(共25张PPT)
第5章
基因突变及其他变异
人教版
必修2
第2节
染色体变异
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(见表)。
生物种类
体细胞染色体数/条
体细胞非同源染色体/套
配子染色体/条
马铃薯
野生祖先种
24
2
栽种品种
48
4
香蕉
野生祖先种
22
2
栽种品种
33
3
讨论
1.
根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。
2.
为什么平时吃的香蕉是没有种子的
3.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
我们已经知道，减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生祖先有很大差别呢 其实,在自然界，像马铃薯和香蕉这样的例子还有很多，这充分:说明了生物界的复杂性。换个角度想，生物界如果只有稳定，
而没有变化，又何来多样性和进化呢
生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异(
chromosomal
variation)。
活动：联系旧知
基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下无法直接观察到。
染色体变异：自然条件下或人为因素的影响下，染色体结构的改变或者染色体数目的改变导致生物性状的变异。
这种变异可用显微镜直接观察到比较明显的染色体变化。
染色体数目的变异
1、染色体数目的变异可以分为两类:
一是细胞内个别染色体的增加或减少;
二是细胞内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地减少。
新知讲授
2、二倍体
由受精卵发育而成的体细胞中含有两个染色体组的生物个体叫做二倍体。
野生马铃薯的染色体组成红色为荧光标记
玉米
水稻
3、多倍体
由受精卵发育而成的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体
如：三倍体香蕉、四倍体马铃薯、六倍体小麦等
（1）多倍体植株的特点
b.茎杆粗壮，叶片、果实和种子都比较大
c.糖类、蛋白质等含量高。
d.发育延迟，结实率低。
a.在植物中广泛存在，在动物中较少见
4个染色体
8个染色体
无纺缍体形成
染色体复制
着丝点分裂
无纺缍丝牵引
（2）多倍体的形成
若继续进行正常的有丝分裂
多倍体
（3）人工诱导多倍体的产生
二倍体
八倍体
四倍体
秋水仙素处理
秋水仙素处理
二倍体
四倍体
三倍体
八倍体
四倍体
六倍体
4、单倍体
由配子直接发育而来的，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体，称为单倍体。
配子
雄配子（精子）直接发育，
雌配子（卵细胞）直接发育，如雄蜂
如花药离体培养
与社会的联系
利用
单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。
染色体结构的变异
染色体的某一片段缺失
消失
1、缺失
a
b
c
d
e
f
b
a
c
d
e
f
果蝇缺刻翅的形成
染色体中增加某一片段
重复
２、重复
a
b
c
d
e
f
b
b
a
b
c
d
e
f
b
果蝇棒状眼的形成
染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。
3、易位
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
g
h
i
j
k
l
a
b
c
e
f
d
a
b
c
k
l
g
h
d
e
f
j
i
移接
注意：必须强调是非同源染色体之间的染色体交换，同源染色体之间的交叉互换属于基因重组，对生物的变异是有利的。
染色体的某一片段位置颠倒
4、倒位
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
b
c
d
e
a
f
颠倒
缺失
增加
倒位
易位
猫叫综合征
果蝇棒状眼
夜来香的变异
女性习惯性流产
课堂小结
染色体结构变异
染色体数目变异
个别变异
整体变异
染色体组
多倍体
单倍体
二倍体
缺失
重复
倒位
易位
育种
染色体变异
1.近日，科学家将野生酵母菌的16条染色体，敲除了多余着丝点和端粒，实现了染色体之间的融合，获得了含一条染色体的重塑基因组的酵母。它们的基因表达情况和野生型几乎完全一样，下列相关说法错误的是（ ）
A．若酵母进行有丝分裂，着丝点在间期完成复制
B．若酵母进行有丝分裂，每分裂一次端粒就会变短
C．重塑基因组的酵母，只发生了染色体数量变异
D．酵母菌核基因表达时，转录和翻译的场所不同
C
课堂练习
2.某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．染色体片段发生了颠倒
B．该变异是由染色单体分离异常所致
C．细胞中的遗传物质出现了重复和缺失
D．染色体发生了断裂和重新组合
D
课堂练习
3.人类的XXY三体的性别是男性。下列关于XXY三体的叙述错误的是（ ）
A．XXY三体男性不能产生正常的精子
B．XXY三体属于染色体异常遗传病
C．XXY三体可能是由于父亲减数分裂异常造成的
D．XXY三体可能是由于母亲减数分裂异常造成的
A
课堂练习
谢谢
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5.2染色体变异
教学设计
课题
5.2染色体变异
单元
必修2
学科
生物
年级
高中
教材分析
“染色体变异”是生物必修二（人教版）第五章第二节的内容，讲述了染色体结构和数目两方面的变异。教材前后涉及到染色体组、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“人类遗传病”一节的基础，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。
学习目标与核心素养
一、知识目标：（1）能说出染色体结构变异的四种类型，并说出其对生物的影响。（2）能描述染色体组、二倍体、多倍体概念，并准确运用这些术语。（3）能正确阐述无籽西瓜的培育过程。
二、过程与方法（1）通过模型构建区别易位与交叉互换。三、情感态度与价值观
（1）通过学习染色体结构或数目变异会改变生物的性状，树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辨证唯物主义观念。
（2）通过模型构建体会易位与交叉互换的区别及染色体组的概念，体会小组合作学习的乐趣。生命观念：染色体结构变异的四种类型和影响；染色体数目变异的类型，染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念以及植株的特点；多倍体育种和单倍体育种的操作过程及其原理和优缺点。科学探究：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、分类思维能力的训练。科学思维：通过了解在自然或人为条件下，染色体会发生结构或数目的改变进而改变生物的遗传性状，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。社会责任：通过对猫叫综合症产生原因进行分析，引导学生关注遗传疾病，关爱自身健康。
重点
教学重点：（1）染色体结构变异的四种类型。（2）染色体组、二倍体、三倍体、多倍体的概念。（3）无子西瓜的培育过程。
难点
教学难点：（1）易位与交叉互换的区别。（2）无子西瓜培育过程。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
创设情境，激趣导入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(见表)。讨论1.
