染色体变异(第一课时)教学设计.doc

染色体变异（第一课时）教学设计一、教材依据新课标人教版必修2第五章第二节二、设计思想 本小节可用两课时，第1课时主要是讲解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念，第2课时做实验。而染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念的理解是本章节的又一个难点，这组概念学生不容易理解，而课本上没有把单倍体、二倍体、多倍体的概念放在一起讲，造成了学生理解上的困难。高一的学生已具备一些网络和计算机知识，可以利用网络搜集资料，在本节课，尝试让学生先查找有关蜜蜂的资料来分析，从具体到抽象，帮助学生轻松理解单倍体的概念。三、教学目标（一）知识与能力1、说出染色体结构变异的基本类型。2、理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。3、通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，学生得到了比较、分类思维能力的训练。（二）过程方法 从学生的日常生活中的信息体验入手，合理设计问题，发挥学生的思维能力，结合多媒体，使学生轻松自主获取新知识。（三）情感态度价值观1、通过单倍体和多倍体育种学习，对学生进行科学价值观教育。2、通过查阅资料，激发学生的求知欲；课堂上讨论交流，进行合作学习四、教学重点染色体数目的变异。五、教学难点1、染色体组的概念。2、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。六、教学准备1、提前布置任务：利用网络，搜集蜜蜂的蜂王、工蜂、雄蜂的发育；搜集关于无籽西瓜的信息2、课件制作七、学法：探究学习、合作学习八、教学过程教师活动学生活动设计意图（一）复习（二）新课导入（播放视频“猫叫综合征”）（三）进行新课第2节染色体变异（板书）1、染色体结构的变异（板书）（展示PPT）2、染色体数目的变异（板书）（PPT图片）展示PPT图片（1）染色体组（板书）（PPT果蝇染色体图）识图练习（2）二倍体和多倍体（小资料）人工诱导多倍体在育种上的应用（应用多媒体）三倍体无籽西瓜（示课件）（3）单倍体（板书）（多媒体）单倍体在育种中的应用四、课堂反馈（多媒体示练习题）五、小结（多媒体展示）六、布置作业问题：生物可遗传的变异有哪三个主要来源？提问：这是一种遗传病，你能否给这种遗传病起个名字？ 猫叫综合症是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合症患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。这是由于染色体变异造成的。回忆基因突变，比较一下，基因突变和染色体变异有什么区别？问题: 在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异有哪些类型？会造成什么后果？一般来说，每一种生物的染色体数目都是稳定的，但是，在某些特定的环境条件下，生物体的染色体数目会发生改变，从而产生可遗传的变异，这类变异属于染色体数目的增减。染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内的个别染色体增加或减少，例如21三体综合征就属于这一类。（21三体综合征简介：21三体综合征又叫先天愚型，患者比正常人多了一条21号染色体，智力低下，身体发育缓慢，50%的患者有先天性心脏病。我国人口中21三体综合征的患者估计不少于100万。）问题：另一类呢？学生看书，并要求能叙述自己对染色体组的理解染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的。例如，果蝇有4对共8条染色体，这4对染色体可以分成两组，每一组中包括3条常染色体和1条性染色体。就雄果蝇来说，其中的一组包括X、，另一组包括Y、。在精子形成的过程中，经过减数分裂，染色体的数目减半，所以雄果蝇的精子中只含有一组染色体(X、或Y、)，这一组染色体中的4条染色体，形状和大小各不相同。请大家认真观察这几幅图，找出只有一个染色体组的图（自然界中，几乎全部动物和大多数高等植物都是二倍体。多倍体植物在自然界中很常见，多倍体的动物非常罕见。）问题：21三体综合征的患者是不是多倍体，为什么？几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。多倍体产生的主要原因染色体数目加倍也可以发生在配子形成的减数分裂过程中，这样就会产生染色体数目加倍的配子(如二倍体生物产生二倍体配子)，染色体数目加倍的配子在受精以后也会发育成多倍体。与二倍体植株相比，多倍体植株的茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增高。例如，四倍体葡萄的果实比二倍体品种的大得多，四倍体番茄的维生素C的含量比二倍体品种的几乎增加了一倍（看课件上的图）。因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法来获得多倍体，培育新品种。人工诱导多倍体的方法问题：为什么不能用秋水仙素处理成熟的植株？在多倍体育种中，三倍体无子西瓜的培育比较具有代表性。我国科技工作者经过多年探索，培育出不少三倍体无子西瓜的优良品种。下面以三倍体无子西瓜为例，介绍多倍体的培育过程(看课件上的示意图)。人们平常食用的西瓜是二倍体。在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理，可以得到四倍体植株。然后，用四倍体植株作母本，用二倍体植株作父本，进行杂交，得到含有三个染色体组的种子。把这些种子种下去，就会长出三倍体植株。由于三倍体植株在减数分裂的过程中，染色体的联会发生紊乱，因而不能形成正常的生殖细胞。当三倍体植株开花时，需要授给普通西瓜(二倍体)成熟的花粉，刺激子房发育而成为果实(西瓜)。因为胚珠并不发育成为种子，所以这种西瓜叫做无子西瓜。