染色体数目的变异ppt配套教案和课堂实录

第2节

染色体变异（第1课时）教学设计

一、教学目标

生命观念：说出染色体结构变异和数目变异的类型，从结构决定功能的角度来理解染色体结构和数目变异所带来的影响。理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念，形成对生物多样性的基本理解。

科学思维：在理解染色体组概念的基础上学会判断染色体组的方法，能通过图解，基因型，计算等方式正确判断染色体组数。

科学探究：通过对蜜蜂王国中，雌蜂（包括蜂王和工蜂）和雄蜂的形态结构和功能以及细胞中染色体组成的自主探究，获得染色体组的概念。

社会责任：知道单倍体育种和多倍体育种在育种方面的重要作用，了解育种工作，并肯定育种工作者的艰辛。

二、教学重难点

1、教学重点：染色体结构变异的类型；染色体组的概念。

2、教学难点：理解染色体组的概念并学会判断方法

三、教学方法

根据导学案的内容，安排学生预习本节内容。课堂上以学生自主，探究，合作的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程教学目标。本节课综合运用了引导启发、小组讨论、合作探究等方法，配合多媒体辅助教学，创设形象生动，课堂活跃的教学气氛。

四、教学过程

1、情境导入，引入新课

播放视频：胡一舟（舟舟）所指挥的交响乐《北京喜讯到边疆》片段。

学生对优美的音乐和舟舟独特的外在表现产生了浓厚的兴趣。

教师引导：“天才指挥家”舟舟是一位21三体综合征的患者，这是一种染色体变异所引起的疾病。但疾病有的时候也不能阻碍人们追求美好生活的脚步。今天我们就一起来学习研究染色体变异。

2、染色体变异的两种方式

[图片]展示人类染色体组型。

教师说明：生物体的细胞核内，染色体的形态和数目是相对恒定的。可以通

过显微镜观察到细胞内的染色体。如果发生染色体变异，可通过光学显微镜观察到染色体变异的两种情况：

染色体结构变异

染色体数目变异

3、染色体结构变异的4种类型

通过具体的实例引入，再进行动画模拟，帮助学生迅速掌握染色体结构变异的4种类型。即染色体部分片段（可以含有多个基因）的：

缺失——人类第5号染色体部分片段缺失导致猫叫综合征。

重复（增加）——果蝇X染色体部分片段重复导致果蝇的棒状眼。

易位（移接）——夜来香等植物容易出现染色体易位，形成不同的品种。

注意比较与交叉互换之间的区别。

倒位（颠倒）——人类第9号染色体倒位引起的习惯性流产。

提问：染色体结构变异导致生物性状改变的根本原因是什么？

学生思考：基因与性状的关系。从而梳理出：染色体结构变异，导致染色体上基因的数目和排列顺序改变，导致生物性状改变。

4、染色体数目变异

教师：除了染色体结构变异，如果染色体在数目上发生改变也会出现多种变异。

（1）个别染色体数目改变

个别染色体数目增加：举例21三体综合征。

个别染色体数目减少：举例性腺发育不良（特纳氏综合征）。

（2）以染色体组的形式成倍的增加或减少

染色体组的概念难点突破——以“蜜蜂家族”为例，介绍染色体组的概念。

通过视频介绍蜜蜂家族：蜂王（发育成熟的雌蜂，受精卵发育而来，染色体32条）、工蜂（生殖器官未发育成熟的雌蜂，受精卵发育而来，染色体32条）、雄蜂（发育成熟的雄蜂，蜂王的卵细胞发育而来，染色体16条）。

学生活动1：根据视频介绍、蜜蜂家族的形态特征图及雄蜂的染色体组成图，讨论以下几个问题。

①雄蜂体细胞中的16条染色体形态、大小、功能相同吗？（16条染色体形

态、大小均不相同，其功能也不相同。即雄蜂体细胞中的染色体均为非同源染色体。）

②雄蜂体细胞中的16条染色体携带着控制本物种生长发育的全部遗传信息吗？

（观察雄蜂的身体结构、功能及性状，发现雄蜂具有正常的身体结构及生理功能，由此说明，虽然雄蜂体细胞内的染色体比雌蜂少，但这16条染色体仍然具有发育成完整个体的全套遗传信息。）

③如果把雄蜂中的16条染色体叫做一个染色体组，请你归纳染色体组的概念。

学生小组讨论之后分享成果。学生展示。

教师总结：染色体组的概念具有两个核心要点：一是一组非同源染色体，即组内染色体的形态、大小各不相同；二是含有本物种全套遗传信息，即必须包含所有的非同源染色体，不能少了某一条。

教师过渡：如何判断细胞中的染色体组? 学生活动2：为每个小组准备一副扑克牌，假定每一张序号的牌代表一条染色体，而相同序号的牌就是同源染色体。请你将手中的牌按照染色体组的概念进行分组。

学生小组上台通过实物投影仪展示他们手中的“染色体组”。并进行相应的解说。

教师点评、总结：一个染色体组应该是一副“顺子”，而不能出现“对子”。而且不一定是“同花顺”。通过扑克牌的模拟让学生对虚拟的染色体进行实体化想象并编号，这样更加容易找到每个染色体组。

进一步练习：PPT展示不同类型的判断染色体组的习题，请学生说出有几个染色体组，每个染色体组中有哪几条染色体。

（3）二倍体与多倍体

知道了染色体组的概念之后，可以在此基础上进一步介绍生物的染色体组型。

自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。也就是说，由受精卵发育而来，体细胞中有两个染色体组的个体，叫做二倍体。比如人、果蝇、玉米等。

如果同样由受精卵发育而来，体细胞中有三个或三个以上染色体组的个体，就成为多倍体。比如香蕉和马铃薯都是由受精卵发育而来，香蕉体细胞中有三个染色体组，称为三倍体；马铃薯体细胞中有四个染色体组，称为四倍体。我们通常吃的小麦则是六倍体。

在对不同地区植物进行调查研究时发现，平均海拔5850米的帕米尔高原的植物65%的种类是多倍体。如此多的多倍体出现，大家联系一下地理知识想一想可能是什么因素造成的？可能是低温使得染色体数目加倍。的确如此，后面我们将通过实验来观察低温诱导染色体数目变化的过程。而如果要人工诱导多倍体，现在最常用的是秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。无论是低温还是秋水仙素的处理，都是抑制细胞分裂时纺锤体的形成，从而使加倍的染色体不能移向细胞两极。

（4）单倍体

像雄蜂这样，由配子单独发育而来的生物叫做单倍体。在动物中单倍体比较少见，而植物中有时会发现单倍体。比如玉米是二倍体（2N=20），在玉米田间偶尔也会发现一些特殊的植株——长势矮小、瘦弱，几乎无穗、不结子，如果将它的体细胞进行染色体观察时，发现染色体只有10条。这些植株是由玉米的雌配子或雄配子单独发育出来的单倍体。

单倍体植株虽然长得弱小且高度不育，但是利用单倍体进行的单倍体育种方式却能明显缩短育种年限。具体的育种方法我们下节课继续学习。

二倍体生物的配子直接发育出来的单倍体个体体细胞中有一个染色体组。那是不是所有的单倍体都含有一个染色体组？如果是马铃薯的单倍体植株，体细胞中含有几个染色体组呢？（含有2个染色体组的单倍体。）

所以判断一种生物是不是单倍体，不能只看染色体组数，关键是看这个个体是不是由配子发育而来。我们总结一下：由雌雄配子直接发育而来的个体，无论体细胞中有几个染色体组都是单倍体；而由受精卵发育而来的个体，体细胞中有几个染色体组就叫几倍体。