山东省枣庄市第八中学高中生物 5.2 染色体变异1教案 新人教版必修2

染色体变异教学目标知识目标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。知识点染色体变异的类型、染色体组、生物体倍性的判断。考试点染色体变异的类型、染色体组、生物体倍性的判断。能力点概念、原理的学习，对学生进行比较、分类、演绎思维能力的训练。易错易混点交叉互换和易位区别教法与学法讲述与学生练习、讨论相结合教学模式“三二一”课堂教学模式教具课本、手头资料教学流程教师活动学生活动设计意图【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】（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】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构建知识网络复习巩固旧知识。通过步步深入的问题激发学生的学习兴趣。。考察学生利用信息的能力第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。）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齐读本节课的教学目标，明确本节课需要达到的任务目标。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。观察教材“图目标导学明确本节课需要达到的任务目标。通过探究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：缺失：染色体中而引起的变异重复：染色体中而引起的变异倒位：染色体中某一片段而引起的变异易位：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？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5-6染色体结构变异示意图”，以小组为单位交流观察结果，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。思考回答性实验，加强学生实验技能的训练和科学方法的培养。加深对染色体结构变异类型的理解。区别发生范围同源染色体的非姐妹染色单体之间非同源染色体之间变异类型基因重组染色体结构变异在显微镜下观察不到观察到发生时间减数第一次分裂四分体时期有丝分裂和减数分裂过程中教师设问：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：思考回答通过列表对比，突破易错易混点。易错易混点突破（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：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，从资料中分析归纳染色体结构变异对生物性状的影响。分析资料总结变异类型由实例归纳，更有说服力。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)(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理解。培养学生归纳总结能力，引入下一内容：染色体数目的变异染色体组的概念较为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：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。(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中判断每个细胞中染色体组的数目。复杂，教师用具体到抽象的方法引导学生学习这一概念。通过教师出题，学生判断，教师再总结的方法，使学生加深对染色体组概念的理解。依次含4、2、3、1个染色体组)(4)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。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