染色体结构的变异评课稿

第三节

染色体变异及其应用

教学目标：

知识目标：

1．使学生了解染色体结构的变异。

2．使学生理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。

3．使学生了解人工诱导多倍体在育种上的应用及单倍体在育种上的意义。

能力目标：通过小组展示边做边学模型、展示实验方案，训练学生生物学口头语言表达能力；通过对果蝇染色体分析染色体组的概念，训练学生图文转换能力、生物学语言理解能力和灵活运用知识的能力；通过课堂的展示、分析、讨论等落实语言思维能力的训练。

情感态度价值观：通过人工诱导染色体变异的知识和实例，帮助学生建立科学为社会生产、生活服务的意识，以及进行内因与外因辩证统一的观点教育

教学重点

染色体数目的变异

教学难点

1．染色体组、单倍体的概念。

2．学会区分单倍体、二倍体和多倍体。

教学方法

预习展示——精讲点拨——归纳应用

教学过程（第一课时）

创设情境，导入新课

通过细胞有丝分裂、减数分裂以及受精作用的学习，我们知道每种生物的染色体数目形态是稳定的,从而保持了遗传性状的相对稳定。然而一切事物都是变化的，染色体也不例外，

染色体变异是对生物体有利还是有害，在生产实践中有哪些应用呢？引出课题。

(教学意图：用辩证的观点理解染色体变异的存在。) 一起学习本节学习目标，点出本节重点知识。

展示学习小组的同学课前调查得到的资料：

重点展示猫叫综合症、21三体综合症、性腺发育不良病因、症状等，染色体加倍的实例：含糖量高的三倍体无籽西瓜和甜菜、维生素C增加一倍的多倍体番茄、抗逆性强的八倍体小黑麦等。

（教学意图：通过对文字资料、图形图解的理解，让学生感受变异带来的不利影响，激发学习兴趣）

就以上资料提两个问题：

⑴以猫叫综合症为例，为什么5号染色体片段部分缺失，引起如此严重的后果？提示：染色体上有什么？（染色体上有基因，染色体部分缺失，相应基因缺失，性状变异）

⑵由以上资料可知，染色体变异有几种类型？对生物有什么影响？

新课学习：

一、染色体结构变异：

这部分内容已经预习，导学案批阅没有问题，不做展示。但有几个问题需强化：

1.阅读染色体结构变异的概念。回答问题：这样的变异在显微镜下能否观察到？提示：观察植物细胞有丝分裂时能看到染色体。追问：什么时期最清晰？

2.主要起因：学生边读边板书。（假如这是一条染色体，abcdef表示染色体上的不同片段，每个片段上有1到多个基因。染色体断

1

裂，如果正常重新连接就不发生变异，如果不正常重新连接就发生变异。）有几种类型,展示课前所做的染色体结构变异模型，同时思考为什么对生物不利。

边做边学：请同学展示模拟结果，同时讲讲对生物造成的影响。

先说橡皮泥作成的长条代表一条染色体，不同颜色代表不同的片段，每个片段上含有不止一个基因。这是染色体某一片段由于断裂后连接时丢失一个片段引起的，这个片段丢了，相应的基因（遗传信息）丢失了，会引起相应性状的改变。如人类的猫叫综合症就是5好染色体部分缺失造成的。

这是发生在同源染色体之间的，这条染色体断裂后形成的这个片段在连接时到了另外一条染色体上，使得它同时拥有了两段一样的片段，这就是染色体某一片段的重复。（基因重复）。有些重复会引起生物死亡，或产生特殊的表现型，如果蝇的棒眼就是这样得到的。

