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2023年高中生物33染色体变异及其应用教案苏教版必修2.docx
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2023 年高 生物 33 染色体 变异 及其 应用 教案 苏教版 必修
第三节 染色体变异及其应用 一、教学目的: 1、使学生明确掌握染色体组、单倍体、二倍体的概念,单倍体的特点及其在育种上的意义。 2、使学生明确多倍体的概念,形成原因及其特点。 3、使学生了解人工诱导多倍体在育种上的应用和成就。 4、染色体结构变异的的形式 5、染色体结构变异对生物性状的影响 6、染色体结构变异在生产中的应用 二、教学重点、难点: 教学重点:     多倍体育种原理及在生产上的应用。染色体结构变异对生物性状的影响 教学难点: 区分单倍体和二倍体或多倍体划分的依据。染色体结构变异在生产中的应用 三、板书设计: 一、染色体数目变异 1、整倍性 2、非整倍性 二、染色体组概念 三、应用 四、染色体形态结构及变异 1、染色体形态 2、变异 五、结构变异对性状的影响 六、在育种上的应用 四、教学过程: 引言:记得我们在第一章学习细胞有丝分裂时,根据有丝分裂的特点,明确每一种生物都含有一定数目的染色体,这样就保证了染色体上的遗传物质在亲子两代间的连续性,从而表现出遗传性状的相对稳定性。然而,一切事物都是变化的,染色体也不例外。当自然或人为条件发生改变时,会使一些生物的染色体在数目和结构上也发生变化,从而引起生物性状发生改变,我们把这种变异叫做染色体变异。 讲述:一般来说,生物体细胞中染色体数目能保持稳定,但在某些特殊情况下,如受到外界环境条件或生物内部因素如自然和人为因素等,生物体细胞中的染色体数目会发生改变,从而产生可遗传的变异。 染色体数目变异 非整倍体:细胞内个别染色体增加或减少。 讲述:这种个别染色体数目的增减会打破原有遗传物质的平衡,从而影响生物体正常的生长发育:如①先天性愚型〔21三体综合症〕②性腺发育不良〔X0〕③单发性小睾丸症〔XXY〕 例题1〔投影〕 整倍体:细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 ⑴染色体组 讲述:生物体细胞中的染色体通常是成对存在的,如人23对,果蝇4对 投影:雌雄果蝇体细胞染色体组成示意图 提问: ●果蝇体细胞中有多少对同源染色体? ●其中常染体有多少对?性染色体有多少对?分别是哪几对? 投影:雌雄染色体组图解 讲述:观察雄果蝇精子中一组染色体,不难发现,其中的每条染色体在形状、大小上各不相同,是一套完整的非同源染色体,这一组染色体就是一个染色体组。 投影:雌雄果蝇体细胞的染色体组成图 提问:如果把果蝇体细胞中的8条染色体分组,每一组的染色体形状大小各不相同,可以分成几组?哪几组?果蝇体细胞中有几个染色体组? 染色体数目变异的根本类型 类型 公式 染色体组 整倍数染色体变异     单倍体 n (ABCD) 二倍体 2n (ABCD)(ABCD) 三倍体 3n (ABCD)(ABCD)(ABCD) 同源四倍体 4n (ABCD)(ABCD)(ABCD)(ABCD) 异源多倍体 4n (ABCD)(ABCD)(A'B'C'D')(A'B'C'D') 非整倍数染色体变异     单体 2n-1 (ABCD)(ABC) 三体 2n+1 (ABCD)(ABCD)(A) 四体 2n+2 (ABCD)(ABCD)(AA) ①染色体组的概念 让学生观察果蝇的染色体图〔图5-8、图5-9〕,并阅读染色体组的局部内容。 在此根底上用多媒体教学出示制作的雄果蝇染色体组图解活动课件,银幕显示图5-9所示雄果蝇体细胞中染色体组成图。 老师问:果蝇体细胞中有几个染色体,几对同源染色体?其中几对常染色体和性染色体? 学生答:8个染色体,4个同源染色体。  3对常染色体〔 Ⅱ Ⅱ、ⅢⅢ、ⅣⅣ〕,1对性染色体〔雌果蝇为XX,雄果蝇为XY〕。 老师问:雄果蝇形成精子时必须进行减数分裂,请同学们回忆一下,减数分裂时同源染色体的变化特点是什么? 学生答:同源染色体要发生别离,非同源染色体要发生自由组合。 接着银幕显示图74示意果蝇体细胞经减数分裂分别进入两个配子。 老师问:两个配子中染色体数相等吗?分别是多少个?各是什么? 学生答:相等。分别是4个,应该是X、Ⅱ、 Ⅲ、Ⅳ和Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。 老师问:对一个配子而言,染色体形态大小相同吗?为什么? 学生答:不同。一条一个样。因为不含同源染色体。 教师归纳:象果蝇生殖细胞那样,形态、大小不同的一组染色体叫做染色体组。并由此得出:不同种的生物,每个染色体组所含的染色体数目和形态是不同的。 讨论:为什么人类基因组方案研究的是24条染色体呢? 讲述:如何根据染色体形态来判断染色体组数目呢? ②染色体组数目的判断 ●细胞内形状大小相同的染色体有几条?就是有几个染色体组?如 含三个染色体组。 细胞内控制同一性状的基因有几个,就是有几个染色体组,如 AaaBbb含三个染色体组 例题2〔投影〕 提问:人和果蝇的体细胞分别含多少个染色体组? 讲述:像人、果蝇、玉米这样的生物,但凡由受精卵发育而成的体细胞中含2个染色体组的个体叫二倍体。 ⑵二倍体 二倍体概念〔投影〕 讲述:由此推下去:由受精卵发育而成的个体,体细胞含三个染色体组的个体叫三倍体如香蕉,四倍体:马铃薯,六倍体:普通小麦。