《染色体变异》教案

《染色体变异》教案（精选6篇）

《染色体变异》教案 第1篇

教学目标

1、说出染色体结构变异的基本类型。

2、说出染色体数目的变异。

3、进行低温诱导染色体数目变化的实验。教学重点：染色体数目的变异。教学难点

⑴染色体组的概念。

⑵二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。⑶低温诱导染色体数目变化的实验。课时：2课时。

教学方法：直观教学法、实验法。教学程序 第1课时

导入：基因突变导致生物变异的原因是什么？ 基因能够发生突变，那么染色体能不能发生变化呢？如果 染色体发生变化，它会发生什么样的变化呢？生物的性状又会发生什么样的变化呢？

一、染色体结构的变异

1.出示投影片:猫叫综合征幼儿照片。

2.让学生观察:患儿的征状---两眼较低、耳位低下，存在着严重的智力障碍。教师补充说:患儿哭声轻、音调高，很像猫叫。3.投影片放映:病因---染色体缺失图，包括：

在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有4种： ①染色体缺失某一片断（上图1）； ②染色体增加某一片断（上图2）；

③染色体某一片断位置颠倒1800（上图3）；

4.讲述:猫叫综合征的病因是病儿第5号染色体部分缺失，这属于染色体结构变异。5.染色体结构变异，为何能导致生物性状的变异呢? 教师引导学生从染色体结构的变化会引起染色体上的基因数目和排列顺序的改变等方面来加以思考。

二、染色体数目变异

1.我们已经知 道染色体结构变异会导致生物性状的变异，那么染色体数目发生改变会不会引起生物的变 异呢?(回答:会)染色体数目会如何改变呢?(回答:可增加，也可减少)。

2.前面所说的仅是染色体“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，人类有一种叫“21-三体综合征”的遗传病，患者比正常人多一条染色体---21号染色体是三条，其征状表现为智力低下，身体发育缓慢等；

再如，人类的另一种遗传病叫“ 性腺发育不良(turner综合征)”，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。

染色体数目变异的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的应用更为普遍。因此，我们重点介绍后一种类型的染色体数目变异。3.首先我们要了解什么是“染色体组” 放 映:动物精子形成过程图 组织学生观察、归纳、总结:(1)在减数分裂过程中，染色体复制一次细胞分裂二次，结果生殖细胞中的染色体数减少了一半。

出示:雄果蝇染色体的活动投影片。

投影玉米体细胞图观察:玉米体细胞中20条染色体，其生殖细胞内有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染色体组。同样，人的一个染色体组中有23条染色体。

4.教师讲述:人、果蝇、玉米体细胞中各含两个染色体组，都属于二倍体。在自然界中，几乎全部的动物和过半数的高等植物均是二倍体。那么，该如何给二倍体下定义呢? 回答:二倍体指的是体细胞中含有两个染色体组的个体。

依此类推，体细胞中含三个染色体组的个体该称为三倍体，如香蕉、无籽西瓜等；体细胞中含四个染色体组的个体被称为四倍体，如马铃薯。

我们把体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体称为多倍体。三倍体、四倍体都属于多倍体。

多倍体个体在植物中广泛存在，动物中较少见。

5.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，也可以成倍减少。

例如，我们在初中生物中学过蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成，而雄蜂由未受精卵直接发育而成。因此，雄蜂体细胞中的染色体数是工蜂 和蜂王的一半。像这样，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，称为单倍体。

玉米是二倍体，20条染色体。由玉米花粉直接发育成的个体中含有10条染色体，是一个染色体组，我们称之为单倍体。

普通小麦是六倍体，体细胞中有六个染色体组。其配子中有三个染色体组。而由其配子发育而成的含有三个染色体组的个体也叫单倍体，不能被称为三 倍体。因为由配子发育成的小麦，其体细胞中的染色体数同本物种配子中的染色体数相 同。

教师总结: 可见，二倍体、多倍体和单倍体的划分依据是不同的。二倍体、多倍体以含染色体组的数目来划分；单倍体则只要含有本物种体细胞染色体数目的一半即是，与含染色体组的数目多少没有关系。第2课时

提问:多倍体的自然成因是什么? 具有什么特点?(回答:略)投影展示:二倍体草莓、多倍 体草莓的图片。看图可知，多倍体植物各器官均较

二倍体大，果实中含营养物质多。如四倍体水稻的干粒重是二倍体水稻的二倍，蛋白质含量提高了5％～15％，可见多倍体有较高的应 用价值。

下面，我们以“三倍体西瓜的培育过程”为例，学习多倍体在实践中的应用。师生根据p49图示学习、讨论三倍体无籽西瓜的培育过程。板书培育过程

刚才，我们归纳了“多倍体”的有关知识，明确了采用人工诱导多倍体来获得多倍体，可以应用在育种上培育新品种。

那么，单倍体的情况又是怎样的呢? 请同学们思考以下问题:（1）单倍体的概念。

（2）一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。）

（3）二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗？为什么？

（4）如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色 体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗？

