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2019-2020年高中生物《染色體變異》教案 新人教版必修2 一、素質(zhì)教育的目標(biāo) （一）知識教學(xué)點 1．理解染色體組、單倍體、二倍體和多倍體的概念。 2．理解單倍體以及多倍體的特點、形成原因及其在育種上的意義。 3．說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。 （二）能力訓(xùn)練點 1．以果繩為例，引出染色體組的概念，訓(xùn)練學(xué)生由具體到抽象的思維能力。 2．通過對單倍體、二倍體和多倍體的分類依據(jù)的學(xué)習(xí)，對學(xué)生進(jìn)行比較、分類思維能力的訓(xùn)練。 3．通過單倍體和多倍體的概念、原理、應(yīng)用的學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生演繹思維能力。 （三學(xué)科方法訓(xùn)練點 讓學(xué)生初步了解單倍體育種、化學(xué)方法誘導(dǎo)多倍體育種及雜交育種的幾種方法等。 　 二、重點、難點、疑點的解決辦法 　 1．教學(xué)重點及解決辦法 （1）染色體組的概念。 （2）二倍體、多倍體和單倍體的概念。 （3） 多倍體育種原理及在育種上的應(yīng)用。 [解決方法] （1） 讓學(xué)生閱讀有關(guān)染色體組的內(nèi)容，感知染色體組的概念；用多媒體教學(xué)出示制作的雄果蠅染色體組圖解活動課件，講清染色體組的概念；用練習(xí)的方法鞏固染色體組的概念。 （2）用舉例的方法講清二倍體、多倍體和單倍體的概念；用區(qū)分單倍體與二倍體及多倍體依據(jù)的方法辨析二倍體、多倍體和單倍體的概念；用練習(xí)的方法鞏固二倍體、多倍體和單倍體概念。 （3）通過復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目的變化、分裂后期的特點，自然引出多倍體形成的原因，同時用八倍體小黑麥說明人工誘導(dǎo)多倍體育種的原理的方法。 2．教學(xué)難點及解決辦法 多倍體和單倍體的形成原因。 [解決方法] （1）多倍體的形成原因，通過復(fù)習(xí)植物細(xì)胞的有絲分裂過程、染色體數(shù)目的變化、分裂后期的特點，自然引出多倍體形成的原因。 （2）單倍體形成原因，給學(xué)生足夠的時間，同桌同學(xué)相互討論，再集中疑難問題，老師給予點撥。 3．教學(xué)疑點及解決辦法 （1）區(qū)分單倍體與二倍體及多倍體劃分的依據(jù)。 （2）如何理解單倍體可能只有一個染色體組，也可能有多個染色體組。 [解決方法] （1）用例證的方法來明確單倍體和二倍體或多倍體的依據(jù)。 （2）用例證的方法去辨析單倍體可能只有一個染色體組，也可能有多個染色體組。 四、教學(xué)方法 　 談話法為主。 五、教具準(zhǔn)備 　 果蠅的染色體圖、植物細(xì)胞有絲分裂圖、花粉培育及八倍體小黑麥育種圖。制作圖74雄果蠅的染色體組的活動圖課件和多媒體教學(xué)器材。 六、教學(xué)步驟 （一）明確目標(biāo) 多媒體教學(xué)的銀幕顯示使學(xué)生明確本節(jié)課要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)： 1．了解染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目變化的類型； 2．理解果蠅染色體組的圖解，掌握染色體組的概念； 3．掌握二倍體、多倍體的概念，理解多倍體形成原因及特點。 （二）重點、難點的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程 教師講：我們第一章學(xué)習(xí)細(xì)胞有絲分裂時，根據(jù)有絲分裂的特點，明確每種生物都含有一定數(shù)目的染色體，誰能舉出幾個例子？