2019-2020年高中生物 3.3《染色體變異及其應用》教案 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物 3.3染色體變異及其應用教案 蘇教版必修2一、教學目的： 1、使學生明確掌握染色體組、單倍體、二倍體的概念，單倍體的特點及其在育種上的意義。 2、使學生明確多倍體的概念，形成原因及其特點。3、使學生了解人工誘導多倍體在育種上的應用和成就。4、染色體結構變異的的形式5、染色體結構變異對生物性狀的影響6、染色體結構變異在生產中的應用二、教學重點、難點：教學重點： 多倍體育種原理及在生產上的應用。染色體結構變異對生物性狀的影響教學難點： 區(qū)分單倍體和二倍體或多倍體劃分的依據(jù)。染色體結構變異在生產中的應用三、板書設計：一、染色體數(shù)目變異1、整倍性2、非整倍性二、染色體組概念三、應用四、染色體形態(tài)結構及變異 1、染色體形態(tài) 2、變異五、結構變異對性狀的影響六、在育種上的應用四、教學過程：引言：記得我們在第一章學習細胞有絲分裂時，根據(jù)有絲分裂的特點，明確每一種生物都含有一定數(shù)目的染色體，這樣就保證了染色體上的遺傳物質在親子兩代間的連續(xù)性，從而表現(xiàn)出遺傳性狀的相對穩(wěn)定性。然而，一切事物都是變化的，染色體也不例外。當自然或人為條件發(fā)生改變時，會使一些生物的染色體在數(shù)目和結構上也發(fā)生變化，從而引起生物性狀發(fā)生改變，我們把這種變異叫做染色體變異。講述：一般來說，生物體細胞中染色體數(shù)目能保持穩(wěn)定，但在某些特殊情況下，如受到外界環(huán)境條件或生物內部因素如自然和人為因素等，生物體細胞中的染色體數(shù)目會發(fā)生改變，從而產生可遺傳的變異。染色體數(shù)目變異非整倍體：細胞內個別染色體增加或減少。講述：這種個別染色體數(shù)目的增減會打破原有遺傳物質的平衡，從而影響生物體正常的生長發(fā)育：如先天性愚型（21三體綜合癥）性腺發(fā)育不良（X0）單發(fā)性小睪丸癥（XXY） 例題1（投影）整倍體：細胞內的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。 染色體組講述：生物體細胞中的染色體通常是成對存在的，如人23對，果蠅4對投影：雌雄果蠅體細胞染色體組成示意圖提問：果蠅體細胞中有多少對同源染色體？其中常染體有多少對？性染色體有多少對？分別是哪幾對？投影：雌雄染色體組圖解講述：觀察雄果蠅精子中一組染色體，不難發(fā)現(xiàn)，其中的每條染色體在形狀、大小上各不相同，是一套完整的非同源染色體，這一組染色體就是一個染色體組。投影：雌雄果蠅體細胞的染色體組成圖提問：如果把果蠅體細胞中的8條染色體分組，每一組的染色體形狀大小各不相同，可以分成幾組？哪幾組？果蠅體細胞中有幾個染色體組？染色體數(shù)目變異的基本類型類型公式染色體組整倍數(shù)染色體變異單倍體n(ABCD)二倍體2n(ABCD)(ABCD)三倍體3n(ABCD)(ABCD)(ABCD)同源四倍體4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)異源多倍體4n(ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD)非整倍數(shù)染色體變異單體2n-1(ABCD)(ABC)三體2n+1(ABCD)(ABCD)(A)四體2n+2(ABCD)(ABCD)(AA)染色體組的概念讓學生觀察果蠅的染色體圖（圖5-8、圖5-9），并閱讀染色體組的部分內容。在此基礎上用多媒體教學出示制作的雄果蠅染色體組圖解活動課件，銀幕顯示圖5-9所示雄果蠅體細胞中染色體組成圖。