1、染色體變異（第一課時）教學設計一、教材依據新課標人教版必修2第五章第二節二、設計思想 本小節可用兩課時，第1課時主要是講解染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念，第2課時做實驗。而染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念的理解是本章節的又一個難點，這組概念學生不容易理解，而課本上沒有把單倍體、二倍體、多倍體的概念放在一起講，造成了學生理解上的困難。高一的學生已具備一些網絡和計算機知識，可以利用網絡搜集資料，在本節課，嘗試讓學生先查找有關蜜蜂的資料來分析，從具體到抽象，幫助學生輕松理解單倍體的概念。三、教學目標（一）知識與能力1、說出染色體結構變異的基本類型。2、理解染色體組、單倍體、二倍體和多倍

2、體的概念。3、通過對單倍體、二倍體和多倍體的分類依據的學習，學生得到了比較、分類思維能力的訓練。（二）過程方法 從學生的日常生活中的信息體驗入手，合理設計問題，發揮學生的思維能力，結合多媒體，使學生輕松自主獲取新知識。（三）情感態度價值觀1、通過單倍體和多倍體育種學習，對學生進行科學價值觀教育。2、通過查閱資料，激發學生的求知欲；課堂上討論交流，進行合作學習四、教學重點染色體數目的變異。五、教學難點1、染色體組的概念。2、二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系。六、教學準備1、提前布置任務：利用網絡，搜集蜜蜂的蜂王、工蜂、雄蜂的發育；搜集關于無籽西瓜的信息2、課件制作七、學法：探究學習、合作學習

3、八、教學過程教師活動學生活動設計意圖（一）復習（二）新課導入（播放視頻“貓叫綜合征”）（三）進行新課第2節染色體變異（板書）1、染色體結構的變異（板書）（展示PPT）2、染色體數目的變異（板書）（PPT圖片）展示PPT圖片（1）染色體組（板書）（PPT果蠅染色體圖）識圖練習（2）二倍體和多倍體（小資料）人工誘導多倍體在育種上的應用（應用多媒體）三倍體無籽西瓜（示課件）（3）單倍體（板書）（多媒體）單倍體在育種中的應用四、課堂反饋（多媒體示練習題）五、小結（多媒體展示）六、布置作業問題：生物可遺傳的變異有哪三個主要來源？提問：這是一種遺傳病，你能否給這種遺傳病起個名字？ 貓叫綜合癥是人的第5號染

4、色體部分缺失引起的遺傳病，因為患病兒童哭聲輕，音調高，很像貓叫而得名。貓叫綜合癥患者的兩眼距離較遠，耳位低下，生長發育遲緩，而且存在嚴重的智力障礙。這是由于染色體變異造成的。回憶基因突變，比較一下，基因突變和染色體變異有什么區別？問題: 在自然條件或人為因素的影響下，染色體發生的結構變異有哪些類型？會造成什么后果？一般來說，每一種生物的染色體數目都是穩定的，但是，在某些特定的環境條件下，生物體的染色體數目會發生改變，從而產生可遺傳的變異，這類變異屬于染色體數目的增減。染色體數目的變異可以分為兩類：一類是細胞內的個別染色體增加或減少，例如21三體綜合征就屬于這一類。（21三體綜合征簡介：21三體

5、綜合征又叫先天愚型，患者比正常人多了一條21號染色體，智力低下，身體發育緩慢，50%的患者有先天性心臟病。我國人口中21三體綜合征的患者估計不少于100萬。）問題：另一類呢？學生看書，并要求能敘述自己對染色體組的理解染色體組：在大多數生物的體細胞中，染色體都是兩兩成對的。例如，果蠅有4對共8條染色體，這4對染色體可以分成兩組，每一組中包括3條常染色體和1條性染色體。就雄果蠅來說，其中的一組包括X、，另一組包括Y、。在精子形成的過程中，經過減數分裂，染色體的數目減半，所以雄果蠅的精子中只含有一組染色體(X、或Y、)，這一組染色體中的4條染色體，形狀和大小各不相同。請大家認真觀察這幾幅圖，找出只有

