教学主题
染色体变异
一、教材分析
染色体变异包括结构变异和数目变异,是生物可遗传变异的三个来源之一。为本章第3节《人类遗传病》中有关染色体异常遗传病和第七章《现代生物进化理论》的学习打下基础。
二、学生分析
? 1) 学生应经学过细胞的有丝分裂、减数分裂、受精作用过程中染色体的数目和形态变化规律。(本节课可在此基础可进一步演绎出染色体数目变异)
? 2) 学生应经知道了基因与染色体的关系,并且在学习了基因突变和基因重组的基础上,学生会较容易接受染色体变异的知识。
三、教学目标
(一) 知识目标
1. 说出染色体结构变异的基本类型。
2. 说出染色体数目的变异。
3. 使学生理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。
4. 使学生了解人工诱导多倍体在育种上的应用及单倍体在育种上的意义。
(二) 能力目标
1. 以猫叫综合征产生的原因为例,引出染色体结构变异的四种类型;以果蝇的染色体为例,引出染色体组概念,训练学生由具体到抽象的思维能力。
2. 通过对染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念的分析比较学习,培养学生分析、归纳的能力。
3. 通过对多倍体、单倍体的原理、应用的学习,培养学生理论联系实际的能力。
(三) 态度情感和价值观目标??
1. 通过介绍我国科学家在染色体变异方面取得的成就,培养学生勇于探索、仔细观察、勤于思考、实事求是的科学态度和钻研精神。
2.通过单倍体和多倍体在育种上应用的学习,对学生进行科学价值观的教育和爱国主义教育。
四、教学环境
□简易多媒体教学环境?? □交互式多媒体教学环境?? □网络多媒体环境教学环境?? □移动学习? ?□其他
五、信息技术应用思路(突出三个方面:使用哪些技术?在哪些教学环节如何使用这些技术?使用这些技术的预期效果是?)200字
视频导入:导入:猫叫综合症视频,让学生体会疾病,尤其是遗传病给人类 的困扰,激发学生学习兴趣,起到联系实际作用。染色体组:利用小组讨论模拟染色体组,学习染色体组的组成,利用学生主动讨论来学习该节的难点。多媒体演示 为载体,以“引导思考”为核心,设计课件展示,通过教师的引导,逐步达到即定的教学目标。
六、教学流程设计(可加行)
教学环节
(如:导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构)
教师活动
学生活动
信息技术支持(资源、方法、手段等)
导入
复习提问:
1、基因突变导致生物变异的原因是什么?
2、基因是什么?它和染色体又有何关系?
3、基因能发生突变,那么染色体能不能发生变化呢?如果染色体发生变化,它会发生什么样的变化呢?生物的性状又会发生什么样的变化呢?
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对于一个生物体来说,正常情况下,其染色体的结构和数量都是稳定的。但在自然条件或人为因素的影响下,染色体的结构和数量均会发生改变,从而导致生物性状的改变,这就属于染色体变异。染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。
课件
讲授新知
一、染色体结构的变异
播放“猫叫综合征”的短片,学生观察患儿的征状和哭声,激发学生想要知道病因的欲望。引起学生的兴趣。
设计思路如下:通过观擦染色体结构变异示意图,给学生直观的认识,引导学生进行观察并比较分析现染色体不同结构变异的各自特点,结归纳出染色体结构变异的4种类型。
设置问题加深理解:
1、染色体结构变异对生物都是有害的吗?
2、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?