像香蕉,马铃薯,普通小麦这样的生物,但凡由受精卵发育而成的个体,体细胞中含三个或三个以上染色体组的叫多倍体。 〔3〕三倍体 ①多倍体概念〔投影〕 讲述:多倍体在动物中很罕见,但在高等植物中,到少有三分之一以上是多倍体。 投影:二倍体和四倍体水稻体细胞染色体组成图 总结:判断生物是几倍体的主法:由受精卵发育而成的个体,体细胞中含水量几个染色体组就是几倍体。 例题3,例题5〔投影〕 讲述:在自然界中多倍体是怎样形成的呢? ②多倍体产生原因 讲述:通过资料“帕米尔高原上的高山植物有65%左右是多倍体〞得出外界环境剧烈变化如温度骤变是形成多倍体的主要诱因。 投影:多倍体形成原因及示意图 讲述:如上述染色体数目加倍发生在减数分裂过程中,就会形成染色体数目也相应加倍的配子,这样的配子受精后就发育成多倍体植株。 例题4〔投影〕 讲述:在自然条件下,能产生多倍体,毫无疑问,在人为条件下当然也能诱导多倍体的形成 ③人工诱导多倍体在育种上的应用 多倍体的特点 讲述:与二倍体相比,多倍体植株的茎、叶、果实等器官明显增大,糖类、蛋白质等营养物质的含量增多,因此多倍体本身在生产上有它的应用价值。 人工诱导多倍体 投影展示人工诱 四、染色体结构及变异 阅读课本,学生观察染色体的类型, 教师总结: 中着丝粒染色体,亚中着丝粒染色体,近着丝粒染色体,具随体的染色体 那么染色体是不是结构不改变的呢,今天我们介绍一下色体结构的改变: 染给出染色体结构变异的图解,逐个讲解。⑴染色体缺某一片段;⑵染色体增加某一片段;⑶染色体的某一片段接到另一非同源染色体上;⑷染色体某一片段位置颠倒。 讲述:染色体结构的改变,都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变,从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物是有害的,但也有少数变异是有利的,人们研究染色体结构的变异可以为生产实践效劳,也可以为人类健康效劳。 讲述:在自然条件或人为因素的影响下,染色体发生的结构变异主要有4种:     1.染色体中某一片段的缺失〔上图1〕;     2.染色体中增加了某一片段〔上图2〕;     3.染色体某一片段的位置颠倒了180。〔上图3〕;     4.染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上〔上图4〕 问:染色体的结构发生了改变,会出现什么结果呢?对生物有何影响? 答:染色体是基因的载体,基因是生物性状的控制者。会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变,从而导致生物性状的变异。 问:染色体变异与基因突变有何不同? 引导学生从两者的变异类型出发进行比拟说明。染色体变异是染色体片段出现了缺失、增添、倒位和易位,涉及到多个基因,但每个基因却没有突变,肉眼在显微镜下是可以观察到的。而基因突变是碱基对的缺失、增添和替换,显微镜下是不能看到的。 问:有什么相同吗?答:DNA分子中碱基排序即遗传信息发生了改变。但因为染色体变异涉及多个基因,故生物的性状改变很大,是多方面的,借此说明人体细胞中第5号染色体局部缺失引起的遗传病叫猫叫综合“征〞,而不是“症〞。引起学生对“征〞和“症〞的注意。 讲述:染色体除了结构的改变外,在自然因素或人为因素的作用下,有可能发生数目的变化。染色体数目的变化可以分为两类:一类是细胞中个别染色体数目的增加可减少;另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。 引导学生分析下表,培养学生获取信息的能力和图文转化的能力。 五、对性状的影响 一般认为,染色体的结构变异起因于染色体或染色单体的断裂,每一个断裂产生两个断裂端,它们将沿着三条途径开展: 1、保持原状,不愈合,最终丧失不含着丝粒的片段————缺失。 2、同一个断裂的两个断裂端重新愈合,回复到原来的结构。————不发生变异。 3、某一个断裂的一个或两个断裂端与另一个断裂产生的断裂端连接,引起变异。 名称 图解 现象 缺失     染色体上的某一区段及其所带有的基因一起丧失,从而引起变异的现象。 重复     染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象。  倒位 染色体发生两个断裂以后,某一区段连同它带有的基因顺序发生180度的倒转又重新接合并引起变异的现象 易位 非同源染色体间相互交换染色体片段 以上的各种结构的改变,都会使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序,甚至基因的结构发生改变,从而导致性状的变异,其中大多数的变异是对生物体不利的,有的甚至是致死的。 猫叫综合征:五号染色体缺失 果蝇的榜眼现象:X染色体重复 六、应用: 阅读课本,主要应用于家蚕的选育工作,根据生物的表现形不同来选育性别。 七、总结 现在我们来总结一下:①象果蝇的生殖细胞那样,形态、大小和数目都不相同的染色体叫染色体组。以染色体组的数目为依据来划分,但凡体细胞有两个染色体组的个体为二倍体,但凡体细胞中有三个以上的染色体组的个体为多倍体。②多倍体形成的外因是外界条件〔自然条件或人为条件〕的剧烈变化,内因是染色体复制后细胞分裂受阻,使细胞核染色体加倍 导多倍体的常用方法和秋水仙素的作用原理

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