第四章
生物的变异
第三节
染色体畸变可能引起生物性状的改变
主要介绍了可遗传变异的来源，包括基因重组、基因突变和染色体畸变。基因突变主要介绍了类型、特点和诱导基因突变的主要因素已经基因突变的机理等内容。基因重组包括了两个方面的内容：一个是基因的自由组合，一个是交叉互换。染色体畸变主要包括染色体结构和数目的变异两个方面。根据每种变异的特点，将其进行生产实践的应用--遗传育种。
认识生物具有变异的普遍现象
说明生物变异的类型
染色体畸变的类型
说明染色体畸变是如何引起生物变异的
染色体变异在遗传育种中的应用
在此过程中渗透核心素养中的生命观以及生物之间的统一性，任何生物（除病毒）都是由细胞组成的，我们有共同的起源，自然界的生命可以说与我们息息相关，每个人都应当善待生命，保护护生命，维系地球
1.
教学重点：染色体变异的类型和机理（染色体的数目变异和结构变异）
2.
教学难点：染色体组的概念及区分，单倍体、二倍体和多倍体的区分，单倍体育种、多倍体育种的方法和步骤
PPT
教的活动1通过介绍21三天综合征引出染色体变异的概念
学的活动1分析
回答
教的活动2疑问：通过区分三种变异形式，引出染色体畸变的本质、实例及发生机理
学的活动2分析，思考、回答
教的活动3通过介绍减数分裂过程中非等位基因的自由组合和交叉互换，由同学自己思考为什么会产生变异个体
学的活动3思考
记录
学习
分析
教的活动4通过引导介绍染色体变异的类型：数目变异和结构变异
学的活动4思考，分析
回答
教的活动5染色体结构的改变通过图像解释各结构变异的异同每种结构变异用实例进行讲解，使同学明白由此导致个体性状的变异
学的活动5
教的活动6染色体数目的改变通过分析，因此染色体组
同源染色体
非同源染色体的不同推导出染色体数目变异包括两种（单条染色体数目的改变）（染色体组数目成倍的增加或减少）
学的活动6分析回答
教的活动7通过刚才的讲解，由同学补充表格
学的活动7分析，回答
教的活动8因此如何应用此种变异呢？
学的活动8分析
回答
教的活动9因此如何应用此种变异呢？
学的活动9分析
回答
单倍体育种
多倍体育种
教的活动10具体讲解单倍体和多倍体育种的流程，原理和步骤等
学的活动10分析
回答
教的活动11在此过程中思考单倍体和多倍体植株各自的优、缺点
学的活动11分析
回答
该部分内容是第四章的第三部分，由于此部分内容较多，需要在一节课的时间内讲解完成，让学生充分理解该部分内容，有一定的困难。尤其是染色体组和单倍体为该部分抽象难懂知识部分，而对于单倍体和多倍体育种为该节知识的重点和难点部分，需要同学有充分的理解能力，所以需要更多形象生动的实例帮助同学理解。
a
b
c
d
e
f
a
b
c
f
a
b
c
d
e
f
a
b
c
b
c
d
e
f
a
e
d
c
b
f
a
b
c
d
e
f
a
b
c
d
e
f
g
h
i
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j第4章 生物的变异
第3节
染色体畸变可能引起性状改变（一）
本课时为必修2的第四章《生物的变异》第3节《染色体畸变可能引起性状改变》第1课时。本课时主要由“染色体畸变”、“多倍体与单倍体（染色体组）”两部分构成。前面三章学习了遗传，从个体水平、细胞水平、分子水平学习了遗传物质如何控制性状的传递以及遗传规律，本章内容是变异，遗传是变异的基础，变异是遗传的补充，本章的内容安排让学生知道生物变异的来源以及在生产生活上的应用，更为后面要学习的生物进化方面的知识打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解染色体畸变的概念，建立结构与功能观，理解染色体畸变带来的改变。
【科学思维】运用染色体畸变的原理，解释某些遗传病的病因。
【社会责任】关注遗传学知识，积极运用生物学原理，指导生活及生产实践。
重点：染色体畸变、多倍体与单倍体（染色体组）
难点：染色体组
1、染色体畸变
前面我们学习了基因突变和基因重组，都可以使生物产生变异，染色体是遗传物质的载体，染色体如果发生改变会给生物带来什么样的影响呢？
1.
概念：染色体畸变是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化
2.
染色体畸变分类
（1）染色体结构变异
①缺失：染色体的某一片段消失
举例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）
②重复：染色体增加了某一片段
举例：果蝇的复眼由正常的椭圆形→条形的“棒眼”
③倒位:染色体的某一片段颠倒了180o
④易位:染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上（注意与交叉互换的区别）
（典例）如图为减数分裂过程中发生配对的一对同源染色体，字母代表不同基因，图示的变异类型为（ ）
A.
缺失
B.
重复
C.
易位
D.
倒位
（2）染色体结构变异
①整倍体
②非整倍体
染色体数目异常导致的生物性状的改变：举例—唐氏综合征和特那氏综合征
3.
与基因突变、基因重组的区别
一般不改变基因结构但DNA分子结构一定改变，光学显微镜下可见
4.