二、染色体数目的变异
1、个别染色体的增加或减少
首先展示各种病人的照片以及相关病症的介绍,给学生以直观感知,例如:21-三体综合征、性腺发育不良等。
然后通过讲述法,直接将染色体数目变异的类型介绍给学生,一种是“个别染色体的增加或减少”,该种种染色体变异类型较为简单,不必过多解释。上述病例在本章第3节《人类遗传病》中有关染色体异常遗传病中还会有详细地介绍,在此简单介绍也为下节课的学习打下基础。
? ?2、染色体组
这是本节课的“关键”,既是重点也是难点之一。只有很深刻的理解“染色 体组”的概念,才能在此基础之上,理解二倍体和多倍体和单倍体的概念。所以采用启发式引导、互动式讨论的教学方法,结合多媒体课件展示,通过以扑克牌作为 类比,以果绳的染色体作为实例,引出染色体组的概念,训练学生由具体到抽象的思维能力,从本质上剖析“染色体组”的概念。
??? 设计思路如下:通过学生熟知的扑克牌与染色体组进行类比。一副扑克牌共有共有四个花色,每一个花色都包含了13个互不相同的数字,然后后让学生思考如果每张牌代表一条染色体的话,那么就一共有52个染色体,那一组中的13张牌就代表了13条互不相同的染色体,染色体的形态结构不相同,功能也不相同(突出结构和功能是相适应的观点),13张牌代表了这副牌中全部的数字种类,那么13条染色体也代表了这个细胞中全部的遗传信息,在此引出染色体组的概念。使用比喻可以降低难度,引导学生跃迁,更容易学习抽象的概念。
然后用图片展示雌果蝇体细胞的染色体图解,使学生画出卵细胞中染色体组 成,并指出同源染色体,然后教师指出卵细胞中的染色体包含了这个果蝇生长发育所需的全部的遗传信息,从而再一次强调染色体组的概念。如果换成雄果蝇的体细 胞,有多少条染色体?有多少对同源染色体?有多少个染色体组?用图上标出的数字怎么表示?在讲述上述内容时,还可以提问学生回忆什么是性染色体,什么是常 染色体。通过以上的讲述可以让学生对染色体组的概念有一个深刻的认识。
3、二倍体、多倍体
如果学生已经很好的理解了染色体组的概念,那么二倍体、多倍体的概念很好理解。
设计思路如下:首先提出问题:果蝇的精子和卵细胞结合形成受精卵,这样受精卵里有几个染色体组呢?从而引出二倍体的概念。然后留几分钟学生自学多倍体的概念,并举例。
4、单倍体
这是本节课的另一个重点和难点。重点讲述单倍体与一倍体的区别和联系。从而加深理解“倍”的概念。我采用温故知新的方加以突破,从初中生物中学过的 “蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成,她们是雌蜂,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。”这一特例切入。总结出单倍体的概念,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,称为单倍体。
??? 由学生分析回答下列问题进行反馈:
1、单倍体一定含有一个染色体组吗?
2、玉米是二倍体,20条染色体。由玉米花粉直接发育成的个体叫什么?该个体的细胞中还有多少条染色体?
??? 3、普通小麦是六倍体,体细胞中有六个染色体组。由配子发育成的小麦叫什么?其体细胞中还有几个染色体组?同本物种配子中的染色体数有何关系?
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利用学生合作交流、归纳总结的方法加以突破。通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习,对学生进行比较、分类思维能力及演绎思维能力的训练。
?? 由于多倍体育种和单倍体育种又是一个学生以混淆的知识点,所以留在第二课时详细讲述。
猫叫综合征视频,
(三)归纳总结:
引导学生对本节内容进行总结。
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(四)反馈矫正
布置反馈性练习
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七、教学特色(如为个性化教学所做的调整,为自主学习所做的支持、对学生能力的培养的设计,教与学方式的创新等)200字左右
在整个教学过程中,首先让学生看书,知道染色体变异主要分两部分内容:染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异内容比较简单,主要包括类型、结果、影响因素以及举例等。考点在于1、类型,即判断染色体结构 变异属于缺失、重复、倒位还是易位,这里主要强调易位发生在非同源染色体间。2、举例,这里典型例子是猫叫综合征,病因是人类第五号染色体部分缺失,属于染色体结构变异。
?? 本 节的难点在于染色体的数目变异,涉及染色体组、二倍体、多倍体等多个概念,学生常难以理解。染色体组概念比较抽象,如果开始就向学生灌输必然会使得学生一 头雾水。所以我采用了让学生先阅读获得感性认识,然后动画演示使学生有直观的感受,再通过举例,总结规律以及巩固练习,尤其是图形练习有助于学生更深入的 理解。学好染色体组的概念是进一步学习单倍体、二倍体和多倍体概念的基础。讲清单倍体与二倍体及多倍体辨析的依据,多举实例最后通过用练习巩固。对这一部 分的处理我曾经采用先讲解概念,再大量练习,学生掌握的效果很差,后来采用上述方法,提高了学生的兴趣,获得了直观的感受,理解得较好。
课件33张PPT。响誉世界的著名“天才”音乐指挥家 胡一舟第二节 染色体变异惠民一中 张洪朋 一、染色体结构变异缺失重复 倒位 易位丢失缺失:指染色体上某一片段及其带有的基因一起丢失,
从而引起变异的现象。1、种类:缺失猫叫综合征重复果蝇棒状眼的形成 一、染色体结构变异重复重复:指染色体上重复了某个相同的片段而引起的变
异现象。易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体 上的变异。非同源染色体部分片段交换 ?移接 同源染色体部分片段交换 ?染色体结构变异(易位) 基因重组
( 交叉互换) 一、染色体结构变异易位【例1】[2009年上海高考题]下图中①和②表示发生在常染
色体上的变异。①和②所表示的变异类型分别属于( )
A.重组和易位
B.易位和易位
C.易位和重组
D.重组和重组A4、倒位颠倒倒位:染色体的某个断裂片段发生180°的颠倒,而引起变异的现象。 一、染色体结构变异练一练:染色体:着丝点②③①④缺失重复倒位易位 一、染色体结构变异染色体结构变异实质:染色体上的基因的数目或排列顺序改变生物性状的变异多数不利 染色体结构的变异导致生物变异的原因是什么? 一、染色体结构变异人的21三体综合征人的性腺发育不良(一)细胞内的个别染色体数目的改变 二、染色体数目变异(二)染色体以染色体组的形式成倍增加或减少21三体综合征1:果蝇体细胞有几条染色体?2:Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号呢?3:雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?4:雄果蝇产生的精子中有哪几条染色体?