（提出學(xué)生看教材） 學(xué)生回答：洋蔥細(xì)胞內(nèi)有8對共16個染色體；水稻有12對共24個染色體；果蠅有4對共8個染色體。 教師總結(jié)分析：只有生物染色體數(shù)目的恒定性，才能表現(xiàn)出遺傳性狀的相對穩(wěn)定性。然而一切事物都是變化的，染色體也不例外。當(dāng)自然條件和人為條件發(fā)生改變時，染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)可以發(fā)生改變，從而引起生物性狀發(fā)生改變，我們把這種變異叫做染色體變異。 第2節(jié)、染色體變異 （一）染色體變異的概念： 根據(jù)上面分析，要求學(xué)生邊看書邊回答。 老師問：什么是染色體變異？ 學(xué)生回答：在自然條件和人為條件改變的情況下，染色體的數(shù)目和結(jié)構(gòu)可以發(fā)生變化，從而導(dǎo)致生物性狀的變異就叫染色體變異。 老師又問：根據(jù)染色體結(jié)構(gòu)和數(shù)目的變化，染色體變異的種類如何？ 學(xué)生回答： （二）染色體結(jié)構(gòu)的變異 閱讀教材P85圖5-5，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出結(jié)構(gòu)變異的4種類型： 1.缺失 2.增添 3.移接 4.顛倒 老師粗略介紹染色體結(jié)構(gòu)變異的情況后，接著講，在染色體變異中，染色體數(shù)目的改變對生物新類型的產(chǎn)生起著很大的作用，特別是細(xì)胞內(nèi)整套染色體數(shù)目的成倍增加或減少在生產(chǎn)實踐中應(yīng)用比較普遍。我們重點探討這一問題。 （三）染色體數(shù)目的變異： 1．染色體組 讓學(xué)生觀察果蠅的染色體圖（圖5-8、圖5-9），并閱讀染色體組的部分內(nèi)容。 在此基礎(chǔ)上用多媒體教學(xué)出示制作的雄果蠅染色體組圖解活動課件，銀幕顯示圖5-9所示雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成圖。 老師問：果蠅體細(xì)胞中有幾個染色體，幾對同源染色體？其中幾對常染色體和性染色體？ 學(xué)生答：8個染色體，4個同源染色體?！?3對常染色體（ Ⅱ Ⅱ、ⅢⅢ、ⅣⅣ），1對性染色體（雌果蠅為XX，雄果蠅為XY）。 老師問：雄果蠅形成精子時必須進(jìn)行減數(shù)分裂，請同學(xué)們回憶一下，減數(shù)分裂時同源染色體的變化特點是什么？ 學(xué)生答：同源染色體要發(fā)生分離，非同源染色體要發(fā)生自由組合。 接著銀幕顯示圖74示意果蠅體細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂分別進(jìn)入兩個配子。 老師問：兩個配子中染色體數(shù)相等嗎？分別是多少個？各是什么？ 學(xué)生答：相等。分別是4個，應(yīng)該是X、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ和Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。 老師問：對一個配子而言，染色體形態(tài)大小相同嗎？為什么？ 學(xué)生答：不同。一條一個樣。因為不含同源染色體。 教師歸納：象果蠅生殖細(xì)胞那樣，形態(tài)、大小不同的一組染色體叫做染色體組。并由此得出：不同種的生物，每個染色體組所含的染色體數(shù)目和形態(tài)是不同的。 2．二倍體和多倍體 （1）二倍體：根據(jù)染色體組的概念，凡是體細(xì)胞中含有兩個染色體組的個體，叫二倍體。