二倍體、多倍體的概念。

3.說出單倍體和多倍體的特點及其在育種上的應用，解釋多倍體形成的原理。

【過程與方法目標】

通過學習染色體結構、數目變異以及染色體組、二倍體、多倍體及單倍體的概念，提高觀察分析問題、總結歸納的能力。

【情感態度價值觀目標】

通過對染色體結構和數目變異的理解以及對單倍體、多倍體的特點和應用，理解生物界這種可遺傳的變異類型，感受生命的奧妙。

二、 教學重難點

【重點】

1.染色體結構變異的四種類型、染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念。

2.多倍體育種原理及應用。

【難點】

1.正確辨認染色體結構變異中的倒位、易位以及姐妹染色單體交叉互換的染色體示意圖。

2.正確區分單倍體、二倍體以及多倍體劃分的依據。

3.解釋多倍體形成的原因。

三、教學過程

(一)創境情景，導入新課

炎炎夏日，清涼多汁的西瓜成為我們避暑的必備果品，看到大屏幕上這一塊塊鮮紅誘人的西瓜，我看大家已經垂涎欲滴了，課下大家再想吃西瓜的事，現在大家觀察一下這西瓜除了以上的特點，還有什麼特別之處嗎?沒錯，它們沒有西瓜子。大家大膽猜測一下，無子西瓜是怎樣形成的呢?噢，你認為是卵細胞沒有受精，嗯，你說是受精卵沒有正常發育。到底是什麼原因造成了西瓜不結子呢?我們一起學完「染色體的變異」就能解釋了。

(二)討論交流，學習新知

1.染色體結構變異

播放貓叫症候群患兒的錄像和資料，患兒的症狀是怎樣的?

患兒哭聲輕、音調高，像貓叫，兩眼較低，存在著嚴重的智力障礙。

演示貓叫症候群染色體缺失的動畫圖，患兒的病因是什麼?

患兒第5號染色體部分缺失。

除了貓叫症候群這種由染色體部分缺失造成結構發生改變的變異，還有哪些類型呢?

繼續演示染色體結構變異的其他三種類型的動態變化圖，學生仔細觀察染色體的變化情況後總結：

①重複：染色體增加某一片斷;如果蠅的棒狀眼

②倒位：染色體某一片斷位置顛倒180°，如夜來香

③易位：染色體的某一片斷移接到另一條非同源染色體上。

易位和減數第一次分裂前期姐妹染色單體交叉互換有什麼區別?

觀看兩種變異的動畫圖，總結：易位是發生在非同源染色體間，能使本來不連鎖的基因發生連鎖。為什麼染色體結構變異能引起生物性狀變異?

染色體結構的變化會引起染色體上的基因數目和排列順序發生改變。

2.染色體數目變異

出示「21-三體症候群」的染色體變化動畫圖，患兒的染色體數目和正常人有什麼區別?

患兒的21號染色體上多出了一條染色體，即「個別染色體」增加

出示由二倍體加倍變成四倍體西瓜的實例，染色體數目發生了什麼變化?

四倍體西瓜的染色體數目成倍增加了。

3.染色體組、二倍體、多倍體、單倍體

出示果蠅的染色體圖，並閱讀教材，提問以下問題：

(1) 果蠅體細胞有幾條染色體?幾對同源染色體?其中有幾對常染色體，幾對性染色體?

8條染色體，4對同源染色體，3對常染色體，1對性染色體。

(2) 雄果蠅產生精子進行減數分裂時，精子中有哪幾條染色體?是同源染色體嗎?幾種精子?

有3條常染色體，1條性染色體，都互為非同源染色體，能產生2種精子。

歸納：像果蠅這樣，在精子形成過程中，經過減數分裂，染色體的數目減半，雄果蠅的精子中只含有一組非同源染色體，在形態和功能上各不相同，但又互相協調，共同控制生物生長、發育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組染色體，叫做一個染色體組。

由受精卵發育而成的個體，體細胞中含有兩個染色體組的叫做二倍體。如人、果蠅、玉米是二倍體，幾乎全部動物和過半數的高等植物都是二倍體。

由受精卵發育而來的個體，體細胞中含有3個或3個以上染色體組的叫做多倍體。如香蕉就是三倍體，馬鈴薯就是四倍體，普通小麥是六倍體。

出示初中生物中學過的雄蜂由未受精卵直接發育而成。因此，雄蜂體細胞中的染色體數是工蜂和蜂王的一半。像這樣，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體，稱為單倍體。

由玉米花粉、普通小麥花粉直接發育成的個體是幾倍體?含有幾個染色體組?

由玉米花粉直接發育成的個體稱之為單倍體，玉米是二倍體所以其配子含一個染色體組。

普通小麥花粉直接發育成的個體也是單倍體，含有三個染色體組。

凡是由其配子直接發育成的個體，無論含有幾個染色體組都叫單倍體。

二倍體、多倍體和單倍體的劃分依據是什麼?

學生討論總結出：二倍體、多倍體是由受精卵發育來的，根據染色體組的數目來劃分;單倍體是由配子發育來的，只含有本物種體細胞染色體數目的一半，與含染色體組的數目多少沒有關係。

(三)知識拓展

結合教材，談一談多倍體和單倍體植株有哪些特點?

由於染色體數目的增多，多倍體植株一般表現為莖杆粗壯，葉片、果實和種子都比較大，糖類和蛋白質等營養物質的含量都有所增加。與正常植株相比，單倍體植株長得弱小，而且高度不育。

出示植物細胞有絲分裂過程動畫，分裂後期有什麼特點?

植物細胞有絲分裂後期：著絲點分裂，染色體數目加倍，在紡錘體的牽引下向細胞兩極移動。

育種上經常低溫或者用秋水仙素處理萌發的種子或幼苗，獲得多倍體，獲得多倍體的原理是什麼?

由於外界環境條件(如溫度驟變)或生物內部因素的幹擾，抑制了植物細胞分裂過程中紡錘體的形成，導致染色體不能被移向細胞兩極，細胞也不能分裂成2個子細胞，形成染色體數目加倍的細胞。這種染色體加倍的細胞，通過正常的減數分裂，形成了染色體數目也相應加倍的生殖細胞，再由這些生殖細胞結合成合子，進一步發育成的植物，就是多倍體。

出示無子西瓜的培育過程圖解，獲得無子西瓜的原理是什麼?

二倍體幼苗經秋水仙素處理後得到四倍體植株，其開花後形成的雌配子中有2個染色體組，與普通二倍體的父本進行雜交，得到的子代中含3個染色體組，子代在形成配子的過程中聯會紊亂，不能正常形成配子，是高度不育的。

結合教材，總結育種上獲得單倍體的方法和優點是什麼?

育種者常常用花葯(或花粉)離體培養得到單倍體植株，再人工誘導染色體數目加倍，得到純合的植株，自交後其後代也不會發生性狀分離，並且大大降低了育種年限。

(四)課外延伸

大家課下自主搜集單倍體、多倍體以及太空育種的資料，面對無窮的生命奧妙你有哪些感想?

四、板書設計

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