染色体结构的变异教学设计范文

课时课题：

第3节

染色体变异（第1课时）

课型：新授课

一、教学目标

知识目标1．说出可遗传变异的来源。[来[来源:Z#xx#k.Com][来源学科网Z,X,X,K]

2．会识别染色体结构变异的四种类型的示意图。

3．染色体组的概念理解及染色体组数目的判定。[来源学科网]

[来源学科网][来源4．二倍体、多倍体及单倍体的概念及其生物体倍性的判断。能力目标

1. 概念、原理的学习，对学生进行比较、分类、演绎思维能力的训练。

2.通过探究性实验，加强学生实验技能的训练和科学方法的培养。

情感态度和价值观目标

1．树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念。

2．通过探究实验过程，养成与他人合作，共享并能欣赏同学的观点和创意的习惯。

二、教学重难点

1、染色体结构变异区分

2、染色体组的判断，二倍体、多倍体及单倍体的概念及其生物体倍性的判断。

三、教学过程教学流程

教师活动

【复习题问】

1．上节课我们学习了可遗传变异的两个来源是？

2．基因突变包含哪几种类型？

3．基因重组包含哪几种类型？

4．基因与染色体有什么关系？

【导入新课】

一起回顾旧知识并给出准确的答案。

思考回答

进入新课学习

学生活动

（播放视频“猫叫综合征”）

提问：这是一种遗传病，你能否给这种遗传病起个名字？请同学们从书上找出相关知识点。（找同学读出教材知识点）

这是由于染色体变异造成的。

基因是具有遗传效应的DNA片段，染色体是DNA的主要载体，基因在染色体上呈线性排列。基因能发生突变，那么染色体能不能发生变化？如果染色体发生变化，他会发生什么样的变化，生物的性状

又会发生什么样的变化？能不能遗传?这将是我们这节课要学习的可遗传变异的第三种来源——染色体的变异

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？

（以上内容学生边说教师边板书，形成知识框架）

【板书课题】

第2节

染色体变异（第一课时）

【出示教学目标并进行解读】

知识目标

1．说出可遗传变异的来源。

2．会识别染色体结构变异的四种类型的示意图。

3．染色体组的概念理解及染色体组数目的判定。

4．二倍体、多倍体及单倍体的概念及其生物体倍性的判断。

能力目标：

1．概念、原理的学习，对学生进行比较、分类、演绎思维能力

的训练。

2．通过探究性实验，加强学生实验技能的训练和科学方法的培养。

情感态度和价值观目标

1．树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念。

2．通过探究实验过程，养成与他人合作，共享并能欣赏同学

构建知识网络

齐读本节课的教学目标，明确本节课需要达到的任务目标。

的观点和创意的习惯。

重

点：染色体组的判断，二倍体、多倍体及单倍体的概念及

其生物体倍性的判断。

难

点：染色体组的概念理解及染色体组数目的判定。

【出示“导学案”，引导学生自学】

染色体结构变异

（一）

探究活动：探究染色体结构变异的类型

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

另一类是细胞内的染色传的变异，这类变异属于染色体数目的增减。染色体数目的变异可以体数目以染色体组的形分为两类：一类是细胞内的个别染色体增加或减少，例如21三体综式成倍地增加或减少。

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%的患者有先天观察教材“图5-6 染色体结构性心脏病。我国人口中21三体综合征的患者估计不少于100万。）