老師問：果蠅體細胞中有幾個染色體，幾對同源染色體？其中幾對常染色體和性染色體？學生答：8個染色體，4個同源染色體。 3對常染色體（ 、），1對性染色體（雌果蠅為XX，雄果蠅為XY）。老師問：雄果蠅形成精子時必須進行減數(shù)分裂，請同學們回憶一下，減數(shù)分裂時同源染色體的變化特點是什么？學生答：同源染色體要發(fā)生分離，非同源染色體要發(fā)生自由組合。接著銀幕顯示圖74示意果蠅體細胞經減數(shù)分裂分別進入兩個配子。老師問：兩個配子中染色體數(shù)相等嗎？分別是多少個？各是什么？學生答：相等。分別是4個，應該是X、 、和Y、。老師問：對一個配子而言，染色體形態(tài)大小相同嗎？為什么？學生答：不同。一條一個樣。因為不含同源染色體。教師歸納：象果蠅生殖細胞那樣，形態(tài)、大小不同的一組染色體叫做染色體組。并由此得出：不同種的生物，每個染色體組所含的染色體數(shù)目和形態(tài)是不同的。討論：為什么人類基因組計劃研究的是24條染色體呢？講述：如何根據(jù)染色體形態(tài)來判斷染色體組數(shù)目呢？染色體組數(shù)目的判斷細胞內形狀大小相同的染色體有幾條？就是有幾個染色體組？如含三個染色體組。細胞內控制同一性狀的基因有幾個，就是有幾個染色體組，如AaaBbb含三個染色體組 例題2（投影）提問：人和果蠅的體細胞分別含多少個染色體組？講述：像人、果蠅、玉米這樣的生物，凡是由受精卵發(fā)育而成的體細胞中含2個染色體組的個體叫二倍體。二倍體二倍體概念（投影）講述：由此推下去：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞含三個染色體組的個體叫三倍體如香蕉，四倍體：馬鈴薯，六倍體：普通小麥。像香蕉，馬鈴薯，普通小麥這樣的生物，凡是由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含三個或三個以上染色體組的叫多倍體。（3）三倍體多倍體概念（投影）講述：多倍體在動物中很罕見，但在高等植物中，到少有三分之一以上是多倍體。投影：二倍體和四倍體水稻體細胞染色體組成圖總結：判斷生物是幾倍體的主法：由受精卵發(fā)育而成的個體，體細胞中含水量幾個染色體組就是幾倍體。例題3，例題5（投影）講述：在自然界中多倍體是怎樣形成的呢？多倍體產生原因講述：通過資料“帕米爾高原上的高山植物有65%左右是多倍體”得出外界環(huán)境劇烈變化如溫度驟變是形成多倍體的主要誘因。投影：多倍體形成原因及示意圖講述：如上述染色體數(shù)目加倍發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，就會形成染色體數(shù)目也相應加倍的配子，這樣的配子受精后就發(fā)育成多倍體植株。例題4（投影）講述：在自然條件下，能產生多倍體，毫無疑問，在人為條件下當然也能誘導多倍體的形成人工誘導多倍體在育種上的應用多倍體的特點講述：與二倍體相比，多倍體植株的莖、葉、果實等器官明顯增大，糖類、蛋白質等營養(yǎng)物質的含量增多，因此多倍體本身在生產上有它的應用價值。人工誘導多倍體投影展示人工誘四、染色體結構及變異閱讀課本，學生觀察染色體的類型，教師總結：中著絲粒染色體，亞中著絲粒染色體，近著絲粒染色體，具隨體的染色體那么染色體是不是結構不改變的呢，今天我們介紹一下色體結構的改變：染給出染色體結構變異的圖解，逐個講解。染色體缺某一片段；染色體增加某一片段；染色體的某一片段接到另一非同源染色體上；染色體某一片段位置顛倒。講述：染色體結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數(shù)目或排列順序發(fā)生改變，從而導致性狀的變異。