根据前面所学减数分裂的知识，试着完成该表格。2.
为什么平时吃的香蕉是没有种子的 3.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 我们已经知道，减数分裂和受精作用，能够使生物体亲子代间的染色体数目保持稳定。然而，马铃薯和香蕉的染色体数目为什么与它们的野生祖先有很大差别呢 其实,在自然界，像马铃薯和香蕉这样的例子还有很多，这充分:说明了生物界的复杂性。换个角度想，生物界如果只有稳定，而没有变化，又何来多样性和进化呢
学生观看材料，思考并讨论问题。根据分析，总结染色体变异的概念：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。
引导学生回忆基因和染色体的关系。基因能够发生突变，那么染色体能不能发生变化呢？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？从而引出染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。
新课讲授
活动：联系旧知基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因碱基序列的改变。染色体上某一个位点上基因的改变，光学显微镜下无法直接观察到。染色体变异：自然条件下或人为因素的影响下，染色体结构的改变或者染色体数目的改变导致生物性状的变异。这种变异可用显微镜直接观察到比较明显的染色体变化。一、染色体数目的变异染色体变异和基因突变有什么不同呢？根据染色体结构和数目的变化，染色体变异的种类如何？1、染色体数目的变异可以分为两类:
一是细胞内个别染色体的增加或减少;二是细胞内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地减少。2、二倍体：由受精卵发育而成的体细胞中含有两个染色体组的生物个体叫做二倍体。如：玉米、水稻。3、多倍体：由受精卵发育而成的体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。如：三倍体香蕉、四倍体马铃薯、六倍体小麦等多倍体植株的特点多倍体是怎样形成的呢？多倍体的形成：人工诱导多倍体的产生单倍体：由配子直接发育而来的，体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体，称为单倍体。与社会的联系利用单倍体植株培育新品种，能明显缩短育种年限。育种工作者常常采用花药(或花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株，然后人工诱导使这些植株的染色体数目加倍，恢复到正常植株的染色体数目。用这种方法培育得到的植株，不但能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交的后代不会发生性状分离。二、染色体结构的变异1、缺失：染色体的某一片段缺失如：果蝇缺刻翅的形成2、重复：染色体中增加某一片段如：果蝇棒状眼的形成3、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。4、倒位：染色体的某一片段位置颠倒举例说出由染色体结构变异引起的病症：
学生结合染色体变异的概念，思考问题。并在老师的引导下总结出：基因突变是染色体的某一位点上基因的改变，染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。学生学习二倍体和多倍体的概念，并结合实例图片巩固对概念的理解。学生阅读材料并思考总结多倍体植株的特点和形成原理：由于外界条件剧烈变化的影响，通过内因而形成的。学生理解单倍体的概念，着重理解“体细胞”、“本物种”、“配子”三个生物用语。学生阅读“单倍体植株与社会的联系”，并思考。学生阅读教材，总结出结构变异的4种类型：1缺失2增添3移接4颠倒并结合老师举例深入理解。学生尝试举例，并由老师判定或纠正，学以致用。
通过问题承上启下，引发学生进一步思考并总结。通过对二倍体和多倍体的图文学习，结合生活中常见的生物体，深入理解染色体数目变异的含义。通过对原理的学习，帮助学生了解多倍体植株的特点和意义：由于多倍体植株所含染色体数目成倍增加，果实和种子都明显增大，蛋白质及其他产物含量也提高。但由于染色体的増加而呈现出发育延缓、结实降低的情况。因此，多倍体植物在生产上具有一定的利用价值。通过阅读“与社会的联系”，深思单倍体植株在培育新品种中的重要作用、特殊意义，培养关注生活、关注科学前沿的学科素养。学生阅读自学，构建以学生为主的课堂课堂，教师展示动态图示，生动形象地解释每种变异类型。针对每种变异的类型，教师辅助补充举例，帮助学生进一步深入理解其含义。通过对新知举例，巩固并应用。
课堂检测
小刀：近日，科学家将野生酵母菌的16条染色体，敲除了多余着丝点和端粒，实现了染色体之间的融合，获得了含一条染色体的重塑基因组的酵母。它们的基因表达情况和野生型几乎完全一样，下列相关说法错误的是（ C
）A．若酵母进行有丝分裂，着丝点在间期完成复制B．若酵母进行有丝分裂，每分裂一次端粒就会变短C．重塑基因组的酵母，只发生了染色体数量变异D．酵母菌核基因表达时，转录和翻译的场所不同2.某种染色体结构变异如图所示。下列叙述正确的是（ D
）
A．染色体片段发生了颠倒B．该变异是由染色单体分离异常所致C．细胞中的遗传物质出现了重复和缺失D．染色体发生了断裂和重新组合3.人类的XXY三体的性别是男性。下列关于XXY三体的叙述错误的是（A）
A．XXY三体男性不能产生正常的精子
B．XXY三体属于染色体异常遗传病
C．XXY三体可能是由于父亲减数分裂异常造成的
D．XXY三体可能是由于母亲减数分裂异常造成的
思考、回答问题
通过精选习题，检测并巩固学生课堂所学内容。
课堂小结
师（总结）：今天这节课我们了解了染色体变异。主要内容有：染色体的结构变异；染色体的数目变异。
总结、归纳本课所学
师生共同总结回顾知识，强化重点知识，加深对知识的掌握
板书
5.2染色体变异
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精品试卷·第
2
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