这些染色体在形态、结构和功能上有什么特点?
这些染色体之间是什么关系?
它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息?5:如果将果蝇的精子中的染色体看作一组,那么果蝇的 体细胞中有几组染色体?P86 图5-8果蝇体细胞中染色体组成Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ + XⅡ、Ⅲ、Ⅳ + Y特点:大小、形态、功能各异
关系:互为非同源染色体
功能:几乎携带生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。 三、染色体组要构成一个染色体组,应具备的条件:不含同源染色体。染色体形态、大小、功能各不相同。细胞中大小、形态、功能各不相同几乎携带控制生物生长发育、遗传变异的一整套遗传信息的一组非同源染色体。几乎携带控制生物生长发育、遗传变异的
一整套遗传信息。细胞内形状大小相同的染色体有几条,就有几个染色体组。染色体组数目的判断3个 3条
4个 2条
(1)根据染色体形态判断:(2)根据基因型判断:基因型中相同基因或者等位基因有几个,就是有几个染色体组。Aa AaBb AAaBbb2个2个3个下图表示某植物正常体细胞的染色体组成,下列选项中,可能是该植物基因型的是:( )
A: ABcd
B: Aaaa
C: AaBbCcDd
D: AaaBbbB(3)根据染色体数目和染色体形态来推算:例:某生物体细胞中有24条染色体
A:若其中各不相同的染色体有6条,则体细胞中有( )个染色体组。B:若其生殖细胞中有12条染色体,且各不相 同,则体细胞中有( )个染色体组。42 ABcd Aaaa AaBbCcDd AaaBbb韭菜的体细胞中含有32条染色体,这32条染色体有8种形态结构,韭菜体细胞含有几个染色体组?
定义:
具有两个染色体组的个体称为二倍体;
具有三个或三个以上染色体组的个体为多倍体。
几乎全部的动物和过半数以上的高等植物都是二倍体。
香蕉 三倍体
马铃薯 四倍体
普通小麦 六倍体
小黑麦 八倍体二倍体、多倍体由受精卵发育而成的个体,单倍体由配子直接发育而成,体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体 32 16 32
体细胞中染色体数目单倍体单倍体、二倍体、多倍体的区别二倍体多倍体
生物体受精卵直接发育成生物体:单倍体雌配子直接发育成生物体:单倍体雄配子 4.普通小麦成熟花粉粒中含有三个染色体组,用这种花粉粒培育成的植株是
A.单倍体 B.二倍体
C.六倍体 D.三倍体
5.某品种水稻的体细胞中含有48条染色体,具有四个染色体组。则此品种水稻属于
A.四倍体 B.三倍体
C.二倍体 D.单倍体AA 6.单倍体生物的体细胞内
A.只有一个染色体
B.只有一个染色体组
C.染色体组数目成单
D.与本物种配子的染色体数同D普通小麦体细胞内含有六个染色体组,42条染色体 。它的花粉不经受精可直接发育成小麦植株。发育成的小麦体细胞内有几个染色体组,有几条染色体,是几倍体?3个 21条 单练一练:特点:植株弱小
高度不育应用-----单倍体育种优点:明显缩短育种年限,后代都是纯合子通过单倍体培育形成纯系的育种方法 多倍体育种------人工诱导多倍体①方法:用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗。③过程:萌发的种子或幼苗多倍体植株原因:细胞分裂旺盛②原理:秋水仙素抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体加倍。应用:母 本父 本三倍体无籽西瓜的培育过程四倍体二倍体有籽西瓜父本母本去雄授粉二倍体普通
西瓜植株种下去三倍体植株无籽西瓜花粉刺激无籽西瓜的培育过程2x马铃薯植株、块茎、叶片的比较4x4x2x4x2x草棉2x=26陆地棉4x=52黄瓜的种子、花、叶片的比较考点三 单倍体育种与多倍体育种比较染色体变异结构变异 :缺失 (例 :猫叫综合症) 、增加、颠倒、移接染色体变异 数目变异 个别增减 (例:21号三体) 成倍增减染色体组概念:含个体发育全部基因的一组非同源染色体。 特征: 单倍体