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2019-2020年高中生物《染色體變異》教案12 新人教版必修2 一、 教學(xué)目標(biāo) 1.說出染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型。 2.說出染色體數(shù)目的變異。 3.進(jìn)行低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) 染色體數(shù)目的變異。 2.教學(xué)難點(diǎn) （1） 染色體組的概念。 （2）二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯(lián)系。 （3）低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。 三、教學(xué)策略 染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異和染色體數(shù)目的變異，其中染色體數(shù)目的變異是本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)。建議本節(jié)的教學(xué)時(shí)間為2課時(shí)，第1課時(shí)完成理論教學(xué)部分，第2課時(shí)完成低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化的實(shí)驗(yàn)。 在復(fù)習(xí)基因突變的基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生回憶基因和染色體的關(guān)系?；蚰軌虬l(fā)生突變，那么染色體能不能發(fā)生變化呢？如果染色體發(fā)生變化，它會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？生物的性狀又會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？從而引出染色體變異包括染色體結(jié)構(gòu)的變異和染色體數(shù)目的變異。 染色體結(jié)構(gòu)的變異是學(xué)生了解的內(nèi)容，教材通過4個(gè)示意圖直觀形象地說明了染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。但需要提醒學(xué)生的是，盡管大多數(shù)染色體結(jié)構(gòu)的變異對生物是有害的，但也有少數(shù)變異是有利的，人們研究染色體結(jié)構(gòu)的變異可以為生產(chǎn)實(shí)踐服務(wù)，也可以為人類健康服務(wù)。關(guān)于染色體數(shù)目的變異可以采取下面的教學(xué)策略。 1.以辨圖、設(shè)問、討論和復(fù)習(xí)的方式理解染色體組的概念。 染色體組的概念較為復(fù)雜，如果直接講述，學(xué)生是很難理解其實(shí)質(zhì)的。建議教師從雌雄果蠅體細(xì)胞和生殖細(xì)胞的染色體的形態(tài)和數(shù)目分析入手，設(shè)置一系列的問題情境，通過聯(lián)系以前所學(xué)的知識(shí)，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)染色體組的概念。問題情境如下。 觀察教科書圖5-8雌雄果蠅體細(xì)胞的染色體和圖59雄果蠅的染色體組，回答下列問題。 (1)果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？幾對常染色體？（答：8條；3對。） (2)Ⅱ號(hào)和Ⅱ號(hào)染色體是什么關(guān)系？Ⅲ號(hào)和Ⅳ號(hào)染色體是什么關(guān)系？ （答：同源染色體；非同源染色體。） (3)雄果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對同源染色體？ （答：Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ， X和Y。） (4)果蠅的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態(tài)、大小和功能上有什么特點(diǎn)？這些染色體之間是什么關(guān)系？它們是否攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息？ （答：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y；這些染色體在形態(tài)、大小和功能上各不相同；它們是非同源染色體；它們攜帶著控制生物生長發(fā)育的全部遺傳信息。） (5)如果將果蠅的精子中的染色體看成一組，那么果蠅的體細(xì)胞中有幾組染色體？（答：兩組。） 通過以上的問題情境，再加上教師的引導(dǎo)和總結(jié)，學(xué)生能夠比較容易理解染色體組的概念，并能很好地理解二倍體和多倍體與染色體組之間的關(guān)系。 