資源簡介

第四章
生物的變異
第三節
染色體畸變可能引起生物性狀的改變
主要介紹了可遺傳變異的來源，包括基因重組、基因突變和染色體畸變。基因突變主要介紹了類型、特點和誘導基因突變的主要因素已經基因突變的機理等內容。基因重組包括了兩個方面的內容：一個是基因的自由組合，一個是交叉互換。染色體畸變主要包括染色體結構和數目的變異兩個方面。根據每種變異的特點，將其進行生產實踐的應用--遺傳育種。
認識生物具有變異的普遍現象
說明生物變異的類型
染色體畸變的類型
說明染色體畸變是如何引起生物變異的
染色體變異在遺傳育種中的應用
在此過程中滲透核心素養中的生命觀以及生物之間的統一性，任何生物（除病毒）都是由細胞組成的，我們有共同的起源，自然界的生命可以說與我們息息相關，每個人都應當善待生命，保護護生命，維系地球
1.
教學重點：染色體變異的類型和機理（染色體的數目變異和結構變異）
2.
教學難點：染色體組的概念及區分，單倍體、二倍體和多倍體的區分，單倍體育種、多倍體育種的方法和步驟
PPT
教的活動1通過介紹21三天綜合征引出染色體變異的概念
學的活動1分析
回答
教的活動2疑問：通過區分三種變異形式，引出染色體畸變的本質、實例及發生機理
學的活動2分析，思考、回答
教的活動3通過介紹減數分裂過程中非等位基因的自由組合和交叉互換，由同學自己思考為什么會產生變異個體
學的活動3思考
記錄
學習
分析
教的活動4通過引導介紹染色體變異的類型：數目變異和結構變異
學的活動4思考，分析
回答
教的活動5染色體結構的改變通過圖像解釋各結構變異的異同每種結構變異用實例進行講解，使同學明白由此導致個體性狀的變異
學的活動5
教的活動6染色體數目的改變通過分析，因此染色體組
同源染色體
非同源染色體的不同推導出染色體數目變異包括兩種（單條染色體數目的改變）（染色體組數目成倍的增加或減少）
學的活動6分析回答
教的活動7通過剛才的講解，由同學補充表格
學的活動7分析，回答
教的活動8因此如何應用此種變異呢？
學的活動8分析
回答
教的活動9因此如何應用此種變異呢？
學的活動9分析
回答
單倍體育種
多倍體育種
教的活動10具體講解單倍體和多倍體育種的流程，原理和步驟等
學的活動10分析
回答
教的活動11在此過程中思考單倍體和多倍體植株各自的優、缺點
學的活動11分析
回答
該部分內容是第四章的第三部分，由于此部分內容較多，需要在一節課的時間內講解完成，讓學生充分理解該部分內容，有一定的困難。尤其是染色體組和單倍體為該部分抽象難懂知識部分，而對于單倍體和多倍體育種為該節知識的重點和難點部分，需要同學有充分的理解能力，所以需要更多形象生動的實例幫助同學理解。
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j第4章　生物的變異
第3節
染色體畸變可能引起性狀改變（一）
本課時為必修2的第四章《生物的變異》第3節《染色體畸變可能引起性狀改變》第1課時。本課時主要由“染色體畸變”、“多倍體與單倍體（染色體組）”兩部分構成。前面三章學習了遺傳，從個體水平、細胞水平、分子水平學習了遺傳物質如何控制性狀的傳遞以及遺傳規律，本章內容是變異，遺傳是變異的基礎，變異是遺傳的補充，本章的內容安排讓學生知道生物變異的來源以及在生產生活上的應用，更為后面要學習的生物進化方面的知識打下基礎，因此，本節課對于學生的知識框架而言具有承上啟下的作用。
【生命觀念】理解染色體畸變的概念，建立結構與功能觀，理解染色體畸變帶來的改變。
【科學思維】運用染色體畸變的原理，解釋某些遺傳病的病因。
【社會責任】關注遺傳學知識，積極運用生物學原理，指導生活及生產實踐。
重點：染色體畸變、多倍體與單倍體（染色體組）
難點：染色體組
1、染色體畸變
前面我們學習了基因突變和基因重組，都可以使生物產生變異，染色體是遺傳物質的載體，染色體如果發生改變會給生物帶來什么樣的影響呢？
1.
