染色体结构的变异教学设计案例

《染色体变异及其应用》教学设计

一、教学目标

1. 知识目标: (1)掌握染色体结构变异的基本类型

(2)理解染色体数目变异及染色体组的概念

(3)区分单倍体、二倍体和多倍体

(4)掌握单倍体育种和多倍体育种的原理、方法和特点

2. 能力目标: (1)以果蝇的染色体为例, 讲解染色体组的概念, 训练学生由具体到抽象的思维能力; (2)学会细胞中染色体组数目的判断方法。

3. 情感、态度和价值观目标: (1)通过了解在自然或人为条件下,染色体会发生结构或数目的改变进而改变生物的遗传性状,树立事物是普遍联系的。

(2)通过探究过程的体验培养严谨的科学态度。

二、教学重点难点

重点: (1)染色体的概念。

(2)二倍体、单倍体和多倍体的概念。

(3)多倍体育种原理及其在育种上的应用。

(4)染色体结构变异对生物性状的影响。

难点: (1)二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。

(2)多倍体和单倍体的形成原因。

(3)低温诱导染色体数目的变化的实验。

三、教学过程

(一)预习检查

检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有了针对性。

(二)情景导入

教师:我们在前面学习了细胞有丝分裂时, 根据有丝分裂的特点, 明确每一种生物都含有一定数目的染色体, 这样就保证了染色体上的遗传物质在亲子代间的连续性, 从而表现出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。当自然或人为条件发生改变时, 会使一些生物的染色体在数目和结构上也发生变化, 从而引起生物性状发生改变,我们把这种变异叫做什么? 学生:染色体变异。

(三)

思考探究

教师：猫叫综合征的症状：患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。宽眼距、耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。导致这种疾病产生的原因是人的第5号染色体断臂缺失。

图片展示：他叫胡一舟，生于1978年。大家亲切地叫他舟舟，他是个“可爱的天才指挥家”，先天智力障碍（21三体综合征）患者。

病因：常染色体变异, 21号染色体比正常人多了一条。

从而引出染色体变异的类型分为两种：染色体结构变异和染色体数目变异。

一、染色体结构的变异

1.原因：染色体的断裂以及断裂后的片段不正常的重新连接。

2.类型：缺失、重复、倒位、易位。

展示四种染色体结构变异的图片，加深学生对染色体结构变异的具体认识。

思考1：染色体结构的变异会引起什么后果？

【提示】染色体的结构的改变，会使排列在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有害，有的甚至导致生物体死亡。

思考2：染色体结构变异中的易位与“交叉互换”有什么区别？

【提示】

染色体结构变异中的易位是发生在非同源染色体之间的片段移接。而交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。

二、染色体数目的变异

根据雄果蝇体细胞及配子的示意图结合问题

①雄果蝇的精子中有哪几条染色体？（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X 或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y）

②果蝇的精子中染色体有什么特点？（形态、大小和功能上各不相同；携带着果蝇生物生长、发育的全部遗传信息）

引出染色体组的概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态、大小和功能上各不相同，携带着控制生物生长、发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，称为一个染色体组。

通过展示二倍体、三倍体、四倍体、多倍体的生物图片加深学生对二倍体、多倍体的理解。

思考3：单倍体细胞内一定只有一个染色体组吗？

【提示】不是。举例：雄峰

思考4：如何判断某生物为几倍体？

【提示】若由配子发育，则定为单倍体；若由受精卵发育，则其倍体数＝染色体组数。

三

染色体变异在育种上的应用

阅读课本

P46-P48的相关内容,思考并小组讨论下列问题: 1、单倍体育种优缺点：

优点：明显缩短育种年限，加速育种进程。

缺点：技术较复杂，需与杂交育种结合，多限于植物。

2、多倍体育种的优缺点

优点：可培育出自然界中没有的新品种，且培育出的植物器官大，产量高，营养丰富。

缺点：只适用于植物，结实率低。

思考5：育种方法小结