《染色体变异》 常州市第三中学 凌祎丽 教学目标：知识：1.简述染色体结构变异的类型。 2.简述染色体数目的变异。 3.举例说出单、多倍体育种的原理、方法和特点。 4.举例说出多倍体育种在生产中的应用。 能力：运用知识原理解决实际问题。 情感：关注染色体变异原理与人类健康、社会生活的联系。 教学重点：染色体数目的变异。 教学难点：1.染色体组的概念。 2.二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。 教学方法：问答法、模型演示、练习 教学设计： 教师活动 学生活动 播放新闻：“世界首例：7岁智力低下女童染色体变异”。 这个新闻所揭示的事件正好是我们今天要复习的内容《染色体变异》，从中可见学习生物学知识可以有助我们了解自身，关注健康生活。 展开：染色体变异分为结构变异和数目变异，视频中女孩的11号染色体多一段是属于染色体的结构变异。 一、染色体结构变异有四种：重复、缺失、倒位、易位。 1、重复、缺失 看图： ∆请看图叙述这两种类型变化特点？ ∆新闻中女孩11号染色体变异属于哪一种？ ∆染色体缺失类型有什么例子？ ∆思考： 1.这两种染色体结构变异会使染色体上的基因发生什么变化？ 2.染色体结构变异中的增加、缺失与基因突变中的增添、缺失有何不同？ 结合图片，点评基因突变和染色体变异的区别。 2、倒位、易位 看图： ∆请看图叙述这两种类型变化特点？ ∆思考： 1.倒位和易位会使染色体上的基因发生什么变化？ 2.易位与四分体时交叉互换有什么区别？ 结合图片，点评四分体交叉互换和易位的区别。 总结：染色体结构变异导致生物变异的原因：染色体结构的变异导致染色体上基因的数目和排列顺序改变从而引起生物性状的改变。 ［典例训练］ 如图(1)(2)(3)(4)分别表示不同的变异类型,基因a、b仅图(3)所示片段差异.相关叙述正确是(    ) A. 图中4种变异中能够遗传的变异是(1)(3) B. (3)中的变异属于染色体结构变异中的缺失 C. (4)中的变异可能是染色体结构变异中的缺失或重复 D. (1)(2)都表示易位,发生在减数第一次分裂的前期 ∆刚才我们回顾的是染色体结构变异是针对单个染色体的变化，有没有群体大量染色体的变化呢？ 二、染色体数目变异 先看个例子：21三体综合症 看图： ∆观察正常人和患者的染色体图谱，哪里出现了不同，说明致病原因是什么？ 1、像这样，细胞中个别染色体增加或减少就是染色体数目变异中的一种。 另一种情况以果蝇为例，果蝇有4对8条染色体，图片展示其染色体数成倍的增加和减少现象。 2、像这样，细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少，也是染色体数目变异。 ∆那染色体组是什么？ 三、染色体组 1、概念： 看图： 以雄性果蝇为例，通过减数分裂会产生两种配子（即精子），观察生殖细胞中染色体图片： ∆细胞中有几条染色体？ ∆这些染色体彼此之间是什么关系？ ∆携带生物的遗传信息吗？ 像这样的一群染色体，彼此形状、大小不同，是非同源染色体，携带有遗传信息，它们就是一个染色体组。 ∆回到雄果蝇体细胞中，这样的染色体组有几个？ 总结：强调染色体组的特点三方面。 ∆那么类推人体的配子中有几个染色体组？那人体细胞中有几个染色体组？ ∆从刚才这个过程中，你能不能发现减数分裂时染色体组和染色体数有什么变化规律吗？ 2、判断染色体组数方法： 通过模型，让学生在黑板上演示，在ppt已有细胞框架的基础上摆出一个染色体组的图像。 ∆先给出三对6条染色体，挑出一个染色体组 ∆再给出两组8条染色体，挑出一个染色体组 说明学生摆放的模型，不用考虑颜色，只要大小不同，就可以任意组合构成一个染色体组，因此，看染色体组数的方法是？ 练习： 判断图中各染色体组数： 判断细胞分裂图中各染色体组数： 方法的再次强调、总结。 ∆我们会看了染色体组数，那是不是细胞中有几个染色体组数，其就是几倍体呢？ 那如何来看几倍体生物呢？ 四、二倍体、多倍体和单倍体 由受精卵发育而来生物体，细胞中有两个染色体组的是二倍体，有三个染色体组的是三倍体，依次类推，通常将三个及三个以上的都叫多倍体。比如人、果蝇都是二倍体，香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，还有苹果、梨都是多倍体。 