这是染色体断裂后得到的片段在重新连接时颠倒了180度，基因并没有丢失，而是其上的基因顺序发生了颠倒。改变了基因之间的连锁关系。

这是发生在两条非同源染色体之间的。这条染色体上断裂得到的片段移接到了另一条非同源染色体上，使原本不连锁的基因具有了连锁关系。

（教学意图：通过模型体验，化抽象概念为形象化教学，加强语言理解能力的培养；通过模型展示，为学生创造口头语言表达能力训练的机会。）

PPT总结几种类型：问题：有无不同表示方法？有无发现新的变异类型？

问题：这些染色体结构变异引起的结果是什么？（性状变异）追问为什么？

（学生联想前面的模拟过程作答）

3．结果：使染色体上的基因的

数目

或

排列顺序

发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物体是

不利的

，有时甚至会导致生物体死亡。

过渡：引起染色体结构变异的因素有哪些？

4.环境中化学物质对染色体结构变异的影响（展示学案，学生有问题）

预习后学生回答影响因素？

⑴影响因素：正常情况下，染色体发生断裂的频率是

，而当细胞受到

、

病毒感染或

时，染色体结构变异的机会会增加。

⑵研究“环境中化学物质对染色体结构变异的影响”实验中，用硫酸铜作为化学诱变剂，常用于培养幼根的萌发种子。然后将培养的根尖制成临时装片，用碱性染料染色在显微镜下观察500~1000个细胞，计算微核率，反应化学诱变剂对细胞中染色体结构变异的影响。

不用读题，直接要学生思考：这是介绍的蚕豆根尖微核实验法。经过预习告诉老师这个实验可以做什么？（环境检测）

追问：判断染色体结构变异的依据是什么？（分裂细胞中看到微核）——阅读获取信息

复习：将根尖制成临时装片观察植物细胞有丝分裂的实验步骤——

。（学生遗忘率较高，提醒复习，链接旧知）

⑶染色体在化学物质诱导下所缺失的小片段可以形成

微核

。

ppt介绍什么是微核？

微核是细胞分裂过程中的异常结构，是丧失了着丝粒的染色体片段或一条或几条染色体形成，在主核之外。正在分裂的细胞中出现微核是染色体结构变异的结果。科学工作者往往采用微核研究法来分析环境污染的程度。

（教学意图：为学生提供规范的生物学语言的示范，有利于生物学语言能力的培养。）

怎样研究呢？进入课堂探究，着重介绍推荐器材：选用蚕豆干种子还是萌发种子？（展示萌发的种子——最好学生课前自己培养）硫酸铜（化学诱变剂）碱性品红染液（对染色体染色）

