2019-2020年高中生物《染色體變異及其應用》教案1 蘇教版必修2.doc

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2019-2020年高中生物《染色體變異及其應用》教案1 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①先天性愚型（21三體綜合癥）②性腺發(fā)育不良（X0）③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。 ⑴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) ①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（ Ⅱ Ⅱ、ⅢⅢ、ⅣⅣ），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、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ和Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。 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？ ②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。 ⑵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 ①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？ ②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 ③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。⑴染色體缺某一片段；⑵染色體增加某一片段；⑶染色體的某一片段接到另一非同源染色體上；⑷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?！话l(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：①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。②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.g.k.x.x.c.o.m