（答：不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体。）

（5）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗？

（答：对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组。）（6）单倍体植株有何特 点？

2.在学生阅读、思考、讨论的基础上根据大纲归纳总结单 倍体的有关知识:

讲述:多倍体和单倍体在人工诱导育种上都有很重要的意义，目前许多国家利用多倍体和单倍体育种方面均取得很大的成果。

《染色体变异》教案 第2篇

一、素质教育的目标

（一）知识教学点

1．理解染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。

2．理解单倍体以及多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。3．说出染色体结构变异的基本类型。

（二）能力训练点

1．以果绳为例，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．通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

3．通过单倍体和多倍体的概念、原理、应用的学习，训练学生演绎思维能力。（三学科方法训练点

让学生初步了解单倍体育种、化学方法诱导多倍体育种及杂交育种的几种方法等。

二、重点、难点、疑点的解决办法

1．教学重点及解决办法（1）染色体组的概念。

（2）二倍体、多倍体和单倍体的概念。（3）多倍体育种原理及在育种上的应用。[解决方法]（1）让学生阅读有关染色体组的内容，感知染色体组的概念；用多媒体教学出示制作的雄果蝇染色体组图解活动课件，讲清染色体组的概念；用练习的方法巩固染色体组的概念。（2）用举例的方法讲清二倍体、多倍体和单倍体的概念；用区分单倍体与二倍体及多倍体依据的方法辨析二倍体、多倍体和单倍体的概念；用练习的方法巩固二倍体、多倍体和单倍体概念。

（3）通过复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目的变化、分裂后期的特点，自然引出多倍体形成的原因，同时用八倍体小黑麦说明人工诱导多倍体育种的原理的方法。

2．教学难点及解决办法

多倍体和单倍体的形成原因。

[解决方法]（1）多倍体的形成原因，通过复习植物细胞的有丝分裂过程、染色体数目的变化、分裂后期的特点，自然引出多倍体形成的原因。

（2）单倍体形成原因，给学生足够的时间，同桌同学相互讨论，再集中疑难问题，老师给予点拨。

3．教学疑点及解决办法

（1）区分单倍体与二倍体及多倍体划分的依据。

（2）如何理解单倍体可能只有一个染色体组，也可能有多个染色体组。

[解决方法]（1）用例证的方法来明确单倍体和二倍体或多倍体的依据。

（2）用例证的方法去辨析单倍体可能只有一个染色体组，也可能有多个染色体组。

四、教学方法

高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

谈话法为主。

五、教具准备

果蝇的染色体图、植物细胞有丝分裂图、花粉培育及八倍体小黑麦育种图。制作图74雄果蝇的染色体组的活动图课件和多媒体教学器材。

六、教学步骤

（一）明确目标

多媒体教学的银幕显示使学生明确本节课要达到的教学目标： 1．了解染色体结构和数目变化的类型；

2．理解果蝇染色体组的图解，掌握染色体组的概念；

3．掌握二倍体、多倍体的概念，理解多倍体形成原因及特点。

（二）重点、难点的学习与目标完成过程

教师讲：我们第一章学习细胞有丝分裂时，根据有丝分裂的特点，明确每种生物都含有一定数目的染色体，谁能举出几个例子？（提出学生看教材）

学生回答：洋葱细胞内有8对共16个染色体；水稻有12对共24个染色体；果蝇有4对共8个染色体。

教师总结分析：只有生物染色体数目的恒定性，才能表现出遗传性状的相对稳定性。然而一切事物都是变化的，染色体也不例外。当自然条件和人为条件发生改变时，染色体数目和结构可以发生改变，从而引起生物性状发生改变，我们把这种变异叫做染色体变异。

第2节、染色体变异

（一）染色体变异的概念：

根据上面分析，要求学生边看书边回答。

老师问：什么是染色体变异？

学生回答：在自然条件和人为条件改变的情况下，染色体的数目和结构可以发生变化，从而导致生物性状的变异就叫染色体变异。

老师又问：根据染色体结构和数目的变化，染色体变异的种类如何？

学生回答：

（二）染色体结构的变异

阅读教材P85图5-5，引导学生总结出结构变异的4种类型：

1.缺失 2.增添 3.移接 4.颠倒

老师粗略介绍染色体结构变异的情况后，接着讲，在染色体变异中，染色体数目的改变对生物新类型的产生起着很大的作用，特别是细胞内整套染色体数目的成倍增加或减少在生产实践中应用比较普遍。我们重点探讨这一问题。