6、一個染色體組的圖（自然界中，幾乎全部動物和大多數高等植物都是二倍體。多倍體植物在自然界中很常見，多倍體的動物非常罕見。）問題：21三體綜合征的患者是不是多倍體，為什么？幾乎全部的動物和過半數的高等植物都是二倍體。多倍體產生的主要原因染色體數目加倍也可以發生在配子形成的減數分裂過程中，這樣就會產生染色體數目加倍的配子(如二倍體生物產生二倍體配子)，染色體數目加倍的配子在受精以后也會發育成多倍體。與二倍體植株相比，多倍體植株的莖稈粗壯，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高。例如，四倍體葡萄的果實比二倍體品種的大得多，四倍體番茄的維生素C的含量比二倍體品種的幾乎增加了一倍

7、（看課件上的圖）。因此，人們常常采用人工誘導多倍體的方法來獲得多倍體，培育新品種。人工誘導多倍體的方法問題：為什么不能用秋水仙素處理成熟的植株？在多倍體育種中，三倍體無子西瓜的培育比較具有代表性。我國科技工作者經過多年探索，培育出不少三倍體無子西瓜的優良品種。下面以三倍體無子西瓜為例，介紹多倍體的培育過程(看課件上的示意圖)。人們平常食用的西瓜是二倍體。在二倍體西瓜的幼苗期，用秋水仙素處理，可以得到四倍體植株。然后，用四倍體植株作母本，用二倍體植株作父本，進行雜交，得到含有三個染色體組的種子。把這些種子種下去，就會長出三倍體植株。由于三倍體植株在減數分裂的過程中，染色體的聯會發生紊亂，因而不能

8、形成正常的生殖細胞。當三倍體植株開花時，需要授給普通西瓜(二倍體)成熟的花粉，刺激子房發育而成為果實(西瓜)。因為胚珠并不發育成為種子，所以這種西瓜叫做無子西瓜。（減數分裂形成配子過程中聯會紊亂）普通小麥是六倍體，體細胞有？個染色體組？普通小麥減數分裂產生的配子（如花粉）有幾個染色體組？如果利用植物的全能性把花粉培養成植物體，這樣的植物體是幾倍體？應該是單倍體！為什么雄蜂是單倍體？能否總結出如何判斷單倍體、二倍體、多倍體？問題：現有一細胞內含3個染色體組，我們是應該叫它三倍體生物的細胞呢，還是單倍體生物的細胞？問題：能不能認為人類的精子和卵細胞是單倍體？為什么？問題：1、為什么染色體組數為奇數

9、的生物個體是高度不育的？2、單倍體呢？與正常植株比較又長得弱小，問題：培育單倍體有什么用？對于二倍體生物而言，它的單倍體的體細胞中只含有一個染色體組。例如，玉米是二倍體，它的體細胞中含有2個染色體組、20條染色體，它的單倍體植株的體細胞中含有1個染色體組、10條染色體。1、有沒有同源染色體？2、有沒有等位基因？3、如果人工誘導其染色體數目加倍，植株是幾倍體？4、能不能正常產生后代？5、后代會不會發生性狀分離？6、為什么？問題：你能不能設計一個利用單倍體得到純合體的育種方法？問題：除單倍體育種外，還有沒有其他獲得純種植株的方法？單倍體育種有什么樣的優勢？1. 個別染色體增加或減少；2.染色體數目

10、以染色體組的形式成倍地增加或減少；(1)染色體組(2)二倍體和多倍體(3)單倍體及單倍體育種1、P89練習題2、預習實驗：低溫誘導植物染色體數目的變化基因重組、基因突變、染色體變異學生看書：貓叫綜合征基因突變是染色體的某一個位點上基因的改變，這種改變在光學顯微鏡下是看不見的。而染色體變異是可以用顯微鏡直接觀察到的比較明顯的染色體變化，如染色體結構的改變、染色體數目的增減等。主要有四種：1染色體中某一片段的缺失；2染色體中增加了某一片段；3染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上；4染色體某一片段的位置顛倒。上述染色體結構的改變，都會使排列在染色體上的基因的數目和排列順序發生改變，從而導致性狀