结构变异导致的联会图
进一步引导学生分析其产生配子的情况。
二、单倍体与多倍体（染色体组）
1.染色体组
（1）以果蝇的染色体组成为例，请学生画出其配子中染色体组成（减数分裂）。
（2）染色体组：细胞中的一组非同源染色体，形态和功能各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。二倍体生物的一个配子中的全部染色体。
（3）染色体组的判断
①图形题就看同源染色体的条数
②基因型题就看同种类型字母的个数
2.二倍体和多倍体
二倍体：由体细胞发育而成的，体细胞中有两个染色体组的个体。
多倍体：由体细胞发育而成的，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。
单倍体：由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体
思考：对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？
判断：①二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组。
②单倍体中可以只含一个染色体组,也可以含多个染色体组。
③四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，可以称它为二倍体或三倍体。
④体细胞中含有两个染色体组的个体就一定是二倍体。
三、小结
本节课采用问题式和比较式教学，启发、提升学生的思维水平，比较、归纳不同的变异之间的差异，本节课应用的染色体畸变的实例为生活中常见的疾病、多倍体的实例多为熟悉的植物，与学生的生活较为接近，学生易于接近。难点在于染色体组概念的理解以及某些遗传病的判断，二者都要求学生对减数分裂掌握得较好，给课堂上教学的实施增加了一定的难度，为了更好地让学生理解染色体组的概念，引入果蝇的染色体结构图，果蝇是常见的遗传学材料，且果蝇的染色体组成较为简单，在学生自己绘制过配子染色体组成后，能更好地帮助他们理解染色体组的概念，同时注意与前面学过的染色体组型的概念相区分，这也是学生易混淆的点之一。由于时间关系，分析唐氏综合征和特纳氏综合征的病因只能留给学生课后去思考。第4章 生物的变异
第3节
染色体畸变可能引起性状改变（二）
本课时为必修2的第四章《生物的变异》第3节《染色体畸变可能引起性状改变》第2课时。本课时主要由“单倍体育种”、“多倍体育种”两部分构成。前面三章学习了遗传，从个体水平、细胞水平、分子水平学习了遗传物质如何控制性状的传递以及遗传规律，本章内容是变异，遗传是变异的基础，变异是遗传的补充，本章的内容安排让学生知道生物变异的来源以及在生产生活上的应用，更为后面要学习的生物进化方面的知识打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解染色体畸变的概念，建立结构与功能观，理解染色体畸变带来的改变。
【科学思维】运用染色体畸变的原理，提高育种的效率。
【科学探究】设计育种方案，解决实际问题。
【社会责任】关注育种知识，积极运用生物学原理，指导生活及生产实践。
重点：单倍体育种、多倍体育种
难点：育种原理
1、单倍体育种
除了杂交育种、诱变育种以外，还有什么其他方法可以在较短的时间之内得到抗病红果肉（ddRR）？
直接引出单倍体育种的概念，回顾单倍体的概念，书写单倍体育种的遗传图解。
从育种过程分析，回答下列问题：
（1）单倍体育种最终得到的是单倍体吗？
（2）为什么要用秋水仙素处理？
（3）单倍体育种过程中涉及到的变异原理为？
（4）单倍体育种的过程中可以用秋水仙素处理单倍体的种子吗？
（5）该过程技术复杂体现在？
（6）得到的二倍体表现型与基因型是一对一的关系吗？为什么？
（7）与杂交育种和诱变育种相比优点在哪？又有哪些不足？
二、多倍体育种
前面我们采用了不同的育种方法对番茄进行了改良，使得番茄具有抗病、抗冻等一些优良的性状，现已知四倍体番茄维生素C的含量比二倍体高一倍，又可以通过什么方法得到呢？
提问，学生会想到秋水仙素处理，引出多倍体育种的概念。
1.方法：（1）用秋水仙素处理____________或_______。
原理：当秋水仙素作用于正在______的细胞时，能够抑制________形成，导致_______不能_
______，从而引起细胞内染色体__________。染色体数目加倍的细胞继续进行_______分裂，将来就可能发育成________植株。
（2）低温
＊据统计,帕米尔高原上的植物65%以上是多倍体。
2.
举例
（1）三倍体无子西瓜的培育
（2）异源八倍体小黑麦
（3）甘蓝+萝卜（失败）
异源多倍体可以通过人工的方法进行培育。例如，萝卜和甘蓝是十字花科中不同属的植物，它们的染色体都是18条（2n=18），亲缘关系比较近，可以进行杂交。两亲本染色体数虽相同，但不同源，所以不能正常地配对联合，因此杂种是不育的。
【典例分析】下列表示某种农作物①和②两种品种分别培育出④⑤⑥三种品种,根据上述过程,回答下列问题:
（1）
用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ称为_____,方法Ⅱ称为______,由Ⅰ和
Ⅱ培育⑤所依据的原理是
。
（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是
,由④培育成⑤的过程中用化学药剂
处理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合称为_______育种.其优点是___________________.
⑶
由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥_______。依据的原理是____________。
三、比较各种育种方法
各组讨论、总结
四、变异的原因及类型
1.可遗传的变异：遗传物质发生了改变，其后代将继承这种改变
基因重组：交叉互换、自由组合、外源基因的导入
基因突变：基因内部的碱基序列（碱基对的增添/缺失/替换）
染色体畸变：结构变异（缺失/重复/易位/倒位）、数目变异（整倍体/非整倍体）
2.不遗传的变异：由环境不同引起，遗传物质没有改变，不能进一步遗传给后代。
讨论：是不是环境因素引起的变异就一定不能遗传呢？
本节课的学习继续采用学生熟悉的番茄培育改良为切入点，前面已学习使用杂交育种和诱变育种对番茄进行改良，今天在此基础上提出新的方法（单倍体育种、多倍体育种）对番茄进行进一步优化，让学生体会科技和知识给农业生产和我们的生活带来的改变，增强学生的应用能力和为社会服务的热情。本节课的亮点在于多种育种方法的归纳总结，运用比较式的教学方法，提高学生小组合作的能力和归纳整理的技巧。最后可遗传变异和不遗传变异的区分对于学生来说是一个难点，学生对于“可遗传变异是遗传物质发生了改变”和“可遗传变异是不是一定要遗传给下一代”这两个观念容易混淆，课上应注意强化概念的理解。
