染色体变异教学设计
教学目标
（一） 知识目标
1. 说出染色体结构变异和数目变异的基本类型。
2. 理解染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。
3. 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。
(一)情景导入、展示目标。
视频展示染色体变异
教师设问：染色体变异是怎么检测的？
教师：染色体变异可以通过显微镜下观察染色体的形态变化类分析变异的原因。基因突变的变化在显微镜下是不能看到的。这是染色体变异区别基因突变的一个特点。这节课我们就来学习有关染色体变异的内容。我们来看本节课的学习目标。多媒体展示学习目标，强调重难点。
设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
探究一：染色体结构的变异
问：什么是染色体变异？
【讲述】根据染色体结构和数目的变化，染色体变异可分为染色体结构变异和染色体数目变异两类
投影片放映染色体结构变异类型。
【讲述】
缺失：指一条染色体断裂而失去一个片段，这个片段上的基因也随之丢失。表现为基因数目的减少。
重复：一条染色体的断裂片段接到同源染色体的相应部位，结果后者就有一段重复基因。
倒位：一条染色体的断裂片段，位置倒过来后再接上去，造成这段染色体上的基因排列顺序改变。
易位：染色体发生断裂，断裂片段接到非同源染色体上的现象。易位可使原来不连锁的基因发生连锁，基因的排列顺序改变。
要注意到，染色体结构的改变，会引起生物性状的改变，严重的可以造成死亡。比如当两个同源染色体相同部分都缺失时，某些基因就都不存在，这就可以造成死亡。
问：染色体结构变异，为何能导致生物性状的变异呢?
教师引导学生从染色体结构的变化会引起染色体上的基因数目和排列顺序的改变等方面来加以思考。
设计意图：了解染色体结构变异的类型
知识联系应用：提出问题
基因突变和染色体结构变异都有缺失增加类型，它们有什么区别呢？
如果交换的基因发生在同源染色体之间基因的排列顺序有没有改变呢？
学生讨论回答
教师点拨：
缺失和增加的基本单位不同。基因突变是以碱基对为单位增加或减少，染色体结构变异是以基因为单位的增加或减少
如果同源染色体之间交换片段只是等位基因的交换没有改变顺序，应该属于基因重组
探究二：染色体数目的变异
以果蝇为例分析染色体的增加或减少
分析异常的原因提出问题：配子的异常是因为在减数分裂的什么过程出现错误引起的呢？
出示21三体综合征病人和性腺发育不良图片并说明病因
染色体数目变异的另一种类型是染色体数目以“染色体组”为单位成倍增加或减少，这种类型的变异在实践中的应用更为普遍。因此，我们重点介绍后一种类型的染色体数目变异。
2.染色体组
问：什么叫染色体组？要解决这个问题我们先看一个图
出示果蝇染色体组成图
问：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？
问：雄果蝇产生精子时必须进行减数分裂，精子里有哪几条染色体？几种精子？
教师用雄果蝇染色体组模型演示。
问：两种精子中染色体数相等吗？分别是多少个？各是什么？
问：对一个精子而言，染色体形态大小相同吗？为什么？
教师归纳：像果蝇这样，二倍体生物配子里的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
3、总结：染色体组的判断方法：
（1）根据染色体图判定。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。
观察右图，图中有几个染色体组？
（2）根据基因型判定。其判断依据是：由于相同基因或等位基因（控制同一性状的基因）位于形态相同的染色体上（同源染色体上），所以在细胞或生物体的基因型中，相同基因或等位基因出现几次，则有几个染色体组。
思考：下列细胞中各有几个染色体组？
AAaa AABBDD Aaa ABCD
（3）根据染色体数目和染色体形态判定:染色体组数= 染色体数∕染色体形态数
思考：某细胞共有8条染色体，染色体形态数为2，则染色体组数？
设计意图：一步步引导学生理解染色体组的概念，学会判断染色体组。
探究三：二倍体、多倍体和单倍体
（1）二倍体
概念：由受精卵发育而成的个体体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体，记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体
例如人：2N=46 果蝇：2N=8 水稻：2N=24