概念：染色體畸變是指生物細胞中染色體在數目和結構上發生的變化
2.
染色體畸變分類
（1）染色體結構變異
①缺失：染色體的某一片段消失
舉例：貓叫綜合征（5號染色體部分缺失）
②重復：染色體增加了某一片段
舉例：果蠅的復眼由正常的橢圓形→條形的“棒眼”
③倒位:染色體的某一片段顛倒了180o
④易位:染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上（注意與交叉互換的區別）
（典例）如圖為減數分裂過程中發生配對的一對同源染色體，字母代表不同基因，圖示的變異類型為（　　）
A.
缺失
B.
重復
C.
易位
D.
倒位
（2）染色體結構變異
①整倍體
②非整倍體
染色體數目異常導致的生物性狀的改變：舉例—唐氏綜合征和特那氏綜合征
3.
與基因突變、基因重組的區別
一般不改變基因結構但DNA分子結構一定改變，光學顯微鏡下可見
4.
結構變異導致的聯會圖
進一步引導學生分析其產生配子的情況。
二、單倍體與多倍體（染色體組）
1.染色體組
（1）以果蠅的染色體組成為例，請學生畫出其配子中染色體組成（減數分裂）。
（2）染色體組：細胞中的一組非同源染色體，形態和功能各不相同，但攜帶著控制一種生物生長發育、遺傳和變異的全部信息。二倍體生物的一個配子中的全部染色體。
（3）染色體組的判斷
①圖形題就看同源染色體的條數
②基因型題就看同種類型字母的個數
2.二倍體和多倍體
二倍體：由體細胞發育而成的，體細胞中有兩個染色體組的個體。
多倍體：由體細胞發育而成的，體細胞中含有三個或三個以上的染色體組的個體。
單倍體：由配子發育而來，體細胞中含有本物種配子染色體數目的個體
思考：對一個個體稱單倍體還是幾倍體，關鍵看什么？
判斷：①二倍體物種所形成的單倍體中，其體細胞中只含有一個染色體組。
②單倍體中可以只含一個染色體組,也可以含多個染色體組。
③四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細胞中就含有兩個或三個染色體組，可以稱它為二倍體或三倍體。
④體細胞中含有兩個染色體組的個體就一定是二倍體。
三、小結
本節課采用問題式和比較式教學，啟發、提升學生的思維水平，比較、歸納不同的變異之間的差異，本節課應用的染色體畸變的實例為生活中常見的疾病、多倍體的實例多為熟悉的植物，與學生的生活較為接近，學生易于接近。難點在于染色體組概念的理解以及某些遺傳病的判斷，二者都要求學生對減數分裂掌握得較好，給課堂上教學的實施增加了一定的難度，為了更好地讓學生理解染色體組的概念，引入果蠅的染色體結構圖，果蠅是常見的遺傳學材料，且果蠅的染色體組成較為簡單，在學生自己繪制過配子染色體組成后，能更好地幫助他們理解染色體組的概念，同時注意與前面學過的染色體組型的概念相區分，這也是學生易混淆的點之一。由于時間關系，分析唐氏綜合征和特納氏綜合征的病因只能留給學生課后去思考。第4章　生物的變異
第3節
染色體畸變可能引起性狀改變（二）
本課時為必修2的第四章《生物的變異》第3節《染色體畸變可能引起性狀改變》第2課時。本課時主要由“單倍體育種”、“多倍體育種”兩部分構成。前面三章學習了遺傳，從個體水平、細胞水平、分子水平學習了遺傳物質如何控制性狀的傳遞以及遺傳規律，本章內容是變異，遺傳是變異的基礎，變異是遺傳的補充，本章的內容安排讓學生知道生物變異的來源以及在生產生活上的應用，更為后面要學習的生物進化方面的知識打下基礎，因此，本節課對于學生的知識框架而言具有承上啟下的作用。
【生命觀念】理解染色體畸變的概念，建立結構與功能觀，理解染色體畸變帶來的改變。
【科學思維】運用染色體畸變的原理，提高育種的效率。
【科學探究】設計育種方案，解決實際問題。
