高中一年级下学期生物《染色体变异》教学设计

人教版（2019年）高中生物必修二《遗传与进化》第2章第3节《染色体变异》教学设计及教学反思（新授课）

第3节染色体变异一、教材分析本节是必修2《遗传与进化》第二章第三节，主要包含了伴性遗传规律及伴性遗传的应用，是对基因分离定律、基因自由组合定律和基因在染色体上的扩展和深化，并为第五章第3节《人类遗传病》的学习做好铺垫。这一节的内容是学生解答遗传综合问题的关键，同时也是培养学生综合思维、分析思维等能力的良机。《染色体变异》是必修2第5章“遗传和变异”中的第2节内容，讲述了染色体结构和数目两方面的变异。教材前后涉及了染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念，其中染色体组是本节内容的核心概念，是学习其他概念的基础和关键。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联系，也是学习第3节“人类遗传病”的基础，还与生产、生活和人类的健康知识有关，对学生有着相当大的吸引力。因此，本节教学通过设置问题情景，让学生观察、动手、思考和讨论，不仅可以让学生构建生物学的有关概念，而且可以激发学生学习生物科学的兴趣和发展探究学习的能力。二、教学目标1.通过对细胞中染色体形态和数目的观察与统计，概括染色体组的概念。2.通过对二倍体、多倍体、单倍体的发育起点及体细胞中染色体组数的分析和比较，阐明二倍体、多倍体、单倍体的概念。3.通过比较正常个体与某些变异个体的染色体组成，列举染色体变异的类型;运用结构与功能观，说明染色体变异可能导致生物性状的改变甚至死亡。三、教学重难点（一）教学重点染色体数目的变异。（二）教学难点染色体组和单倍体的概念。四、教学策略情境创设策略五、教学方法任务驱动法教学法、启发式问题教学法、讲授法六、教学媒体多媒体设备七、课时安排1课时八、教学过程【导入】：问题探讨：作为野生植物的后代，许多栽培植物的染色体数目却与它们的祖先大不相同，如马铃薯和香蕉（见下表）。讨论：根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。为什么平时吃的香蕉是没有种子的？因为香蕉栽培品种体细胞中的染色体数目是33条，减数分裂时染色体发生联会紊乱，不能形成正常的配子，因此无法形成受精卵，进而形成种子。分析表中数据，你还能提出什么问题吗？能否发挥想象力作出一些推测呢？染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。一、染色体数目的变异仔细阅读课本P87，88，认真思考下列问题：1、染色体数目变异的类型2、个别染色体增加或减少21三体综合征：比正常人多一条21号染色体3、染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套的减少（整倍性变异）(1)染色体组的概念：a、类型上：细胞中的一组非同源染色体。b、形态上：在形态上各不相同。c、功能上：功能各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异。(2)染色体组的判断方法：a、据染色体形态判定。形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。b、据相同或等位基因个数判定。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。4、二倍体和多倍体a、二倍体:体细胞中含有两个染色体组的个体叫作二倍体。几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体。多倍体在植物中广泛存在，而在动物中则较少见。b、三倍体：含有两个染色体组的配子与含有一个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中含有三个染色体组，称作三倍体。c、四倍体：两个含有两个染色体组的配子结合，发育成的个体的体细胞中就含有四个染色体组，称为四倍体。二倍体胚或幼苗时期受某种因素影响，体细胞在进行有丝分裂时，染色体只复制未分离，也会形成四倍体。d、多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体，统称为多倍体。优点：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的含量都有所增加。诱导方法：秋水仙素或低温处理萌发的种子或幼苗原理：抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍5、三倍体无子西瓜培育具有偶数染色体组的多倍体植物：可以减数分裂形成配子，可育具有奇数染色体组的多倍体植物：无法减数分裂形成配子，不可育蜜蜂的性别决定蜜蜂的性别决定：雄蜂单倍体、雌蜂二倍体6、单倍体(1)概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，由配子（精子或卵细胞）直接发育而成的个体。(2)特点：植株弱小；高度不育。(3)应用：单倍体育种。①方法②优点:明显缩短育种年限；子代都是纯合子③具体措施：④核心技术：花药离体培养、秋水仙素处理【易错点】单倍体一定含有一个染色体组吗？如何判断是几倍体？体细胞中有一个染色体组的一定是单倍体。单倍体细胞中也可能含有两个染色体组，例如四倍体的花粉培养成的单倍体中就含有两个染色体组。总结：判断是几倍体的依据：1．由受精卵发育而来，体细胞中含有几个染色体组就是几倍体。2．由配子发育而来的生物个体，不管含有几个染色体组，都只能称单倍体。二、染色体结构的变异如果染色体的结构发生改变，会出现什么现象？猫叫综合征症状：患儿哭声轻，音调高，很像猫叫。两眼距离较远，耳位低下，生长发育缓慢，存在着严重的智力障碍。病因：病儿的第5号染色体部分缺失。自主探究（阅读课本P90）染色体结构变异包括哪些类型？每种变异分别导致染色体上的基因发生了什么变化？1．缺失：染色体中某一片段缺失。变异例子：人的猫叫综合征、果蝇缺刻翅的形成。2．重复：染色体中增加某一片段。变异例子：果蝇棒状眼的形成。3．易位：染色体中的某一片段移接到另一条非同源染色体上变异例子：夜来香的变异4．倒位：染色体中某一片段的位置颠倒了180°像重复、倒位、易位并没有造成碱基的减少，为什么性状会改变？染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的改变。染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么？染色体结构变异→染色体上的基因的数目和排列顺序改变→生物性状的变异请讨论：染色体结构变异对生物都是有害的吗？大多数染色体结构变异对生物有害，有的甚至导致生物体死亡，少数有利。比如：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导致她多年习惯性流产的病因。染色体变异与基因突变相比，哪一种变异对引起的性状变化较大一些？为什么？每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，所以引起的性状变化较大一些。资料：响誉世界的著名“天才”音乐指挥家舟舟姓名：胡一舟出生：1978年4月1日智商：30重度弱智（正常人的最低70）演出：自1999年1月在保利剧场进行第一场指挥表演以来，至今已演出20场，与国内外十余家交响乐团进行过合作。先天性愚型（21三体综合征）症状：智力低下，发育缓慢，表现特殊面容，50%患先天性心脏病，部分患儿夭折。在人群中的患病率约1%。病因：常染色体变异，比正常人多了一条21号染色体Turner综合征症状：先天性卵巢发育不全，颈蹼，部分患者智力轻度低下。有的患者伴有心、肾、骨骼等先天畸形。病因：少了一条X染色体，又称性腺发育不良，没有生育能力，外观表现为女性。【归纳】1.缺失：染色体的某一片段缺失引起变异。2.重复：染色体中增加某一片段引起变异。3.易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异4.倒位：染色体某一片段位置颠倒引起变异5.结果染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，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。6.比较染色体易位与染色体互换九、板书设计十、教学反思本节教学中，本节内容的教学中，前半部分生成基本概念，采用了正向设计教学，通过学生讨论归纳生成染色体组的概念，使学生真正体验、感悟概念的内涵;运