（2）多倍体
①概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
②实例：香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、普通小麦（六倍体）。
③ 多倍体特点：
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。但发育延迟，结实率低。
提出问题：怎么才能让细胞的染色体加倍？由有丝分裂过程分析
图示分裂后期有丝分裂后期在纺锤体的牵引下，染色体向两极移动
提出问题：如果纺锤体的形成受到破坏，会不会影响细胞的分裂，细胞中染色体数目将如何变化？
引导学生分析染色体加倍的原因
人工诱导无籽西瓜为例展示多倍体产生过程
（3）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。
②成因
a.自然成因：由配子直接发育成的新个体，如蜜蜂的雄蜂。
b.人工成因：花药花粉的离体培养。
③特点：植株长得弱小，高度不育。但是，利用单倍体植株培育新品种却能明显缩短育种年限。
探究：怎样判断某种生物是几倍体？
若由配子发育而来，则为单倍体。
若由受精卵发育而来，则为二倍体。
拓展提升：问题:
1、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体吗？
2、单倍体的体细胞中只含一个染色体组吗？
3、体细胞中含有两个或三个染色体组的个体一定就是二倍体或三倍体吗？
六、反思总结，当堂巩固。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
七、知识梳理、布置任务。
设计意图：布置下节课的预习作业，并对本节课巩固提高。教师课后及时批阅本节的延伸拓展训练。
八、板书设计
一、染色体结构的变异：缺失、重复、倒位、易位
二、染色体数目变异
1、个别染色体的增减
2、染色体成倍的增减
染色体组、二倍体、多倍体、单倍体
课件26张PPT。第2节 染色体变异第5章 基因突变及其他变异1.说出染色体结构变异和数目变异的基本类型。
2.掌握染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。染色体的某一片段消失实例：猫叫综合征人的第5号染色体部分缺失病因：一.染色体结构的变异类型：染色体增加了某一片段实例 : 果蝇的棒状眼基因数目增加结果 ：染色体的某一片段颠倒了180o基因排列顺序变化结果 ：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上基因排列顺序变化结果 ：基因突变和染色体结构变异都有缺失增加类型，它们有什么区别呢？
如果交换的基因发生在同源染色体之间基因的排列顺序有没有改变呢？ 缺失和增加的基本单位不同。基因突变是以碱基对为单位增加或减少，染色体结构变异是以基因为单位的增加或减少如果同源染色体之间交换片段只是等位基因的交换没有改变顺序，应该属于基因重组二、染色体数目的变异1.个别染色体数目增加或减少配子的异常是因为在减数分裂的什么过程出现错误引起的呢？ 21三体综合征（先天愚型），患者比正常人多一条染色体------21号染色体是三条，45条＋XY（47条）。其症状表现为智力低下，身体发育缓慢等。 ? 性腺发育不良（Turner综合征），女性患者少了一条X染色体，44条＋XO（45条）。外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。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4824体细胞含2组非同源染色体（1）染色体组2.以染色体组的形式成倍地增加或减少 细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。染色体组的定义：①一个染色体组中无同源染色体，大小各不相同；
②一个染色体组中无等位基因和相同基因；
③每个染色体组中的染色体数目等于细胞内不同形态染色体的个数染色体组的特点：①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。2个2个3个(2)判断染色体组数目的方法基因型为AAaaBBbb的细胞中有 个染色体组
基因型为AAabbb的细胞中有 个染色体组
②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。43某生物的体细胞中含有32个染色体，这些染色体
