染色体结构的变异教案公开课一等奖

染色体变异

河南省淮阳中学 洪园园

一、

教材及学情分析：

《染色体变异》是人教版必修二·第五章·第二节的内容，课程标准的要求是：“简述染色体结构变异和数目变异”，属于“了解水平”，是知识性目标的较低要求；在课标的“活动建议”中要求

“低温诱导植物染色体数目变化”的实验，属于“模仿和经历（感受）水平”，是技能性目标和情感性目标的较低要求；本节内容与前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用等知识有一定的联系，也是本章第3节《人类遗传病》中有关染色体异常遗传病、第6章的杂交育种与诱导育种、基因工程和第7章《生物的进化》中有关现代生物进化理论学习的基础，还与生产、生活和人类的健康知识有关。

本课时概念较多，知识微观，内容抽象，离学生的生活经验较远，学习起来具有一定的难度和挑战性。为了使教学内容具有完整性,全局性,在教学过程中可以通过实例降低认知难度，为了增加直观性，建议教学中采用

“问题导学法”，辅以PPT，设计一系列的问题，通过比较染色体组、二倍体、单倍体、多倍体，引导学生进行辨析、探究、总结来掌握本课知识。

二、教学重点：

染色体数目的变异。

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。

三、教学目标：

1.知识目标

（1）说出染色体结构变异的基本类型及其对生物的影响。

（2）说出染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念及其联系。

2.能力目标

（1）以果蝇的染色体为例引出染色体组的概念，提高由具体到抽象的思维能力。

（2）尝试对单倍体、二倍体和多倍体的自主学习，提高比较、分类思维能力。

（3）尝试运用演绎推理的方法来学习单倍体和多倍体的概念、原理。

3. 情感态度与价值观

（1）讨论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的现象，认同外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念。

（2）体验运用多倍体和单倍体理论在育种上的应用，形成科学为人类服务的价值观。

四、教学方法：

1

猜想,推理的科学方法、问题情境导入法、归纳总结法、观察法，谈话法。

五、教学准备

PowerPoint课件和多媒体播放设备。

六、教学过程

教学程序

导入新课

教师行为

播放PPT“问题探讨”

小组讨论、并推荐1人发言：染色体也可能发生变化。

学生活动

通过“问题探讨”和相关图片创设问题情境，联系已学知识，引导学生通过观设计思路

（2分钟）

基因能够发生突变，那么染色体能否发生变化呢？

如果染色体发生变化，生物的性状又会发生什么样的变化呢？

展示无籽西瓜和香蕉的图片

提出问题：通过这些图片你能得出什么样的结论

教师引导：肯定学生的回答，指出染色体变化其实质就是染色体变异，然后提出问题：“那么染色体变异除了刚才看到的数目增加引起的变化，还有其他类型的变化吗？今天我们即将学习的“染色体变异”将回答这些问题

引入课题并板书：染色体变异

一、染色体结构变异

播放PPT“展示资料”

（1）人的第5号染色体部分缺失，患猫叫综合症。

学生很自然的得出:

察、讨论、归染色体发生变化，生物的性状也会发生改变

纳得出结论。

学生阅读资料，进行讨论。

学生通过分析回答：染色体可以发生结构的变异。

问题1：（缺失、重

引导学生讨论，主动探索，获取知识。

培养阅读、分析、归纳能力

（6分钟）

（2）果蝇X染色体上某一区段的重复，可

使正常的卵圆形眼变为棒状眼； （3）如果人的第22号染色体和第14号染色体发生易位，会使人患惯性粒细胞白血病。

问题1：请同学们分析上述材料，你能得出什么结论？

教师点评：在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体可能发生结构变异而导致生物性状的变异。

2

教师引导：指导学生带着以下思考题阅读P85的课文内容。

问题1：染色体结构变异有哪4种类型？

问题2：既然是以染色体片段为单位，那么染色体结构变异在显微镜下可以观察吗？

问题3：为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变? 复、倒位、易位）

问题2：在显微镜下可以观察

问题3：染色体结构的改变会使排列在染色体上基因数目或排列顺序发生改变，而导致性状的变异。

二、染色体数目变异（12分钟）

播放PPT“展示21三体综合症患者舟舟资料”

