浙科版 (2019)必修2《遗传与进化》第三节 染色体畸变可能引起性状改变优质课ppt课件

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：①染色体缺失某一片段，②染色体增加某一片段，③染色体某一片段位置颠倒180度，④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。）

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：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5％～15％，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）