有8种形态，则该生物含有的染色体组的数目是
A．2组 B．4组 C．8组 D．16组B③根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组
染色体组数＝染色体数目/染色体形态数（2）多倍体
①概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
②实例：香蕉（三倍体）、马铃薯（四倍体）、普通小麦（六倍体）。（1）二倍体
概念：由受精卵发育而成的个体体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体，记作2N（N表示一个染色体组所包含的染色体数目）。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体 例如人：2N=46 果蝇：2N=8 水稻：2N=24 三、二倍体和多倍体③ 多倍体特点： 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。但发育延迟，结实率低。如果纺锤体的形成受到破坏，会不会影响细胞的分裂，细胞中染色体数目将如何变化？人工诱导多倍体的产生（无子西瓜的培育过程）
（多倍体育种）三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体联会紊乱，不能产生正常配子，因而不能正常受精产生种子。三倍体西瓜无子的原因：两次传粉的目的？第一次传粉是为了进行杂交得到三倍体种子
第二次传粉是为了提供生长素刺激三倍体西瓜的子房发育成果实四、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。②成因
a.自然成因：由配子直接发育成的新个体，如蜜蜂的雄蜂。
b.人工成因：花药花粉的离体培养。③特点：植株长得弱小，高度不育。但是，利用单倍体植株培育新品种却能明显缩短育种年限。若由配子发育而来，则为单倍体。
若由受精卵发育而来，则为二倍体。怎样判断某种生物是几倍体？问题:
1、体细胞中含一个染色体组的个体一定是单倍体吗？
2、单倍体的体细胞中只含一个染色体组吗？
3、体细胞中含有两个或三个染色体组的个体一定就是二倍体或三倍体吗？染色体变异二倍体概念特点概念特征多倍体单倍体分类数目
变异成倍
增减缺失、 重复、倒位、 易位结构变异：单体（2n-1)：性腺发育不良三体(2n+1)：21三体综合征个别增减染色体组再见！【当堂检测】
1．关于染色体结构变异的叙述，不正确的是( )
A．外界因素可提高染色体断裂的频率
B．在光学显微镜下可直接观察到染色体结构变异
C．倒位改变了染色体上基因顺序的排列，因而会阻碍基因的交换
D．易位既可以发生在同源染色体之间，也可以发生在非同源染色体之间
2．如图为染色体结构变异的图解，下列依次排列正确的是( )
①缺失 ②倒位 ③重复 ④易位
A．①②③④ B．②①③④
C．①③②④ D．①③④②
3．甲、乙两图所示细胞中含有的染色体组数目分别是( )
A．5个、4个 B．10个、8个
C．5个、2个 D．2.5个、2个
4．已知普通小麦是六倍体，含有42条染色体。下列有关普通小麦的叙述中，不正确的是( )
A．它的单倍体植株的体细胞中含有21条染色体
B．它的每个染色体组中含有7条染色体
C．它的胚乳中含有3个染色体组
D．离体培养它的花粉，产生的植株表现为高度不育
5．用花药离体培养出马铃薯单倍体植株，当它进行减数分裂时，观察到染色体两两配对形成12对，据此现象可以推知产生花药的马铃薯是( )
A．三倍体 B．二倍体
C．四倍体 D．六倍体
6．下列各项中，属于单倍体的是( )
A．含有三个染色体组的花粉直接培育成的试管幼苗
B．由玉米种子发育成的幼苗
C．由蛙的受精卵发育成的蝌蚪
D．由花粉离体培养成的幼苗再经秋水仙素处理后长成的小麦植株
7．对于低温诱导洋葱染色体数目变化的实验，下列叙述错误的是( )
A．处于分裂间期的细胞最多
B．在显微镜视野内可以观察到二倍体细胞和四倍体细胞
C．在高倍显微镜下可以观察到细胞从二倍体变为四倍体的过程
D．在诱导染色体数目变化方面，低温与秋水仙素诱导的原理相似
8．如图是两种由受精卵发育成生物的体细胞内染色体及有关基因分布情况示意图。请根据图回答：
(1)甲是______倍体生物，乙是______倍体生物。
(2)甲的一个染色体组含有________条染色体，如果由该生物的卵细胞单独培养成的生物的体细胞中含有______个染色体组。
(3)图乙所示的个体与基因型为aabbcc的个体交配，其F1代最多有________种表现型。