问题1：是什么原因导致的呢？

播放PPT展示患者体细胞中的染色体图

问题2：正常人体细胞与患者的染色体有什么差异呢？

教师点评：染色体数目变异可分为两类：一类是细胞内个别染色体增加或减少；

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

播放PPT“果蝇细胞的染色体组成图片”、骡子产生的原理等

观察雌雄果蝇体细胞的染色体图和雄果蝇形成的精子染色体图。

问题1：果蝇体细胞有几条染色体？

问题2：Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系？Ⅲ号和Ⅳ号呢？

问题3：雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？

问题4：雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体？

这些染色体有什么特点？这些染色体之间是什么关系？

学生小组交流讨论

通过相关资后，推荐1人回答：料、引发学生原因是21三体综合症患者比正常人21思考，激发学习兴趣和激号多出1条染色体。

情，积极参与

学生思考问题，小组交流讨论后回答

1、8条。. 2、Ⅱ号和Ⅱ号染色体是同源染色体，Ⅲ号和Ⅳ号是非同源染色体. 探究的。

以问题串的形式引导学生探究、思考、。培养学生自主探究和运用知识3、Ⅱ和Ⅱ、Ⅲ和Ⅲ、解决问题的能力。

Ⅳ和Ⅳ、X和Y 3、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；它们形态、大小和功能各不相同，是非同

让学生自主思考，自己从本质上理解染色体组的概念。这样实教师点评，正确表述：常染色体有Ⅱ和Ⅱ，源染色体。

Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，性染色体有X和Y。

问题5：果蝇的精子中的染色体是否携带着

5、携带着控制生物生长发育的全部遗3

控制生物生长发育的全部遗传信息? 传信息。

现了学生思维上从抽象到形象的飞跃。

用类比推理教师引导：若把形状、大小不同的归为一组，

每一组都包括了3条常染色体和1条性染色体，且是每对同源染色体中的某一条染色体。这样一个生殖细胞中的全部染色体即为一个染色体组。一个染色体组内的染色体大小、形状均各不相同，但却包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息。

问题6：如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体? 教师引导：如果将一副扑克牌出去大小王，剩下的看成一个细胞中的全部的染色体，这个细胞就有四个染色体组，每组有13条染色体。

播放PPT出示下图，让小组讨论其染色体组数依次是多少。

问题7：尝试归纳一个染色体组应包括哪几个特征？

6、答：两组。

7、一个染色体组中不存在同源染色体，的方法的方一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同，一个染色体组中含有该物种的全部遗传信息，一个染色体组中不含有等位基因。

法让学生进一步理解染色体组的概念。

师生归纳总结：它们是非同源染色体；它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息。

三、二倍体和多倍体（8分钟）

教师引导：指导学生带着以下思考题阅读P87的课文内容。

问题1：什么是二倍体呢? 教师归纳：在自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。

问题2：那么体细胞中有三个以上染色体组的呢？

教师归纳：比如香蕉。体细胞中含有四个染学生思考问题，小组交流讨论后回答：

1、由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。

2、体细胞中含有三个染色体组的个体，

培养学生自主探究和运用知识解决问题的能力。

色体组的个体，叫做四倍体，比如马铃薯。叫做三倍体。

多倍体在植物中广泛地存在着，在动物中比

4

较少见。

问题3：多倍体与二倍体相比，有哪些不同呢？

问题4：既然多倍体与二倍体相比有这么多优势，那多倍体是如何形成的呢？

教师讲解：如果细胞分裂时纺锤体的形成受到破坏，染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。这样的细胞继续进行正常的有丝分裂，就发育成染色体数目加倍的组织或个体。