变异示意图”，以小组为单位

问题：另一类呢？

教师创设情境：在自然条件或人为因素的影响下，染色体可

能发生断裂。断裂端具有愈合和重接的能力。当染色体在不同区

段发生断裂后，在同一条或不同染色体之间以不同方式重接时会

导致结构变异的出现。科学家研究发现，染色体结构的变异主要

起因于染色体的断裂以及断裂后的片段的不正常的重新连接。染

色体发生断裂之后命运如何？现在用代表两对正常同源染色体

的材料来模拟染色体断裂之后可能造成的结构变异。

准备材料：彩色卡纸、胶带、剪刀，笔。

组织学生展示探究性实验方案：

1．

制作染色体并标记染色体上的基因。

2．

模拟染色体断裂。

3．

根据断裂的数目和位置、断裂端是否连接，以及连接的方式设计出染色体断裂之后进一步发展的途径和结果。

4．

记录模拟过程，整理归纳变异类型。

5．

将各小组的成果进行展示和交流，同学之间对模拟的行为和结果互相评价。

教师引导学生归纳出染色体结构变异的四种类型：

交流观察结果，讨论模拟染色体结构变异的方案，并分工合作，完成探究染色体结构变异的模型制作。



而引起的变异重复：染色体中

而引起的变异倒位：染色体中某一片段易位：染色体的某一片段移接到



上而引起的变异归纳总结这四种变异的关系：

教师设问：染色体易位与交叉互换有什么区别？

缺失：染色体中

而引起的变异

思考回答

归纳总结：基因重组中交叉互换和染色体易位区别

项目

交叉互换

染色体易位

图解

发生范围

区别 同源染色体的非

姐妹染色单体之间

变异类型

在显微镜下

发生时间

基因重组

观察不到

减数第一次分

裂四分体时期

非同源染

色体之间

染色体结构变异

观察到

有丝分裂和减

数分裂过程中

思考回答

教师设问：结合前面所学，如何区分基因突变、基因重组和染色体结构变异？

归纳总结：

(1)三种变异的实质解读：若把基因视为染色体上的一个位“点”，染色体视为点所在的“线段”，则

基因突变——“点”的变化(点的质变，但数目不变)；

基因重组——“点”的结合或交换(点的质与量均不变)；

染色体变异——“线段”发生结构或数目的变化；

染色体结构变异——线段的部分片段增添、缺失、倒位、易位(点

的质不变，数目和位置可能变化)；

染色体数目变异——个别线段增添、缺失或线段成倍增减(点的质不变、数目变化)。

(2)基因突变和基因重组的判断：根据变异个体数量确定是否发生基因突变，如一群棕猴中出现一只白猴，一片红花植株中偶尔出现一株白花，即可确定是由基因突变造成的；若出现一定比例白猴

或白花，则由于等位基因分离，配子经受精作用随机结合产生的，

但该过程不叫基因重组。

(3)基因突变和染色体结构变异的判断：染色体结构变异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。基因突变是“基因结构”的改变，包括DNA分子中碱基对的替换、增添和缺失。基因突变导致“新基因”的产生，染色体结构变异未形成新的基因。如图所示：

（二）染色体结构变异对生物性状的影响

教师提供以下资料：

1．

人的第5号染色体短臂缺失，患猫叫综合症。因患儿哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。有严重的智力障碍。

2．

果蝇X染色体上某一区段的重复，可使果蝇正常的卵圆形眼变为棒状眼。

3．

近日由杭州市中医院妇科专家对一位来自浙江的妇女检查发现，她的第9号染色体臂内倒位是她多年习惯性流产的原因。

4．

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慢性粒细胞白血病。

5．

家蚕育种工作者利用辐射诱变使家蚕某条染色体产生缺失变异，并将这种缺失变异转移到与性别有关的另一条染色体上，结果这种被改变的家蚕经过交配后产生两种颜色的蚕卵，黑色的卵发育为雄性，淡褐色的卵发育为雌性。通过电子光学自支识别机选出黑色的蚕卵，进行孵育和饲养，满足了生产的需要。

教师设问：

分析资料总结

变异类型

变异对生物性状的影响。

从资料中分析归纳染色体结构

染色体结构的变异会有什么后果？对生物有利还是有害？

师生共同讨论，明确：

染色体结构的变异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。大多数染色体结构变异对生物

体是不利的，有的甚至导致生物体死亡。但也有少数变异是有利的。

教师提供以下资料：

1.

人的21号染色体如果多一条，会患上21—三体综合症，患儿生长发育迟缓，智力低下，表现出特殊的面容。

2.

若女性少一条X染色体，换Turneu综合症，性腺发育不良，没有生育能力。并患有先天性心脏病，伴有蹼颈和肘外翻。

3.

如果使萝卜的染色体增加一倍则主根粗大产量高；如果使番茄的染色体增加一倍则所含的维生素C大约多了一倍。

教师设问：

上变异属于那种变异类型？又可分为几种类型? 学生回答后引入下一内容：

二、染色体数目的变异

（一）个别染色体的增加或减少

（二）以染色体组的形式成倍的增加或减少

教师：引导学生观察教材图5-8雌雄果蝇体细胞的染色体图和图5-9雄果蝇的染色体组，提出以下问题：

（1）果蝇体细胞有几个染色体？几对同源染色体？其中几对常染色体和性染色体？

（2）Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系？Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系？

（3）雄果蝇产生精子时必须进行减数分裂，精子里有几条染色体？几种精子？

（4）两种精子中的染色体数相等吗？分别是多少个？各是什么？

（5）对一个精子而言，染色体形态大小相同吗？为什么？

（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？

人类也有类似的情况，观看丹丹的图片-简要介绍个人简介

教师归纳：

以雄果蝇为例：体细胞有 ____ 对共_____条染色体，可分

为_____ 组，每一组中含_______条_______非同源染色体

教师设问：如何理解染色体组的概念？如何判断染色体组的数目？

1．染色体组概念的理解(结合概念分析) 理解。

根据归纳总结染色体组概念的过程，对染色体组的概念进行

(1)不含同源染色体，没有等位基因。

(2)染色体形态、大小和功能各不相同。

(3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

2．总结归纳一个染色体组中不存在同源染色体

一个染色体组中各个染色体的形态和功能均不相同

一个染色染色体组中含有该物种的全部遗传信息

(1)判断染色体组数目的方法

a.据染色体形态判定。

其判断依据是：形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

数。如下图所示：

判断每个细胞中染色体组的数目。

①减数第一次分裂前期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，

每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。

②减数第一次分裂末期或减数第二次分裂前期，染色体2条，

生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有1个染色体组。

③减数第一次分裂后期，染色体4条，生殖细胞中染色体2条，

每个染色体组有2条染色体，该细胞中有2个染色体组。

④有丝分裂后期，染色体8条，生殖细胞中染色体2条，每个染色体组有2条染色体，该细胞中有4个染色体组。

b.在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的等位基因或相同基因有几个，则含有几个染色体组

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。如下图所示的细胞中，形态相同的染色体a中有3条、b中有2条、c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。