（减数分裂形成配子过程中联会紊乱）普通小麦是六倍体，体细胞有？个染色体组？普通小麦减数分裂产生的配子（如花粉）有几个染色体组？如果利用植物的全能性把花粉培养成植物体，这样的植物体是几倍体？应该是单倍体！为什么雄蜂是单倍体？能否总结出如何判断单倍体、二倍体、多倍体？问题：现有一细胞内含3个染色体组，我们是应该叫它三倍体生物的细胞呢，还是单倍体生物的细胞？问题：能不能认为人类的精子和卵细胞是单倍体？为什么？问题：1、为什么染色体组数为奇数的生物个体是高度不育的？2、单倍体呢？与正常植株比较又长得弱小，问题：培育单倍体有什么用？对于二倍体生物而言，它的单倍体的体细胞中只含有一个染色体组。例如，玉米是二倍体，它的体细胞中含有2个染色体组、20条染色体，它的单倍体植株的体细胞中含有1个染色体组、10条染色体。1、有没有同源染色体？2、有没有等位基因？3、如果人工诱导其染色体数目加倍，植株是几倍体？4、能不能正常产生后代？5、后代会不会发生性状分离？6、为什么？问题：你能不能设计一个利用单倍体得到纯合体的育种方法？问题：除单倍体育种外，还有没有其他获得纯种植株的方法？单倍体育种有什么样的优势？1. 个别染色体增加或减少；2.染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少；(1)染色体组(2)二倍体和多倍体(3)单倍体及单倍体育种1、P89练习题2、预习实验：低温诱导植物染色体数目的变化基因重组、基因突变、染色体变异学生看书：猫叫综合征基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，这种改变在光学显微镜下是看不见的。而染色体变异是可以用显微镜直接观察到的比较明显的染色体变化，如染色体结构的改变、染色体数目的增减等。主要有四种：1染色体中某一片段的缺失；2染色体中增加了某一片段；3染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上；4染色体某一片段的位置颠倒。上述染色体结构的改变，都会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。像雄果蝇精子中的4条染色体这样，一个生殖细胞内的全部染色体，在形态和功能上各不相同，但是包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组完整的非同源染色体，叫做一个染色体组。B体细胞中含有两个染色体组的个体，叫做二倍体；体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，叫做多倍体。其中，体细胞中含有三个染色体组的个体，叫做三倍体，比如香蕉；体细胞中含有四个染色体组的个体，叫做四倍体，比如马铃薯。不是，21三体综合征患者只是体细胞内个别染色体数目发生了改变体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成了复制，但是细胞受到外界环境条件(如温度骤变)或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是就形成染色体数目加倍的细胞。如果这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就可以发育成染色体数目加倍的组织或个体。多倍体在产量上有优势，营养成分多学生阅读课本目前最常用而且最有效的方法，是用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体形成，导致染色体不分离，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行正常的有丝分裂，将来就可以发育成多倍体植株。目前世界各国利用人工诱导多倍体的方法已经培育出不少新品种，如含糖量高的三倍体无子西瓜和甜菜等。（1、成熟植株正处于分裂期的细胞少。2、成熟植株细胞多，用秋水仙素处理不可能使大多数细胞内的染色体数加倍。） 6个3个三倍体、六倍体、多倍体。阅读课文单倍体：在生物的体细胞中，染色体的数目不仅可以成倍地增加，还可以成倍地减少。例如，蜜蜂的蜂王和工蜂的体细胞中有32条染色体，而雄蜂的体细胞中只有16条染色体。像蜜蜂的雄蜂这样，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，叫做单倍体。雄蜂是由卵细胞直接发育而成如果生物体由受精卵发育而成，生物体细胞内有几个染色体组就叫几倍体如果生物体是由生殖细胞(配子细胞)卵细胞或者花粉直接发育而成，无论细胞内含有几个染色体组只能叫单倍体如果是由受精卵发育的，是三倍体；如果是由配子发育的，则是单倍体（不能，精子和卵细胞不是体细胞）联会紊乱，不能产生正常配子一般也高度不育。学生找答案没有没有二倍体正常植株可以不会这样得到的植株是纯合的。取植物花粉离体培养，得到单倍体植株，再经过人工诱导使染色体数目加倍，重新回到正常植株的染色体数目（还有自交，测交，杂交等方法。与常规的杂交育种方法相比，明显地缩短了育种年限。）温故知新激发兴趣比较基因突变和染色体变异，加强对新概念的理解考察学生利用信息的能力与现实生活中的事例结合，激发学生的兴趣，加强对知识的理解。考察学生的自主学习能力和观察能力通过对比加强认识学以致用，帮助理解以现实生活中的事例激发学生的兴趣，增加学生对信息的积累考察学生利用信息解决实际问题的能力推理能力的训练增加学生的信息储备理论联系实际，加强认知将所获取的信息于生产实际相结合纠错，强化认识提供生活中的实际事例作为信息，加强理解。信息交流方法总结，提升能力对知识进行细化分析激发求知欲对所学过的内容加强巩固对所学过的内容加强巩固复习巩固为第2课时做准备九、教学反思：这部分知识是高中生物教材的重点和难点，在教学过程中需要注意两个方面的问题：一，学生已有的认知基础较薄弱，教学时应注意由浅入深，降低学生的认知难度；二，学生发散思维能力需要加强，教学过程中要逐渐引导学生学习科学探究的思想方法。对于单倍体概念的引入，课后感觉学生掌握较为理想。10