教师演示实验方法步骤。然后学生快速阅读文字的实验步骤，提醒怎样计算微核率（=

2

微核细胞总数/被计数的细胞总数）

⑴将蚕豆种子洗净，25℃水培；

⑵待根长到0.5~1.5cm，移入质量浓度为300mg/L的硫酸铜溶液中培养6h；

⑶自来水冲洗后，再移入清水中培养24h；

⑷剪取蚕豆根尖，制作临时玻片标本，用改良碱性品红染液染色；

⑸每个根尖计数500~1000个细胞,计算微核率。

提出要求：借鉴所学的方法，进行探究实践：根据你的生活经历提出你最想研究的有关污染问题。

（教学意图

：学以致用）

展示作业：生活用水中的化学物质对染色体结构变异的影响。生活污水、农田中流入河流的水、农药厂排出的污水……

例：某工厂污水流入河流中，使河中植物大批死亡。有同学认为是污水中的化学物质使植物细胞的染色体结构发生了变异，并准备对此进行研究。如果是你，你如何研究？

提示学生：用探究性实验的程序去做。

设计实验时把握好实验设计三原则。（实验较简单，课前做好，课上交流）

提出问题：污水中的化学物质对植物染色体结构变异的影响。

作出假设：污水中的化学物质会使植物染色体结构产生变异。

设计与实验：①用污水培养

②用蒸馏水培养

点评方案：常规步骤——分组编号，遵循等量原则；控制变量（单一变量，对照）；培养观察记录结果；分析结果得出结论。

分析证据：（比较①、②两组的微核率）

得出结论：若①微核率＞②微核率，说明……

若①微核率≈②微核率，说明……

若①微核率＜②微核率，说明……

深入探究：探究水质污染程度与生物细胞微核率高低的关系。

（提示：自变量是水质污染的浓度）

小结：正常情况下，染色体发生断裂的频率是很低的，而当细胞受到电离辐射、

病毒感染或一些化学物质诱导

时，染色体结构变异的机会增加。

（这里的实验教学沿着“演示——探究——深入探究”，实验要求层层推进）

（教学意图：通过探究性实验设计方案的展示分析，一方面提高学生探究性实验的能力，另一方面训练学生观察分析、综合归纳的语言思维能力。）

以上是染色体结构变异的内容。

展示21三体综合征、性腺发育不良患者的染色体组成图，引出染色体数目变异以及变异的类型包括个别染色体数目的增加或减少和染色体成倍增加或减少。

二、染色体数目变异

那么染色体以什么样的基数成倍地增减呢？引出染色体组的概念。

例：果蝇体细胞染色体组成示意图。回答相关问题：

⑴有

条染色体，有

对同源染色体。常染色体是

，性染色体

对，雄性的是

，雌性的是

。

⑵哪些染色体是非同源染色体？

⑶减数分裂形成配子时这些染色体会发生什么变化?得到的配子中染色体组成如何，请在图下面画出。

（有难度。教师先演示卵细胞形成过程中同源染色体分离，配子只得到每对同源染色体中的

3

一条染色体。然后学生试着画形成的精子中染色体组成。体会配子中没有同源染色体，是大小形态不同的非同源染色体。）——旧知复习、运用

⑷配子中的染色体在形态、大小、功能上有什么特点？各染色体之间是什么关系？

它们是否携带着控制生物生长发育的全套遗传信息？（学生难理解——体细胞中染色体成对，控制某个性状的基因也成对。减数分裂成对染色体分离，成对基因也分离，配子中得到每对成对基因中的一个。这样控制每个性状的基因都有了，所以携带有控制生物生长发育的全套遗传信息——旧知复习、运用）

直接下定义，染色体组的概念，拓展果蝇体细胞有几个这样的染色体组，引出果蝇是二倍体。

介绍自然界几乎所有动物都是二倍体，过半数的植物也是二倍体。

1.染色体组：

⑴染色体组的定义：二倍体生物的配子中具有的全部染色体组成一个染色体组。

⑵染色体组的特点：——通过分析特点加深理解与掌握

①从本质上看，组成一个染色体组的所有染色体互为

，无

；

②从形式上看，一个染色体组的所有染色体

的各不相同，做题时可通过观察染色体的形态大小来判断是否为一个染色体组；

③从功能上看，一个染色体组中携带着

；

④从物种类型上看，每种生物一个染色体组所包含的染色体在数目、形态、大小都是一定的，不同种生物染色体组的数目、形态、大小不同。

⑶判断染色体组数的方法：——活学活用

例1：以下各图中，各有几个染色体组？

A

B

个

C

个

D

个

E

3

个

2

个

5

1

4学生间相互讨论（兵教兵，确实能解决部分同学的问题）代表交流，总结方法。

（以上点拨从D图开始，然后B图、A图等）

方法：构成染色体组的一组非同源染色体在形态和功能上各不相同，因此可以推理：相同形态的染色体有几条就是几个染色体组。

请用手中的红笔圈出每一个图中的一个染色体组。（一个染色体组中有几种形态的染色体？细胞中染色体数=一个染色体组中的染色体数*染色体组数）

例2：以下基因型，所代表的生物染色体组数分别是多少? ⑴Aa ______

⑵AaBb _______

⑶AAa _______ ⑷AaaBbb _______

⑸AAAaBBbb _______

⑹ABCD ______ （有难度，学生的思维不能很快从染色体数转成基因数，需要教师引导（铺路搭桥）Aa是什么基因？位于哪里？画图。基因数转化成同种形态染色体的条数。一个染色体组中没有同源染色体，也就没有等位基因或相同基因，规律——细胞的基因型中控制同一性状的基因数有几个就是几个染色体组。然后AaBb,控制同一性状的基因是A和a，两个基因就是两个染色体组。B和b是控制另一对相对性状的。然后AAa有3个染色体组依次推导。）

