《染色體變異》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、染色體變異 教案 一、素質(zhì)教育的目標(biāo)（一）知識教學(xué)1說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。2理解染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念。3理解單倍體以及多倍體的特點(diǎn)、形成原因及其在育種上的意義。（二）能力訓(xùn)練1以果繩為例，引出染色體組的概念，訓(xùn)練學(xué)生由具體到抽象的思維能力。2通過對單倍體、二倍體和多倍體的分類依據(jù)的學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行比較、分類思維能力的訓(xùn)練。3通過單倍體和多倍體的概念、原理、應(yīng)用的學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生演繹思維能力。（三）學(xué)科方法訓(xùn)練讓學(xué)生初步了解單倍體育種、化學(xué)方法誘導(dǎo)多倍體育種及雜交育種的幾種方法等。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)的解決辦法1教學(xué)重點(diǎn)及解決辦法（1）染色體組的概念。（2）二倍體、多倍體

2、和單倍體的概念。（3） 多倍體育種原理及在育種上的應(yīng)用。解決方法 （1） 讓學(xué)生閱讀有關(guān)染色體組的內(nèi)容，感知染色體組的概念；用多媒體課件展示雄果蠅及雌果蠅的染色體形態(tài)圖，講清染色體組的概念；用練習(xí)的方法鞏固染色體組的概念。（2）用舉例的方法講清二倍體、多倍體和單倍體的概念；用區(qū)分單倍體與二倍體及多倍體依據(jù)的方法辨析二倍體、多倍體和單倍體的概念；用練習(xí)的方法鞏固二倍體、多倍體和單倍體概念。（3）通過復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目的變化、分裂后期的特點(diǎn)，自然引出多倍體形成的原因，同時(shí)用三倍體無籽西瓜的培育說明人工誘導(dǎo)多倍體育種的原理及方法。2教學(xué)難點(diǎn)及解決辦法多倍體的形成原因。解決方法 多

3、倍體的形成原因，通過復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目的變化、分裂后期的特點(diǎn)，自然引出多倍體形成的原因。3教學(xué)疑點(diǎn)及解決辦法（1）區(qū)分單倍體與二倍體及多倍體的依據(jù)。（2）如何理解單倍體可能只有一個(gè)染色體組，也可能有多個(gè)染色體組。解決方法（1）用例證的方法來明確單倍體和二倍體或多倍體的依據(jù)。（2）用例證的方法去辨析單倍體可能只有一個(gè)染色體組，也可能有多個(gè)染色體組。三、教學(xué)方法觀察法、提問法、談話法為主。四、教具準(zhǔn)備果蠅的染色體圖、植物細(xì)胞有絲分裂圖、花藥離體培養(yǎng)及三倍體無籽西瓜育種圖。制作多媒體教學(xué)課件。五、教學(xué)步驟新課導(dǎo)入 回憶上節(jié)課所講的基因突變與基因重組的相關(guān)知識。提問：什么是基因？基

4、因與生物的性狀有什么關(guān)系？基因與染色體有什么關(guān)系？ 講述：基因發(fā)生改變會導(dǎo)致生物性狀發(fā)生改變，那么如果染色體發(fā)生了改變，是否也會導(dǎo)致生物的性狀發(fā)生改變呢？這就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。首先我們看一個(gè)例子：多媒體展示音樂“天才”舟舟的簡介，并播放相關(guān)視頻激發(fā)學(xué)生興趣。（一）染色體變異的概念：從舟舟的例子我們可以分析得出，染色體數(shù)目的變化會對生物的性狀產(chǎn)生一定的影響，這就是染色體變異的一種。然后指導(dǎo)學(xué)生看書。老師問：什么是染色體變異？學(xué)生回答：在自然條件和人為條件改變的情況下，染色體的數(shù)目和結(jié)構(gòu)可以發(fā)生變化，從而導(dǎo)致生物性狀的變異就叫染色體變異。老師問：根據(jù)染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化，染色體變異的種類