学生回答：染色体组

23条

两个

体细胞中含有两个染色体组的

(3)据基因型判断

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位基因或相同基因，如图所示：(d～g中依次含4、2、3、1个染色体组) 个体

三倍体、四倍体

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；其特点是植株茎秆粗壮，

叶片、果实和种子都比较大，(4)据染色体数/形态数的比值判断

糖类和蛋白质等营养物质的含染色体数/形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，量相对高。

每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。如果蝇该比值为8条/4种形态＝2，则果蝇含2个染色体组。

3.二倍体、多倍体和单倍体

二倍体：由____发育而来的个体，体细胞中含有____个染色体组叫二倍体。

多倍体：由_____发育而来的个体，体细胞中含_____染色体组的个体叫多倍体。

单倍体：体细胞中含有_______个体。

【归纳总结】概念辨析

1、二倍体物种的来源（

），体细胞中含（

）个染色体组。

2、三倍体物种的来源（

），体细胞中含（

）个染色体组。

3、多倍体物种的来源（

），体细胞中含（

）个染色体组。

4、2个染色体组一定是二倍体物种吗？

5、二倍体物种所形成的单倍体，其体细胞中含有（

）个染色体组。

6、四倍体物种所形成的单倍体，其体细胞中含有（

）个染色体组。

7、六倍体物种所形成的单倍体，其体细胞中含有（

）个染色体组。

体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体

和老师一起总结本节所学习的内容，形成知识体系。

8、单倍体物种的来源（

），体细胞中含（

）个染色体组。

9、2个染色体组一定是二倍体物种吗？

10、单倍体一定是一倍体吗？一倍体一定是单倍体吗？

11、对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？

关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。

由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由配子发育而成的个体叫单倍体。

提问：通过分析，同学们思考什么是单倍体？单倍体有什么特点？

提问：根据多倍体和单倍体的概念，如何判断生物体的倍性？

师生共同讨论后总结：

（1）无性生殖：体细胞发育成个体

——

与亲本的倍性相同

（2）有性生殖：

【小结，形成知识体系】

小结语：通过以上学生同学们已经理解了染色体变异的类型，染色体组的概念和染色体组的判断，以及二倍体、多倍体和单倍体的概念和生物体倍性的判断，下面我们一起总结一下。

一、可遗传变异的来源

定时独立完成后，教师公布答案。同位互批、互助，最后提出同位没有解决的问题。有其他同学或教师解答。

二、染色体组

1．染色体组概念的理解

(1)不含同源染色体，没有等位基因。

(2)染色体形态、大小和功能各不相同。

(3)含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。

2．染色体组数量的判断方法

(1)据染色体形态判断

细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。

(2)据基因型判断

控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组——每个染色体组内不含等位基因或相同基因。

(3)据染色体数/形态数的比值判断

染色体数/形态数的比值意味着每种形态染色体数目的多少，每种形态染色体有几条，即含几个染色体组。

三、生物体倍性的判断

【达标拓展】

针对本课时的教学目标，设计题目，进行课堂达标检测，当堂反馈结果，对学生的课堂表现作出评价，就其中重点知识布置适度的课下作业，进一步巩固所学知识。

【达标检测题】

（A类：第1题；B类：第2、3题；C类：第4、5题。）

1．关于植物染色体变异的叙述，正确的是(

) A．染色体组整倍性变化必然导致基因种类的增加

B．染色体组非整倍性变化必然导致新基因的产生

C．染色体片段的缺失和重复必然导致基因种类的变化

D．染色体片段的倒位和易位必然导致基因排列顺序的变化

2．结构的

是正常的两条同源染色体，则下图所示是指染色体（

）

课下作业独立完成

A.倒位

B.缺失

C.易位

D.重复

3. 下列关于染色体组的正确叙述是

A.染色体组内不存在同源染色体

B.染色体组只存在

D

于生殖细胞中

C.染色体组只存在于体细胞中

D.染色体组在减数分裂过程中消失

4. 猫叫综合征是人第

号染色体

引起的遗传病。

5．将某马铃薯品种的花药进行离体培养获得幼苗，在幼苗细胞中发现了12对染色体，此幼苗个体属于几倍体，马铃薯的体细胞含染色体数是多少

A．单倍体，48 C．四倍体，48 (

)

B．二倍体，24 D．四倍体，24 【课下作业】自主学习丛书

教学反思：染色体结构变异的类型是教学难点，教师通过组织学生进行探究实验理解染色体结构变异的类型，染色体组的概念和染色体组的判断，以及二倍体、多倍体和单倍体的概念和生物体倍性的判断是重点和难点，可通过教师介绍方法，学生做题运用知识，讲练结合的方式进行突破。