——爱联想的学生有疑问：AAa三个染色体组是怎么得到的，同源染色体不就是两条吗？需要解释多倍体的形成原因，并且解释同源和异源，让学生站得高一些，有一览众山小的感觉。

方法：细胞中构成一个染色体组的一组染色体是非同源染色体，因此一个染色体组中不存在等位基因或相同基因，控制同一性状的基因有几个就是几个染色体组。

4

例3：果蝇体细胞中有8条染色体，有4种形态。该生物体细胞中有几个染色体组？

方法：

染色体数目/染色体形态数=染色体组数。（性染色体XY算一种）

一个染色体组中染色体形态不同，4种形态为一个染色体组。

（教学意图：通过图形分析、以问激思、总结归纳、灵活运用有利于学生构建染色体组的概念，同时培养学生生物学语言能力——图文转换的语言理解能力、口头书面语言表达能力、综合归纳的语言思维能力。）

2.二倍体、多倍体、单倍体

二倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有

的个体；

多倍体：由受精卵发育而来，体细胞中含有

的个体；

以蜂群中封王、工蜂、雄蜂的来源为例，介绍单倍体。——实例引入，较直观

单倍体：体细胞中含有

的个体；

追思：单倍体体细胞中有几个染色体组？

正常体细胞

配子

单倍体

2N

N

N

3N

无

4 N

2N

2N

6N

3N

3N 单倍体体细胞中的染色体组不一定只有一个，与它的物种中染色体组数有关。单倍体不一定是一倍体。

例4：填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组数，并且注明它们分别属于几倍体生物。

豌豆

普通小麦

小黑麦

二倍体

多倍体

单倍体

体细胞中染色体数

42

配子中染色体数

7

28 个体发育起点

体细胞中染色体组数

2

体细胞中染色体组数

配子中染色体组数

3

举例

属于几倍体生物

八倍体

小结：单倍体和二倍体、多倍体的不同。

（教学意图：在染色体组概念的基础上，分析与比较二倍体、多倍体、单倍体的特点，有利于形成准确的生物学概念，提高生物学语言思维、表达的能力）

课后思考:1.易位和交叉互换是一回事吗？

2.造成21三体综合症的原因是什么？细胞学基础。

3.染色体数目变异在育种上有哪些应用？

教学反思：本课由生活中染色体变异的实例入手，分析染色体结构变异、数目变异的原理。由于比较抽象，学生难以理解，所以利用了教材中的边做边学进行染色体结构变异的模拟实验，使抽象概念直观化；对于影响染色体结构变异的因素，平时说得多，总感觉可操作性不强，利用教材中提供的课题研究进行探究，一方面使学生了解研究环境对生物影响的方法，培养科学素养，另一方面了解环境对生物是有影响的，意识到要保护环境，进行情感态度价值观的教育。对于染色体组的概念，不仅抽象，也是重点、难点，所以借鉴人教版教材果蝇的染色体组成示意图进行分析。从课后的习题反馈来看，本课的重难点解决是比较成功的。 由于本课内容属于概念性知识，通过文字图片的展示、实验方案的分析、染色体组概念的分

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析与归纳、单倍体与多倍体的比较等等对训练学生生物学语言能力起到很好的作用。

后来学习了别人对本节的教学设计觉得还有可改进之处：如模拟染色体结构变异的材料可更简便、可重复利用，用“吸吸碰”；研究环境中化学物质对生物的影响，直接探究可节约时间，达到体验、培养科学探究能力的目的；解决染色体组的概念，除了用图片直观化教学外，还可用“扑克牌”、手指模型等进行模拟强化，理解一个染色体组的概念内涵。

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