【社會責任】關注育種知識，積極運用生物學原理，指導生活及生產實踐。
重點：單倍體育種、多倍體育種
難點：育種原理
1、單倍體育種
除了雜交育種、誘變育種以外，還有什么其他方法可以在較短的時間之內得到抗病紅果肉（ddRR）？
直接引出單倍體育種的概念，回顧單倍體的概念，書寫單倍體育種的遺傳圖解。
從育種過程分析，回答下列問題：
（1）單倍體育種最終得到的是單倍體嗎？
（2）為什么要用秋水仙素處理？
（3）單倍體育種過程中涉及到的變異原理為？
（4）單倍體育種的過程中可以用秋水仙素處理單倍體的種子嗎？
（5）該過程技術復雜體現在？
（6）得到的二倍體表現型與基因型是一對一的關系嗎？為什么？
（7）與雜交育種和誘變育種相比優點在哪？又有哪些不足？
二、多倍體育種
前面我們采用了不同的育種方法對番茄進行了改良，使得番茄具有抗病、抗凍等一些優良的性狀，現已知四倍體番茄維生素C的含量比二倍體高一倍，又可以通過什么方法得到呢？
提問，學生會想到秋水仙素處理，引出多倍體育種的概念。
1.方法：（1）用秋水仙素處理____________或_______。
原理：當秋水仙素作用于正在______的細胞時，能夠抑制________形成，導致_______不能_
______，從而引起細胞內染色體__________。染色體數目加倍的細胞繼續進行_______分裂，將來就可能發育成________植株。
（2）低溫
＊據統計,帕米爾高原上的植物65%以上是多倍體。
2.
舉例
（1）三倍體無子西瓜的培育
（2）異源八倍體小黑麥
（3）甘藍+蘿卜（失敗）
異源多倍體可以通過人工的方法進行培育。例如，蘿卜和甘藍是十字花科中不同屬的植物，它們的染色體都是18條（2n=18），親緣關系比較近，可以進行雜交。兩親本染色體數雖相同，但不同源，所以不能正常地配對聯合，因此雜種是不育的。
【典例分析】下列表示某種農作物①和②兩種品種分別培育出④⑤⑥三種品種,根據上述過程,回答下列問題:
（1）
用①和②培育⑤所采用的方法Ⅰ稱為_____,方法Ⅱ稱為______,由Ⅰ和
Ⅱ培育⑤所依據的原理是
。
（2）用③培育出④的常用方法Ⅲ是
,由④培育成⑤的過程中用化學藥劑
處理④的幼苗,方法Ⅲ和Ⅴ合稱為_______育種.其優點是___________________.
⑶
由③培育出⑥的常用方法是_______________,形成的⑥_______。依據的原理是____________。
三、比較各種育種方法
各組討論、總結
四、變異的原因及類型
1.可遺傳的變異：遺傳物質發生了改變，其后代將繼承這種改變
基因重組：交叉互換、自由組合、外源基因的導入
基因突變：基因內部的堿基序列（堿基對的增添/缺失/替換）
染色體畸變：結構變異（缺失/重復/易位/倒位）、數目變異（整倍體/非整倍體）
2.不遺傳的變異：由環境不同引起，遺傳物質沒有改變，不能進一步遺傳給后代。
討論：是不是環境因素引起的變異就一定不能遺傳呢？
本節課的學習繼續采用學生熟悉的番茄培育改良為切入點，前面已學習使用雜交育種和誘變育種對番茄進行改良，今天在此基礎上提出新的方法（單倍體育種、多倍體育種）對番茄進行進一步優化，讓學生體會科技和知識給農業生產和我們的生活帶來的改變，增強學生的應用能力和為社會服務的熱情。本節課的亮點在于多種育種方法的歸納總結，運用比較式的教學方法，提高學生小組合作的能力和歸納整理的技巧。最后可遺傳變異和不遺傳變異的區分對于學生來說是一個難點，學生對于“可遺傳變異是遺傳物質發生了改變”和“可遺傳變異是不是一定要遺傳給下一代”這兩個觀念容易混淆，課上應注意強化概念的理解。

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