如果蠅、玉米、洋蔥就是二倍體。幾乎全部的動物和過半數(shù)以上的高等植物，都是二倍體。 （2）多倍體的概念和多倍體的形成：懂得了二倍體的概念后，我們常把體細(xì)胞中含有三個以上染色體組的個體統(tǒng)稱為多倍體。其中體細(xì)胞中含有三個染色體組的個體叫三倍體。如香蕉就是三倍體。體細(xì)胞中含有四個染色體組的個體叫四倍體。如馬鈴薯是四倍體。此外還有六倍體、八倍體等統(tǒng)稱為多倍體。可見，在體細(xì)胞中所含的染色體組數(shù)目是我們劃分二倍體或者多倍體的依據(jù)，這就是染色體數(shù)目變異中按整套染色體成倍增加的一類情況。 多倍體是怎樣形成的呢？出示植物細(xì)胞有絲分裂的過程圖，并提　　　 問：植物細(xì)胞有絲分裂的各個時期染色體數(shù)目有什么變化？分裂后期有什么特點？細(xì)胞分裂到這一階段所含染色體數(shù)目和其他時期是否相同？與其他時期有何關(guān)系？ 當(dāng)學(xué)生回答完這些問題后，教師很自然地引出多倍體形成的原因，是由于外界條件劇烈變化的影響，通過內(nèi)因而形成的。例如在高山或沙漠地區(qū)，自然條件（包括溫度、濕度）的變化十分劇烈。當(dāng)植物細(xì)胞進(jìn)行分裂時，染色體已經(jīng)分裂，但由于環(huán)境條件劇烈變化，使細(xì)胞分裂受到阻礙而停止分裂。這樣的細(xì)胞，核內(nèi)的染色體卻已經(jīng)加倍了，這種染色體加倍的細(xì)胞，繼續(xù)進(jìn)行正常的有絲分裂，并且通過減數(shù)分裂，形成了染色體數(shù)目也相應(yīng)加倍的生殖細(xì)胞，再由這些生殖細(xì)胞結(jié)合成合子，進(jìn)一步發(fā)育成的植物，就是多倍體。例如帕米爾高原的高山植物，其中有65％是多倍體植物。 多倍體植株的特點和意義是什么？ 學(xué)生回答后老師點撥：由于多倍體植株所含染色體數(shù)目成倍增加，與二倍體植株在性狀上有明顯的不同。一般表現(xiàn)為形態(tài)上的加大，無論葉片上的氣孔、花粉粒、花朵或莖桿、果實和種子都明顯增大，蛋白質(zhì)及其他產(chǎn)物含量也提高。但由于染色體的增加而呈現(xiàn)出發(fā)育延緩、結(jié)實降低的情況。例如：在銀幕上顯示P200中圖75二倍體水稻和四倍體水稻的比較圖，講清楚四倍體水稻（體細(xì)胞中含有48個染色體）比二倍體水稻（體細(xì)胞中含有24個染色體）的稻粒有明顯增大，蛋白質(zhì)的含量提高5—50％。因此，多倍體植物在生產(chǎn)上具有一定的利用價值。 3.單倍體 講解單倍體的概念，是指體細(xì)胞中含有本物種配子的染色體數(shù)目的個體。著重理解“體細(xì)胞”、“本物種”、“配子”三個生物用語，并舉例說明之。如：玉米是二倍體，它的體細(xì)胞中含有二個染色體組，10個染色體，又如普通小麥?zhǔn)橇扼w，它的體細(xì)胞中含有六個染色體組，42個染色體，它的單倍體植株體細(xì)胞中含有3個染色體組，21個染色體?？梢?，單倍體植株的染色體數(shù)目總是正常植株染色體數(shù)目的一半。 在此，讓學(xué)生自己強化記憶單倍體、二倍體和多倍體的定義后，教師提問：單倍體與二倍體或多倍體劃分的依據(jù)是什么？二倍體與多倍體劃分的依據(jù)是什么？ 在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上老師點撥：二倍體和多倍體的劃分依據(jù)是體細(xì)胞中含有染色體組的數(shù)目，但是單倍體的確定并不是以體細(xì)胞中含有染色體數(shù)目為依據(jù)的，而應(yīng)是體細(xì)胞含有本物種配子的染色體數(shù)目。由配子直接發(fā)育而來的不同生物單倍體含有染色體組的數(shù)目可以不同，絕不能認(rèn)為單倍體只含一個染色體組，也可能有多個染色體組。