问题5：能否把普通二倍体培养成多倍体呢？

3、多倍体植株常常茎秆粗壮、叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质含量都有所增加。

理论联系实际，加强认知

4、染色体加倍形成。

5、可通过低温或秋水仙素处理等方法人工诱导多倍体的方法来获得多倍体。

6、当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体问题6：为什么要处理萌发的种子或幼苗？

不能移向细胞两极，

从而使细胞内染色体数目加倍，成熟的。

四、单倍体（8分钟）

播放PPT：问题探讨

生物的染色体数目可以成倍的增加，能否成倍地减少呢？

教师举例引导：

蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成，体细胞中有32条染色体，而雄蜂由未受精卵直接发育而成，因此，雄蜂体细胞中的染色体数是工蜂和蜂王的一半。

问题1：那么像雄蜂这样由生殖细胞直接发育的个体叫做什么？

教师引导：课件展示单倍体的概念

问题2：单倍体形成的原因是什么？

问题3：单倍体的发育起点是什么，与二倍体和多倍体的发育起点有什么不同？

学生思考回答：有可能成倍的减少。

1、单倍体

2、由配子（如卵细胞、花粉等）直接发育而成。如蜜蜂中的雄蜂

3、单倍体是本物种配子未经受精作用在某种因素的刺激

提供生活中的实际事例作为信息，加强理解。

培养学生运用知识解决5

问题4：如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？

教师归纳总结：判断是单倍体、二倍体还是多倍体关键是看发育的起点是来自于配子还是受精卵。由受精卵发育来的个体，细胞中含有几个染色体组，就叫几倍体；而由配子直接发育来的，不管含有几个染色体，都只能叫单倍体。

问题5：那么单倍体植株与正常植株相比有什么特点？

问题6：那么单倍体植株是不是就没有任何价值呢？

教师引导：指导学生带着以下思考题阅读P89的课文内容。

问题1：单倍体育种的过程怎样进行？

问题2：单倍体育种有什么样的优势？除单倍体育种外，还有没有其他获得纯种植株的方法？ 师生归纳总结：

育种工作者常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。用人工诱导方法得到的单倍体植株，不仅能够正常生殖，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。因此，利用单倍体植株培育新品种，只需要两年时间，就可以得到一个稳定的纯系品种。

下发育成的个体，是单性生殖的结果。二倍体,多倍体是由受精卵发育而来的,是双亲生殖的结果

4、尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。

5、植株弱小,高度不育。

6、可进行单倍体育种。

小组探讨，研究完成并推荐1人发言。

1、单倍体育种的过程：种植植株→取花粉→花药离体培养→秋水仙素处理幼苗；

2、单倍体育种与常规的杂交育种方法相比，明显地缩短了育种年限。还有自交，测交，杂交等方法。

学生画概念图

问题的能力。

培养学生自主学习能力。

通过与学生的生活经验相关的问题的思考和解决，对所学过的内容加强巩固

课堂小结

（2分钟）

教师引导学生用概念图将本节知识系统化

进行知识梳理，培养归纳6

能力。

巩固练习

布置课堂教材练习，课堂反馈，然后布置课学生先作后答

巩固所学知识。

（2分钟）

后练习（略）

七、板书设计

染色体变异

一、染色体结构变异：缺失

重复

倒位

易位

二、染色体数目变异

1、类型

2、染色体组

三、二倍体和多倍体

1、二倍体

2、多倍体

（1）、多倍体的特征：

（2）、多倍体形成的原因：

（3）人工诱导多倍体的方法：

四、单倍体

1、单倍体的概念

2、形成原因

3、单倍体植株的特点

4、单倍体育种

八、作业布置及处理

1.课堂练习：教材89页基础题1、2、3题。学生先作后答，教师重点讲解基础题1、3。

2.课后练习：见附页，要求今晚用10分钟完成基础训练，可小组互相批改后，教师再批改。周末用15分钟完成能力提升，教师批阅后可评讲部分试题。

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