5、如何？學(xué)生回答：（二）染色體結(jié)構(gòu)的變異閱讀教材P85圖5-5，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出結(jié)構(gòu)變異的4種類型：1.缺失 2.增添 3.倒位 4.易位 老師簡單介紹染色體結(jié)構(gòu)變異的情況及相關(guān)變異例子后，接著提問：在易位這種染色體結(jié)構(gòu)變異中，染色體的片段是從一條染色體移接到另一條非同源染色體上，那么如果移接到另一條同源染色體上是屬于哪種生物變異呢？請舉例說明。（基因重組，如交叉互換，發(fā)生在減I前期） 除了染色體結(jié)構(gòu)的改變外，染色體數(shù)目的改變對生物新類型的產(chǎn)生也起著很大的作用。（三）染色體數(shù)目的變異：1染色體組讓學(xué)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(nèi)容。多媒體展示圖5-9所示雄果蠅體

6、細(xì)胞中染色體組成圖。老師問：果蠅體細(xì)胞中有幾個(gè)染色體，幾對同源染色體？其中幾對常染色體和性染色體？學(xué)生答：8個(gè)染色體，4個(gè)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(shí)必須進(jìn)行減數(shù)分裂，請同學(xué)們回憶一下，減數(shù)分裂時(shí)同源染色體的變化特點(diǎn)是什么？學(xué)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。多媒體顯示圖74示意果蠅體細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂分別進(jìn)入兩個(gè)配子。老師問：兩個(gè)配子中染色體數(shù)相等嗎？分別是多少個(gè)？各是什么？學(xué)生答：相等。分別是4個(gè)，應(yīng)該是X、 、和Y、。老師問：對一個(gè)配子而言，染色體形態(tài)大小相同嗎？為什么？學(xué)生答：不同。一條

7、一個(gè)樣。因?yàn)椴缓慈旧w。教師歸納：象果蠅生殖細(xì)胞那樣，形態(tài)、大小不同但攜帶了本物種全部遺傳信息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(gè)染色體組所含的染色體數(shù)目和形態(tài)是不同的。通過例題講評引導(dǎo)學(xué)生判斷細(xì)胞中的染色體組數(shù)，進(jìn)一步理解染色體組的概念。2二倍體和多倍體（1）二倍體：根據(jù)染色體組的概念，凡是由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有兩個(gè)染色體組的個(gè)體，叫二倍體。如果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體。幾乎全部的動物和過半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體。（2）多倍體的概念和多倍體的形成：懂得了二倍體的概念后，我們常把由受精卵發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有三個(gè)以上染色體組的個(gè)體統(tǒng)稱為多倍體。其中體細(xì)胞中

8、含有三個(gè)染色體組的個(gè)體叫三倍體。如香蕉就是三倍體。體細(xì)胞中含有四個(gè)染色體組的個(gè)體叫四倍體。如馬鈴薯是四倍體。此外還有六倍體、八倍體等統(tǒng)稱為多倍體?？梢?，體細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)目是我們劃分二倍體或者多倍體的依據(jù)。多倍體是怎樣形成的呢？出示植物細(xì)胞有絲分裂的過程圖，并提問：植物細(xì)胞有絲分裂的各個(gè)時(shí)期染色體數(shù)目有什么變化？分裂后期有什么特點(diǎn)？細(xì)胞分裂到這一階段所含染色體數(shù)目和其他時(shí)期是否相同？與其他時(shí)期有何關(guān)系？當(dāng)學(xué)生回答完這些問題后，教師很自然地引出多倍體形成的原因，是由于外界條件劇烈變化的影響或通過內(nèi)因而形成的。例如在高山或沙漠地區(qū)，自然條件（包括溫度、濕度）的變化十分劇烈。當(dāng)植物細(xì)胞進(jìn)行分裂

