1、4.3 染色体畸变可能引起性状改变【教学目标】知识与技能1掌握染色体结构变异的类型。2掌握染色体数目变异导致生物性状的改变。3了解单倍体和多倍体的概念。过程与方法从染色体变异出发了解利用单倍体育种和多倍体育种技术。情感态度价值观利用生物的变异，在生产实践中可以培育出新的优良品种，从而提升学生对生物学的学习兴趣，并提升学生的分析归纳能力。【教学重难点】重点：1染色体结构变异的类型。2染色体数目变异导致生物性状的改变。难点：单倍体和多倍体的概念。【教学方法】讲授法、讨论法和归纳法等。【教学过程】【第一课时】一、染色体变异引言：前面学习了基因突变的知识，基因突变导致生物变异的原因是什么？ （回答：基
2、因突变是基因结构发生改变，从而使遗传信息改变，进而使蛋白质结构改变、生物性状改变，即生物发生了变异。）提问：基因是什么？它和染色体又有何关系？（回答：略。）讲述：染色体是DNA的主要载体，基因又是有遗传效应的DNA片段，染色体即为基因的主要载体。（一）染色体结构的变异：染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变对于一个生物体来说，正常情况下，其染色体的结构和数量都是稳定的，但在自然条件和人为因素的影响下，染色体的结构和数量均可发生改变，从而导致生物性状的改变，这就属于染色体变异。示屏投影展示：猫叫综合征幼儿照片讲述：这是一个猫叫综合征幼儿的照片。从像片上看，患儿两眼较近，耳位低下，存在着严重的智力
3、障碍，因为病儿哭声轻、音调高，很像猫叫而得名。这种病的病因是什么？投影展示：染色体缺失图讲述：这是由于病儿第5号染色体部分缺失引起，这属于染色体结构变异。下面几种情况也属染色体结构变异，请同学们注意观察，染色体是如何变化的？投影展示：染色体缺失某一片段，染色体增加某一片段，染色体某一片段位置颠倒180度，染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。（回答：略。）提问：染色体结构变异，为何能导致生物性状的变异？（回答：染色体结构的变化，会使染色体上的基因数目和排列顺序发生改变，从而导致生物变异的发生）提问：染色体数目改变，会不会引起生物变异？（回答：会。）提问：染色体数目会如何改变呢？（回答：可
4、以增加，也可减少。）（二）染色体数目变异：1染色体组：一个生殖细胞内的全部染色体为一个染色体组；2二倍体：体细胞中含有两个染色体的个体；3多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体；4单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。讲述：同学们提到的，仅是染色体个别数目的增加或减少，它只是染色体数目变异的一种类型，例如，人类的一种遗传病叫21三体综合征，比正常人多一条染色体，表现为智力低下、身体发育缓慢等症状；再如，人类的另一种遗传病叫性腺发育不良，患者少了一条X染色体，外观表现为女性，但性腺发育不良，没有生育能力。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
5、实践中应用更普遍，因此，重点介绍后一种类型的染色体数目变异。要讲清这个问题首先要了解什么是染色体组？出示：动物精子形成过程图。提问：在减数分裂过程中，染色体是怎样变化的？（回答：略。）讲述：在减数分裂过程中，染色体复制一次细胞分裂二次，结果，生殖细胞中染色体数减少了一半。提问：精原细胞和体细胞中染色体是成对存在还是单个存在？（回答：成对。）提问：精子中的染色体呢？（回答：成单。）提问：精子中染色体成单的原因？（回答：同源染色体的分离。）讲述：正因为同源染色体的分离，所以使得生殖细胞中所含染色体为大小、形状各不相同的非同源染色体。出示：雄果蝇染色体的活动投影片。讲述：再看果蝇的染色体图，果蝇细胞
6、中，有几条染色体？（回答：8条。）提问：有几对同源染色体？（回答：4对。）提问：有多少对常染色体？有多少对性染色体？（回答：3对常染色体，1对性染色体。）讲述：若把形状、大小不同的归为一组，这8条染色体可分为几组？（抽拉投影片，使同源染色体分开，成为两组）对雄果蝇来说，其中一组包括哪些染色体？（回答：略）讲述：当雄果蝇进行减数分裂形成精干时，由于同源染色体的彼此分离，精子中含有每对同源染色体中的一条染色体。（投影展示：果蝇精子染色体图）。因此，精子中共有几条染色体？（回答：4条）讲述：这4条染色体恰好是两组染色体中的一组，精子中这4条染色体，它们的大小和形状相同吗？（回答：不相同）讲述：这样一