11、的變異。大多數染色體結構變異對生物體是不利的，有的甚至會導致生物體死亡。另一類是細胞內的染色體數目以染色體組的形式成倍地增加或減少。像雄果蠅精子中的4條染色體這樣，一個生殖細胞內的全部染色體，在形態和功能上各不相同，但是包含了控制生物體生長發育、遺傳和變異的全部信息，這樣的一組完整的非同源染色體，叫做一個染色體組。B體細胞中含有兩個染色體組的個體，叫做二倍體；體細胞中含有三個或三個以上染色體組的個體，叫做多倍體。其中，體細胞中含有三個染色體組的個體，叫做三倍體，比如香蕉；體細胞中含有四個染色體組的個體，叫做四倍體，比如馬鈴薯。不是，21三體綜合征患者只是體細胞內個別染色體數目發生了改變體細胞在

12、有絲分裂的過程中，染色體完成了復制，但是細胞受到外界環境條件(如溫度驟變)或生物內部因素的干擾，紡錘體的形成受到破壞，以致染色體不能被拉向兩極，細胞也不能分裂成兩個子細胞，于是就形成染色體數目加倍的細胞。如果這樣的細胞繼續進行正常的有絲分裂，就可以發育成染色體數目加倍的組織或個體。多倍體在產量上有優勢，營養成分多學生閱讀課本目前最常用而且最有效的方法，是用秋水仙素來處理萌發的種子或幼苗。當秋水仙素作用于正在分裂的細胞時，能夠抑制紡錘體形成，導致染色體不分離，從而引起細胞內染色體數目加倍。染色體數目加倍的細胞繼續進行正常的有絲分裂，將來就可以發育成多倍體植株。目前世界各國利用人工誘導多倍體的方法

13、已經培育出不少新品種，如含糖量高的三倍體無子西瓜和甜菜等。（1、成熟植株正處于分裂期的細胞少。2、成熟植株細胞多，用秋水仙素處理不可能使大多數細胞內的染色體數加倍。） 6個3個三倍體、六倍體、多倍體。閱讀課文單倍體：在生物的體細胞中，染色體的數目不僅可以成倍地增加，還可以成倍地減少。例如，蜜蜂的蜂王和工蜂的體細胞中有32條染色體，而雄蜂的體細胞中只有16條染色體。像蜜蜂的雄蜂這樣，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體，叫做單倍體。雄蜂是由卵細胞直接發育而成如果生物體由受精卵發育而成，生物體細胞內有幾個染色體組就叫幾倍體如果生物體是由生殖細胞(配子細胞)卵細胞或者花粉直接發育而成，無論細胞內含

14、有幾個染色體組只能叫單倍體如果是由受精卵發育的，是三倍體；如果是由配子發育的，則是單倍體（不能，精子和卵細胞不是體細胞）聯會紊亂，不能產生正常配子一般也高度不育。學生找答案沒有沒有二倍體正常植株可以不會這樣得到的植株是純合的。取植物花粉離體培養，得到單倍體植株，再經過人工誘導使染色體數目加倍，重新回到正常植株的染色體數目（還有自交，測交，雜交等方法。與常規的雜交育種方法相比，明顯地縮短了育種年限。）溫故知新激發興趣比較基因突變和染色體變異，加強對新概念的理解考察學生利用信息的能力與現實生活中的事例結合，激發學生的興趣，加強對知識的理解。考察學生的自主學習能力和觀察能力通過對比加強認識學以致用，幫助理解以現實生活中的事例激發學生的興趣，增加學生對信息的積累考察學生利用信息解決實際問題的能力推理能力的訓練增加學生的信息儲備理論聯系實際，加強認知將所獲取的信息于生產實際相結合糾錯，強化