9、時(shí)，染色體已經(jīng)分裂，但由于環(huán)境條件劇烈變化，使紡綞體不能形成而停止分裂。這樣的細(xì)胞，核內(nèi)的染色體卻已經(jīng)加倍了，這種染色體加倍的細(xì)胞，繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，并且通過減數(shù)分裂，形成了染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞，再由這些生殖細(xì)胞結(jié)合成合子，進(jìn)一步發(fā)育成的植物，就是多倍體。例如帕米爾高原的高山植物，其中有65是多倍體植物。多倍體植株的特點(diǎn)和意義是什么？學(xué)生回答后老師點(diǎn)撥：由于多倍體植株所含染色體數(shù)目成倍增加，與二倍體植株在性狀上有明顯的不同。一般表現(xiàn)為形態(tài)上的加大，無論葉片上的氣孔、花粉粒、花朵或莖桿、果實(shí)和種子都明顯增大，蛋白質(zhì)、糖類及其他營養(yǎng)物質(zhì)的含量也有所提高。但由于染色體的增加而呈現(xiàn)出發(fā)

10、育延緩、結(jié)實(shí)降低的情況。例如：在銀幕上顯示二倍體水稻和四倍體水稻的比較圖，講清楚四倍體水稻（體細(xì)胞中含有48個(gè)染色體）比二倍體水稻（體細(xì)胞中含有24個(gè)染色體）的稻粒有明顯增大，蛋白質(zhì)的含量提高550。因此，多倍體植物在生產(chǎn)上具有一定的利用價(jià)值。二倍體及多倍體都是由受精卵發(fā)育而來的，那么自然界中是否有由配子直接發(fā)育而來的生物呢？（簡介雄蜂的產(chǎn)生過程，引出單倍體的概念）3.單倍體講解單倍體的概念，是指由配子發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個(gè)體。著重理解“體細(xì)胞”、“本物種”、“配子”三個(gè)生物用語，并舉例說明。如：玉米是二倍體，它的體細(xì)胞中含有二個(gè)染色體組，20個(gè)染色體，它的單倍體植株

11、體細(xì)胞中含有一個(gè)染色體組，10條染色體；又如普通小麥?zhǔn)橇扼w，它的體細(xì)胞中含有六個(gè)染色體組，42個(gè)染色體，它的單倍體植株體細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組，21個(gè)染色體。可見，單倍體植株的染色體數(shù)目總是正常植株染色體數(shù)目的一半。在此，讓學(xué)生自己強(qiáng)化記憶單倍體、二倍體和多倍體的定義后，教師提問：對一個(gè)個(gè)體稱單倍體還是幾倍體，關(guān)鍵看什么？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上老師點(diǎn)撥：關(guān)鍵看它是由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，還是由配子（精子或卵細(xì)胞）直接發(fā)育而成的個(gè)體。由受精卵發(fā)育而來的個(gè)體，含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體。由配子（精子或卵細(xì)胞）不受精直接發(fā)育而成的生物體，不管含有幾個(gè)染色體組，都只能稱為單倍體。如玉米是二倍體，它的單倍

12、體含一個(gè)染色體組；馬鈴薯是四倍體，它的單倍體含二個(gè)染色體組；普通小麥?zhǔn)橇扼w，它的單倍體含三個(gè)染色體組。（2）單倍體形成的原因?qū)W生相互討論后，老師再集中點(diǎn)撥疑難問題，必須明確：在自然條件下，玉米、普通小麥、水稻、煙草作物等，偶爾會出現(xiàn)單倍體植株，這是由于未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的。（3）單倍體的特點(diǎn)讓學(xué)生回答后老師點(diǎn)撥：單倍體植株與正常植株相比，植株弱小，而且高度不孕的。（4）單倍體在育種上的意義讓學(xué)生回答后老師點(diǎn)撥：常用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體，這種植株無生產(chǎn)價(jià)值，但在育種上有其特殊的意義。用人工誘導(dǎo)使單倍體植株染色體加倍，這樣，它的體細(xì)胞中不僅含有正常植株體細(xì)胞中的染色體數(shù)，而且每對染