大多數(shù)染色體結構的變異對生物是有害的，但也有少數(shù)變異是有利的，人們研究染色體結構的變異可以為生產實踐服務，也可以為人類健康服務。講述：在自然條件或人為因素的影響下，染色體發(fā)生的結構變異主要有4種： 1染色體中某一片段的缺失（上圖1）； 2染色體中增加了某一片段（上圖2）； 3染色體某一片段的位置顛倒了180。（上圖3）； 4染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上（上圖4）問：染色體的結構發(fā)生了改變，會出現(xiàn)什么結果呢？對生物有何影響？答：染色體是基因的載體，基因是生物性狀的控制者。會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，從而導致生物性狀的變異。問：染色體變異與基因突變有何不同？引導學生從兩者的變異類型出發(fā)進行比較說明。染色體變異是染色體片段出現(xiàn)了缺失、增添、倒位和易位，涉及到多個基因，但每個基因卻沒有突變，肉眼在顯微鏡下是可以觀察到的。而基因突變是堿基對的缺失、增添和替換，顯微鏡下是不能看到的。問：有什么相同嗎？答：DNA分子中堿基排序即遺傳信息發(fā)生了改變。但因為染色體變異涉及多個基因，故生物的性狀改變很大，是多方面的，借此說明人體細胞中第5號染色體部分缺失引起的遺傳病叫貓叫綜合“征”，而不是“癥”。引起學生對“征”和“癥”的注意。講述：染色體除了結構的改變外，在自然因素或人為因素的作用下，有可能發(fā)生數(shù)目的變化。染色體數(shù)目的變化可以分為兩類：一類是細胞中個別染色體數(shù)目的增加可減少；另一類是細胞內的染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。引導學生分析下表，培養(yǎng)學生獲取信息的能力和圖文轉化的能力。五、對性狀的影響一般認為，染色體的結構變異起因于染色體或染色單體的斷裂，每一個斷裂產生兩個斷裂端，它們將沿著三條途徑發(fā)展： 1、保持原狀，不愈合，最終丟失不含著絲粒的片段缺失。 2、同一個斷裂的兩個斷裂端重新愈合，回復到原來的結構。不發(fā)生變異。 3、某一個斷裂的一個或兩個斷裂端與另一個斷裂產生的斷裂端連接，引起變異。 名稱圖解現(xiàn)象缺失 染色體上的某一區(qū)段及其所帶有的基因一起丟失，從而引起變異的現(xiàn)象。重復 染色體上增加了相同的某個區(qū)段而引起變異的現(xiàn)象。倒位染色體發(fā)生兩個斷裂以后，某一區(qū)段連同它帶有的基因順序發(fā)生180度的倒轉又重新接合并引起變異的現(xiàn)象易位 非同源染色體間相互交換染色體片段以上的各種結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數(shù)目和排列順序，甚至基因的結構發(fā)生改變，從而導致性狀的變異，其中大多數(shù)的變異是對生物體不利的，有的甚至是致死的。貓叫綜合征：五號染色體缺失果蠅的榜眼現(xiàn)象：X染色體重復六、應用：閱讀課本，主要應用于家蠶的選育工作，根據(jù)生物的表現(xiàn)形不同來選育性別。七、總結現(xiàn)在我們來總結一下：象果蠅的生殖細胞那樣，形態(tài)、大小和數(shù)目都不相同的染色體叫染色體組。以染色體組的數(shù)目為依據(jù)來劃分，凡是體細胞有兩個染色體組的個體為二倍體，凡是體細胞中有三個以上的染色體組的個體為多倍體。多倍體形成的外因是外界條件（自然條件或人為條件）的劇烈變化，內因是染色體復制后細胞分裂受阻，使細胞核染色體加倍導多倍體的常用方法和秋水仙素的作用原理w.w.w.k.s.5.u.c.o.m