7、个生殖细胞内的全部染色体即为一个染色体组。提问：染色体之间的关系如何？（回答：是大小、形状各不相同的非同源染色体）讲述：但这些染色体却包含了控制生物体生长发育，遗传和变异的全部信息。投影展示：玉米体细胞图。讲述：玉米体细胞中有20条染色体，它的生殖细胞内有10条大小、形状各不相同的染色体；这10条染色体组成了一个？（回答：染色体组。）提问：人的一个染色体组中染色体数是多少？（回答：23条。）提问：人，果蝇，玉米体细胞中各含几个染色体组呢？（回答：两个。）讲述：人、果蝇、玉米都属于二倍体，那么什么是二倍体呢？（回答：体细胞中含有两个染色体组的个体）讲述：二倍体在自然界中较普遍，几乎全部的动物和过
8、半数的高等植物均是二倍体。若按以上推下去，体细胞中含三个染色体组的个体，该称为？（回答：三倍体。）讲述：香蕉、无籽西瓜是三倍体，若体细胞中含四个染色体组的个体，称为？（回答：四倍体。）提问：马铃薯是四倍体。我们把三倍体，四倍体也可称为多倍体，那么什么是多倍体呢？（回答：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。）讲述：多倍体在植物中广泛存在，在动物中较少见。多倍体是生物以染色体组为单位成倍地增加而致。在生物的体细胞中，染色体数目不仅可以成倍增加，也可以成倍地减少，如蜜蜂中的工蜂和蜂王的体细胞中有32条染色体，而雄蜂是由卵细胞直接发育而成，因此，雄蜂体细胞中的染色体是蜂王和工蜂的？（回答：一半。
9、）讲述：我们把体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，称单倍体。提问：玉米是二倍体，有20条染色体，由玉米卵细胞直接发育成的个体，该叫什么？（回答：单倍体。）提问：单倍体玉米中染色体数是多少？（回答：10条。）提问：普通小麦是六倍体，体细胞中有六个染色体组，其配子中有几个染色体组？（回答：三个。）讲述：小麦中由配子发育而成的个体，也称为单倍体，那么，单倍体小麦体细胞中有几个染色体组？（回答：三个。）为什么不叫三倍体呢？（回答：因为它同卵细胞中染色体数是相同。）讲述：由配子发育成的小麦，体细胞中的染色体数同本物种配子中的染色体数相同，因此，只能叫单倍体而不能把它称为三倍体。可见，二倍体，多倍体和
10、单倍体的划分依据是不同的，它们的划分依据是什么呢？（回答：二倍体、多倍体是以含染色体组的数目来划分的；只要含有本物种体细胞染色体数一半的个体，就为单倍体。）提问：单倍体同含染色体组的数目有没有关系？（回答：没有。）小结：今天，我们主要讲了染色体组、二倍体、多倍体及单倍体的概念，至于多倍体、单倍体在育种上有何作用，下节课介绍。【第二课时】二、染色体倍数变化与育种：1多倍体与育种；2单倍体与育种。引言：上节课我们学习了染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等重要内容，这些知识在实践中有何应用价值呢？这就是本节课要了解的内容。投影展示提纲的第一部分：学生据提纲阅读教材。提问：多倍体的自然成因是什么？（回答
11、：略。）提问：多倍体特点？（回答：略。）展示：二倍体草莓、多倍体草莓图片。讲述：多倍体植物各器官较二倍体都大，果实中含营养物多，如四倍体水稻千粒重，是二倍体水稻的二倍，蛋白质含量提高515，可见，有较高的应用价值。下面以三倍体西瓜为例，看其育种过程。教师讲述并板书三倍体西瓜培育过程。依提纲归纳多倍体知识，并投影第二部分。提问：单倍体的自然成因是什么？（回答：略。）提问：单倍体的特点有哪些？（回答：略。）讲述：单倍体本身无利用价值，但是，在育种上却有特殊意义，因为它可以大大缩短育种年限，那么原因是什么？（回答：用花药离体培养获得单倍体。经过秋水仙素处理，染色体不仅可以恢复到正常水平，而且可获得纯合体。）提问：为什么花药的离体培养可获得单倍体？（回答：略。）据提纲归纳单倍体知识，并投影第三部分。小结：师生共同归纳染色体变异。练习：1用四倍体西瓜（4N）做父本，二倍体（2N）做母本进行杂交，那么胚细胞中染色体组数为，种皮中染色体组数为，果皮中染色体组数为。2运用现代遗传理论和技术，人类已经能够大面积的改良生物性状，你能说出致使生物体细胞中染色体数目加倍，培育多倍体的其它方法吗？采取相应方法的原则是什么？（可以让学生先回答第二问，1不致死，2影响正常的有丝分裂，使染色体加倍。第一问可由教师引导：温度剧变、射线处理、药物处理）