如玉米是二倍體，它的單倍體含一個染色體組；棉花是四倍體，它的單倍體含有二個染色體組；普通小麥?zhǔn)橇扼w，它的單倍體是三個染色體組。 （2）單倍體形成的原因 讓同桌同學(xué)相互討論后，老師再集中點撥疑難問題，必須明確：在自然條件下，玉米、普通小麥、水稻、煙草作物等，偶爾會出現(xiàn)單倍體植株，這是由于未經(jīng)受精的卵細(xì)胞發(fā)育而成的。 （3）單倍體的特點 讓學(xué)生回答后老師點撥：單倍體植株與正常植株相比，植株弱小，而且高度不孕的。 （4）單倍體在育種上的意義 讓學(xué)生回答后老師點撥：常用花藥離體培養(yǎng)的方法獲得單倍體，這種植株無生產(chǎn)價值，但在育種上有其特殊的意義。用人工誘導(dǎo)使單倍體植株染色體加倍，這樣，它的體細(xì)胞中不僅含有正常植株體細(xì)胞中的染色體數(shù)，而且每對染色體上的成對的基因都是純合，這樣植株后代就不會發(fā)生性狀分離。這種方法比雜交育種所需時間大大地縮短了?，F(xiàn)舉例如下：（通過多媒體教學(xué)投放在銀幕上逐漸展現(xiàn)） 兩對基因AaBb的雜合小麥F1，經(jīng)減數(shù)分裂形成 此種方法培養(yǎng)穩(wěn)定的性狀，種植只需兩年時間，與雜交育種相比，明顯縮短了育種年限。 （三）總結(jié) 現(xiàn)在我們來總結(jié)一下：①象果蠅的生殖細(xì)胞那樣，形態(tài)、大小和數(shù)目都不相同的染色體叫染色體組。以染色體組的數(shù)目為依據(jù)來劃分，凡是體細(xì)胞有兩個染色體組的個體為二倍體，凡是體細(xì)胞中有三個以上的染色體組的個體為多倍體。②多倍體形成的外因是外界條件（自然條件或人為條件）的劇烈變化，內(nèi)因是染色體復(fù)制后細(xì)胞分裂受阻，使細(xì)胞核染色體加倍。 （四）布置作業(yè) 1．認(rèn)真分析右圖的對照圖，從A、B、C、D確認(rèn)出表示含一個染色體組的細(xì)胞，是圖中的_________。 參考答案：B。 2．下圖是果蠅一種生殖細(xì)胞的染色體圖解，請據(jù)圖回答： （1） 這是什么性別的果蠅生殖細(xì)胞？___________ 。其中的染色體共同組成了一個_____。 （2）這個細(xì)胞某基因位于第Ⅲ號染色體上，它的等位基因位于該果蠅的_______細(xì)胞中的第______號染色體上。 （3）從圖可推知，果蠅的體細(xì)胞中，含有幾對同源染色體？______。 參考答案：（1）雄性、染色體組，（2）體、Ⅲ，（3）4。 1．用親本基因型為DD和dd的植株進(jìn)行雜交，其基因子一代的幼苗用秋水仙素處理產(chǎn)生了多倍體，其基因型是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．DDDD B．DDdd C．dddd D．DDDd 2．在育種上使后代的性狀既要得到更多的變異，又要使變異的性狀較快地穩(wěn)定，最好應(yīng)該采用 [　　　 ] A．單倍體育種 B．多倍體育種 C．雜交育種 D．誘變育種 3．用基因型TtDd的個體產(chǎn)生的花粉粒，分別離體培養(yǎng)成幼苗，再用秋水仙素處理使其成為二倍體。這些幼苗成熟的后代　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [　　　 ] A．全部純種 B．全部雜種 C．4/16純種 D．1/16純種 參考答案：1．B 2．A 3．A。 （五）板書設(shè)計 二、染色體變異 （一）染色體變異概念 （二）染色體結(jié)構(gòu)的變異 （三）染色體數(shù)目的變異 1．染色體組 2．二倍體、多倍體的概念及多倍體的形成 （1）二倍體 （2）多倍體的概念及形成 ①概念 ③多倍體的特點和意義 3.單倍體 （1）單倍體的概念 （2）單倍體形成的原因 （3）單倍體的特點