教学设计 完整版：染色体变异

第5章基因突变和其他变异第2节染色体变异课题染色体变异(第一课时)课时1课时授课人课型新授课知识目标1、能识别染色体结构变异的四种类型。

2、能简述染色体组和二倍体的概念。能力目标1、以猫叫综合症产生原因为例，引出染色体结构变异的四种类型；以果蝇的染色体为例，引出染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。

2、通过大屏幕演示染色体结构变异动画、果蝇体细胞与生殖细胞内染色体图、有关染色体组练习题的图，培养学生观察分析与比较的能力。情感目标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。重点染色体组的概念；二倍体的概念。难点染色体组的概念；二倍体的概念。教学用具课件：染色体变异相关图，染色体结构变异动画，果蝇体细胞与生殖细胞内染色体图教学方法引导探究式教学过程学习内容教师活动学生活动设计意图组织教学复习提问导入新课讲授新课介绍科学事实进行知识铺垫练习巩固布置作业复习提问：1、基因与染色体有什么关系？2、遗传的变异主要来源有几种？基因突变是染色体的某一个位点上基因的改变，这种改变发生在分子水平上，在光学显微镜下是看不见的；但是如果生物体染色体数目发生了增减或者在结构上发生某些变化，是在细胞水平，在显微镜下就可以直接观察到，把染色体的这些变化称为染色体变异。基因位于染色体上，染色体的变异必然在遗传性状上会有所反映。本节课我们就要共同探究有关染色体变异的内容。大屏幕投影《人类染色体变异疾病》①(录象)猫叫综合症：5号染色体对中的一条染色体的短臂缺失，患儿多数在生命的早期便死亡了。最明显的特征是哭声轻、音调高，很像猫叫。②(图片)先天性愚型：21号染色体三体综合症(发病率1/600~1/800)1．染色体变异的概念在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体结构的改变和染色体数目的增减导致生物性状的变异。2．染色体结构的变异大屏幕投影(染色体结构变异的四种类型)缺失请思考，发生缺失的染色体在什么时期容易看到？为什么？在显微镜下有什么特殊的形态？缺失影响个体的生活力，所引起的遗传效应随着缺失片段大小和细胞所处发育时期的不同而不同。在个体发育中，缺失发生得越早，影响越大；缺失的片段越大，对个体的影响也越严重，重则引起个体死亡，轻则引起个体生活能力下降。例如：猫叫综合症患者（5号染色体短臂缺失）增加在增加杂合体中，当同源染色体联会时，也会形成一个拱形结构或多出一段，这与缺失有什么不同？增加对生物在什么影响？例如：果蝇的棒状眼颠倒了180º请你推测一下倒位杂合体在联会时会出现什么特征？置颠倒了180º。对生物自身有什么影响？移接什么是染色体的交叉互换？发生在什么时期？移接对生物有什么影响？例如：人类的慢性粒细胞白血病。上述染色体结构变异最早是在果蝇中发现的，因为果蝇唾腺细胞内的染色体连续复制，复制后形成的染色丝并不相互分开，而是纵向地密集在一起成为多线染色体，而且其上有明显的横纹，横纹的相对大小和空间排列是恒定的，可以作为识别唾腺染色体的标志。因为同源的唾腺染色体总是紧密地结合在一起，所以两条同源染色体间有差别时，很容易看出来。由于这些原因，唾腺染色体是研究染色体结构变异的好材料。除了染色体结构变异外，染色体数目的改变对生物新类型的产生起着很大的作用，以果蝇为例让我们一起来探讨这一问题。3．染色体数目变异（1）染色体组大屏幕投影(果蝇的唾腺细胞内染色体)提问：果蝇的体细胞中有几对染色体？(几对常染色体？几对性染色体？)经减数分裂形成的精子或卵细胞中含有几个染色体？这4个染色体各不相同，即4对染色体分为两组，每组形成1个染色体组。问：雄果蝇产生精子时必须进行减数分裂，精子里有哪几条染色体？几种精子？精子中染色体数相等吗？又问：对一个精子而言，染色体形态大小相同吗？为什么？染色体组(N)：象果蝇这样的生殖细胞中的这样一组染色体。染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。注意：1、形态功能不同2、无同源染色体3、全部信息（2）二倍体由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有两个染色体组的叫做二倍体。如人、果蝇、玉米是二倍体，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。（三）总结染色体变异分染色体结构变异和染色体数目变异。前者主要有缺失、重复、倒位和易位4种类型；后者分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞中的染色体成倍地增加或减少。像果蝇的生殖细胞那样，该细胞中的一组非同源染色体，它们在形态、大小和功能上各不相同的一组染色体叫染色体组。凡是由受精卵发育而成的生物个体，体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体。练习(略)思考、回答：1、染色体是基因的载体。基因重组：非等位基因自由组合引起2、遗传的变异基因突变：基因的结构改变引起的染色体变异学生看大屏幕，思考、小结结构变异分类个别增减数目变异成倍增减学生观察大屏幕，用语言来描述。缺失是指染色体中某一片段的缺失。学生讨论，教师引导：在减数分裂过程中，同源染色体联会时，因为发生缺失的染色体不能和它的正常同源染色体完全相应地配对，所以此时可以看到正常的一条染色体多出了一段或者形成一个拱形结构，还要看缺失的区段发生在染色体的一端还是两臂的内部。增加是染色体上增加了(相同)的某一片段。学生：拱出来或长出来的一段是重复的片段。增加对生物进化有重要作用。这是因为多余的基因可能向多个方向突变，而不至于损害细胞和个体的正常机能。突变的最终结果，有可能使“多余”的基因成为一个能执行新功能的新基因，从而为生物适应新环境提供了机会，因此在遗传学上往往把增加看做是新基因的一个重要来源。增加的遗传学效应比缺失来得缓和，并且具有累加作用。颠倒了180º染色体的某一位置颠倒了180º。学生：一个倒位杂合体在减数分裂时为了完成同源染色体的配对，可能形成一个倒位环。倒位对生物自身影响不是很大。但是倒位杂合体往往形成不平衡的配子，后代的生活力下降；倒位纯合体由于形成的配子与正常个体形成的配子往往不能很好结合，所以可形成新的物种，为新物种的进化提供了有利条件。移接指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。学生：在减数分裂四分体时期，一对同源染色体的非姐妹染色单体之间常常会发生交叉并且相互交换一部分染色体，这是基因重组的一种形式。移接主要是产生部分异常的配子，使配子的育性降低或产生有遗传病的后代。学生：果蝇的体细胞中有4对染色体，(3对常染色体，1对性染色体)经减数分裂形成的精子或卵细胞中含有4个染色体学生：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和X及Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y；两种；相等，分别是4个，学生：不相同。形态一样的同源