2.通過具體實(shí)例、概念的辨析和對比，認(rèn)識(shí)單倍體、二倍體和多倍體之間的關(guān)系。 單倍體的概念是教學(xué)中的難點(diǎn)。教師可以采用教材中提供的蜜蜂的實(shí)例來分析蜂王、工蜂和雄蜂體內(nèi)的染色體組數(shù)目，提出單倍體的概念，并設(shè)置一些問題情境，讓學(xué)生區(qū)分單倍體與一倍體，單倍體、二倍體和多倍體之間的區(qū)別和聯(lián)系。 例如，教師可以提出下列問題。 （1）一倍體一定是單倍體嗎？單倍體一定是一倍體嗎？ （答：一倍體一定是單倍體；單倍體不一定是一倍體。） （2）二倍體物種所形成的單倍體中，其體細(xì)胞中只含有一個(gè)染色體組，這種說法對嗎？為什么？ （答：對，因?yàn)樵隗w細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂形成配子時(shí)，同源染色體分開，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。） （3）如果是四倍體、六倍體物種形成的單倍體，其體細(xì)胞中就含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體，這種說法對嗎？ （答：不對，盡管其體細(xì)胞中含有兩個(gè)或三個(gè)染色體組，但因?yàn)槭钦５捏w細(xì)胞的配子所形成的物種，因此，只能稱為單倍體。） （4）單倍體中可以只有一個(gè)染色體組，但也可以有多個(gè)染色體組，對嗎？ （答：對，如果本物種是二倍體，則其配子所形成的單倍體中含有一個(gè)染色體組；如果本物種是四倍體、六倍體等多倍體，則其配子所形成的單倍體含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的染色體組。） 學(xué)生很容易將單倍體與一倍體相混淆。一倍體只含有一個(gè)染色體組，肯定是單倍體，但單倍體不一定只含有一個(gè)染色體組，因此，不一定是一倍體。對于多倍體的配子所形成的單倍體，學(xué)生又容易與二倍體、三倍體和四倍體等相混淆。區(qū)分的關(guān)鍵是判斷生物體是由受精卵還是由配子發(fā)育而成的。由受精卵發(fā)育而成的個(gè)體，含有幾個(gè)染色體組就是幾倍體；由配子直接發(fā)育而成的生物個(gè)體，不管含有幾個(gè)染色體組，都只能稱做單倍體。 3.用圖解、事例和圖表的形式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)多倍體和單倍體育種。 之所以將多倍體和單倍體育種放在一起來學(xué)習(xí)，是因?yàn)槎扼w、多倍體和單倍體具有可比性，有助于學(xué)生對概念的理解。同時(shí)，育種的學(xué)習(xí)是建立在這些概念的基礎(chǔ)之上的。 多倍體育種可以用下列的流程圖表示。 單倍體育種的教學(xué)可采用實(shí)例分析并結(jié)合流程圖的方法。例如，假設(shè)體細(xì)胞的基因型為AaBb，育種過程中基因型的變化如下圖所示。 最后列表讓學(xué)生總結(jié)兩種育種方法的原理、操作方法和優(yōu)缺點(diǎn)，表中的內(nèi)容由學(xué)生討論填寫。 多倍體育種 單倍體育種 原理 染色體組成倍增加 染色體組成倍減少，再加倍后得到純種(指每對染色體上成對的基因都是純合的) 常用方法 秋水仙素處理萌發(fā)的種子、幼苗 花藥的離體培養(yǎng)后，人工誘導(dǎo)染色體加倍 優(yōu)點(diǎn) 器官大，提高產(chǎn)量和營養(yǎng)成分 明顯縮短育種年限 缺點(diǎn) 適用于植物，在動(dòng)物方面難以開展 技術(shù)復(fù)雜一些，須與雜交育種配合 4.關(guān)于“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化”的實(shí)驗(yàn)。 教師在實(shí)驗(yàn)開始前，可以先復(fù)習(xí)染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念，以及多倍體和單倍體育種的原理、操作方法和優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)復(fù)習(xí)“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”的實(shí)驗(yàn)步驟，為本實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。 在低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目的變化的實(shí)驗(yàn)中，低溫的作用與秋水仙素的作用基本相似。與秋水仙素相比，低溫條件容易創(chuàng)造和控制，成本低、對人體無害、易于操作。但通過顯微鏡觀察時(shí)，只能觀察到染色體數(shù)目的增加，增加的具體數(shù)目不容易確定。