13、色體上的成對的基因都是純合，這樣植株后代就不會發(fā)生性狀分離。這種方法比雜交育種所需時(shí)間大大地縮短了?，F(xiàn)舉例如下：（通過多媒體教學(xué)投放在銀幕上逐漸展現(xiàn)）兩對基因AaBb的雜合小麥F1，經(jīng)減數(shù)分裂形成此種方法培養(yǎng)穩(wěn)定的性狀，種植只需兩年時(shí)間，與雜交育種相比，明顯縮短了育種年限。（四）課堂小結(jié)現(xiàn)在我們來總結(jié)一下：像果蠅的生殖細(xì)胞那樣，形態(tài)、大小和數(shù)目都不相同的一組非同源染色體叫一個(gè)染色體組。以染色體組的數(shù)目為依據(jù)來劃分，凡是體細(xì)胞有兩個(gè)染色體組的個(gè)體為二倍體，凡是體細(xì)胞中有三個(gè)以上的染色體組的個(gè)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(nèi)因是染色體復(fù)制后細(xì)胞分裂受阻，使

14、細(xì)胞核染色體加倍。（五）練習(xí)反饋1分析右圖的對照圖，從A、B、C、D確認(rèn)出表示含一個(gè)染色體組的細(xì)胞，是圖中的_。參考答案：B。2下圖是果蠅一種生殖細(xì)胞的染色體圖解，請據(jù)圖回答：（1） 這是什么性別的果蠅生殖細(xì)胞？_ 。每個(gè)細(xì)胞的染色體組成了一個(gè)_。（2）這個(gè)細(xì)胞某基因位于第號染色體上，它的等位基因位于該果蠅的_細(xì)胞中的第_號染色體上。（3）從圖可推知，果蠅的體細(xì)胞中，含有幾對同源染色體？_。參考答案：（1）雄性、染色體組，（2）體、，（3）4。3用親本基因型為DD和dd的植株進(jìn)行雜交，其子一代的幼苗用秋水仙素處理產(chǎn)生了多倍體，其基因型是 ADDDD BDDdd Cdddd DDDDd4在育種工

15、作中，既要使生物子代的性狀得到更多的變異，又要使變異的性狀較快地穩(wěn)定，最好采用 A單倍體育種 B多倍體育種 C雜交育種 D誘變育種5用基因型TtDd的植株產(chǎn)生的花粉粒，分別離體培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理使其成為二倍體。這些幼苗成熟的后代 A全部是純種B全部是雜種C4/16是純種D1/16是純種參考答案：3B 4A 5A。六、板書設(shè)計(jì)七、教后反思講解完染色體變異以后，感覺既有閃光點(diǎn)，又有很明顯的不足。從整體上講這節(jié)課整體思路明確，教學(xué)設(shè)計(jì)合理；重難點(diǎn)突出，時(shí)間分配合理。講解過程中，采用設(shè)疑和談話式教學(xué)，課堂氣氛有所改觀。但教學(xué)語言不夠精練和準(zhǔn)確。細(xì)節(jié)問題上，處理較好的是染色體組的概念。摒棄了老師干講的單一教學(xué)，大膽的引導(dǎo)學(xué)生從演示的果蠅染色體形態(tài)圖中形象生動的學(xué)習(xí)了染色體組的概念。另外，在講解染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的相關(guān)知識時(shí)，與實(shí)例相結(jié)合，引起學(xué)生的興趣，既采用了簡潔和多樣化的處理；在重難點(diǎn)設(shè)疑時(shí)又給予學(xué)生一定的時(shí)間思考，充分發(fā)揮學(xué)生的主動學(xué)習(xí)的能力。不足之處也很多。最明顯的就是結(jié)尾太倉促，沒有一個(gè)完美的收尾過程。另外，在處理單倍