由配子（即生殖细胞）发育而来的是单倍体，例如蜜蜂家族的雄蜂就是由蜂王产生的卵细胞直接发育而来的，直接叫单倍体。 ［典例训练］ 下列说法正确的是（ ） A.六倍体小麦花药离体培养成的个体是三倍体 B.单倍体是体细胞中只有一个染色体组的个体 C.体细胞中只有两个染色体组的个体必定是二倍体 D.八倍体小黑麦花粉离体培养成的个体有4个染色体组，是单倍体 点评总结：图片： 1.花药里有花粉，花粉里有精子，所以花药（花粉）离体培养是指由精子培养，形成仍是单倍体 2.四组染色体组的生物经减数分裂产生配子含两个染色体组，但由配子发育而成都是单倍体，因此，单倍体与含染色体组的数目没有关系！ 从练习中可见，像八倍体小黑麦就是农业生产上应用单、多倍体的原理，结合育种制造出来的。多倍体叶片、果实和种子都较大，营养物质含量都有所增加，生活中还有哪些常见的多倍体育种？ 五、多倍体育种 简介无子西瓜的形成。 ∆为什么二倍体能变成四倍体呢？回顾有丝分裂过程中后期是什么特征？ ∆后期染色体数加倍，染色体组也加倍。如何让染色体组保持加倍状态呢？ ∆怎么抑制纺锤体形成呢？ 总结：多倍体育种方法和原理 ∆联系后面要复习的知识，为避免年年制种，无籽西瓜还可以通什么技术制得？ 刚才题中提到的花药离体培养，是生产实践中单倍体的育种手段之一。 六、单倍体育种 简介单倍体育种手段：先花药离体培养得到单倍体，因单倍体长势弱且高度不育，再秋水仙素诱导，得到染色体组数加倍的正常个体。 ∆遗传图解展示：杂交育种制造矮秆抗病类型植株。观察育种过程示意图，其有什么不足？ ∆如果用单倍体育种流程，如何制得矮杆抗病纯合体？ ∆感到单倍体育种的优点是什么了吗？ 总结：单倍体育种方法和原理（列表归纳，比较两种育种方法） ［典例训练］ （2015· 苏锡常镇）下列有关生物育种的叙述中，错误的是（     ）（多选） A．杂交育种除了能选育新品种外，还能获得杂种表现的优势 B．用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是人工诱导多倍体的唯一方法 C．体细胞中染色体组数为奇数的作物品种都是经花药离体培养获得的 D．基因工程育种能定向改变生物的性状，也能定向引起基因突变 结合板书框架，总结本节课所复习的内容。 观看新闻 ∆重复：一条染色体片段上增加了一段。 缺失：一条染色体片段上减少了一段。 ∆属于重复类型 ∆猫叫综合症，第五号染色体缺失了一段 ∆1.基因的数目会发生变化，变多或变少 2. 染色体结构变异中的增加、缺失是染色体整段的增加或减少，基因的数目会变，而基因突变中的增添、缺失是指DNA碱基对发生增添、缺失，会改变基因结构，但基因的数目没有变化 ∆倒位：一条染色体片段发生位置的颠倒；易位：一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上 ∆1.使基因的位置、排列顺序发生改变 2.易位是发生在两条非同源染色体上片段的移接，四分体时交叉互换是发生在同源染色体非姐妹染色单体间的片段交换 随堂练习 正确C，分析： 四幅图从左至右分别表示：四分体时交叉互换、染色体结构变异的易位、基因突变、染色体结构变异的缺失或重复，其都属于可遗传的变异，只有1号发生在减数第一次分裂，所以C正确。 第21号染色体多了一条 回顾思考 4条 非同源染色体 携带 2个 1个 2个 染色体组数随染色体数减半而减半 3条，每对里挑一条，放一起 2条，每组里挑一条，放一起 细胞内同种形态染色体有几条就含几个染色体组。 1个、3个、4个 4个、2个、2个、2个 不是 回忆思考 随堂练习 正确D，分析： A.花药（花粉）离体培养形成个体叫单倍体 B.单倍体不一定只有一个，比如四倍体得到的单倍体，染色体组就两个 C.由受精卵发育而来才算几倍体 无子西瓜 每个着丝点分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由纺锤丝牵引分别向细胞的两极移动。 抑制纺锤体形成 用低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗 植物组织培养 自交后需逐代选优，育种时间较长 学生白板补充遗传图解流程 缩短育种年限 随堂练习 BCD，分析： B.还有低温 C.不一定，还有植物体细胞杂交技术（后面会复习） D.基因突变是不定向的