（三）染色体数目的变异：

1．染色体组

让学生观察果蝇的染色体图（图5-

8、图5-9），并阅读染色体组的部分内容。

在此基础上用多媒体教学出示制作的雄果蝇染色体组图解活动课件，银幕显示图5-9所示雄果蝇体细胞中染色体组成图。

老师问：果蝇体细胞中有几个染色体，几对同源染色体？其中几对常染色体和性染色高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

体？

学生答：8个染色体，4个同源染色体。3对常染色体（Ⅱ Ⅱ、ⅢⅢ、ⅣⅣ），1对性染色体（雌果蝇为XX，雄果蝇为XY）。

老师问：雄果蝇形成精子时必须进行减数分裂，请同学们回忆一下，减数分裂时同源染色体的变化特点是什么？

学生答：同源染色体要发生分离，非同源染色体要发生自由组合。

接着银幕显示图74示意果蝇体细胞经减数分裂分别进入两个配子。老师问：两个配子中染色体数相等吗？分别是多少个？各是什么？ 学生答：相等。分别是4个，应该是X、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Y、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。老师问：对一个配子而言，染色体形态大小相同吗？为什么？ 学生答：不同。一条一个样。因为不含同源染色体。

教师归纳：象果蝇生殖细胞那样，形态、大小不同的一组染色体叫做染色体组。并由此得出：不同种的生物，每个染色体组所含的染色体数目和形态是不同的。

2．二倍体和多倍体

（1）二倍体：根据染色体组的概念，凡是体细胞中含有两个染色体组的个体，叫二倍体。如果蝇、玉米、洋葱就是二倍体。几乎全部的动物和过半数以上的高等植物，都是二倍体。

（2）多倍体的概念和多倍体的形成：懂得了二倍体的概念后，我们常把体细胞中含有三个以上染色体组的个体统称为多倍体。其中体细胞中含有三个染色体组的个体叫三倍体。如香蕉就是三倍体。体细胞中含有四个染色体组的个体叫四倍体。如马铃薯是四倍体。此外还有六倍体、八倍体等统称为多倍体。可见，在体细胞中所含的染色体组数目是我们划分二倍体或者多倍体的依据，这就是染色体数目变异中按整套染色体成倍增加的一类情况。多倍体是怎样形成的呢？出示植物细胞有丝分裂的过程图，并提

问：植物细胞有丝分裂的各个时期染色体数目有什么变化？分裂后期有什么特点？细胞分裂到这一阶段所含染色体数目和其他时期是否相同？与其他时期有何关系？

当学生回答完这些问题后，教师很自然地引出多倍体形成的原因，是由于外界条件剧烈变化的影响，通过内因而形成的。例如在高山或沙漠地区，自然条件（包括温度、湿度）的变化十分剧烈。当植物细胞进行分裂时，染色体已经分裂，但由于环境条件剧烈变化，使细胞分裂受到阻碍而停止分裂。这样的细胞，核内的染色体却已经加倍了，这种染色体加倍的细胞，继续进行正常的有丝分裂，并且通过减数分裂，形成了染色体数目也相应加倍的生殖细胞，再由这些生殖细胞结合成合子，进一步发育成的植物，就是多倍体。例如帕米尔高原的高山植物，其中有65％是多倍体植物。

多倍体植株的特点和意义是什么？

学生回答后老师点拨：由于多倍体植株所含染色体数目成倍增加，与二倍体植株在性状上有明显的不同。一般表现为形态上的加大，无论叶片上的气孔、花粉粒、花朵或茎杆、果实和种子都明显增大，蛋白质及其他产物含量也提高。但由于染色体的增加而呈现出发育延缓、结实降低的情况。例如：在银幕上显示P·200中图75二倍体水稻和四倍体水稻的比较图，讲清楚四倍体水稻（体细胞中含有48个染色体）比二倍体水稻（体细胞中含有24个染色体）的稻粒有明显增大，蛋白质的含量提高5—50％。因此，多倍体植物在生产上具有一定的利用价值。

3.单倍体

讲解单倍体的概念，是指体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。着重理解“体细胞”、“本物种”、“配子”三个生物用语，并举例说明之。如：玉米是二倍体，它的体高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

细胞中含有二个染色体组，10个染色体，又如普通小麦是六倍体，它的体细胞中含有六个染色体组，42个染色体，它的单倍体植株体细胞中含有3个染色体组，21个染色体。可见，单倍体植株的染色体数目总是正常植株染色体数目的一半。

在此，让学生自己强化记忆单倍体、二倍体和多倍体的定义后，教师提问：单倍体与二倍体或多倍体划分的依据是什么？二倍体与多倍体划分的依据是什么？

在学生回答的基础上老师点拨：二倍体和多倍体的划分依据是体细胞中含有染色体组的数目，但是单倍体的确定并不是以体细胞中含有染色体数目为依据的，而应是体细胞含有本物种配子的染色体数目。由配子直接发育而来的不同生物单倍体含有染色体组的数目可以不同，绝不能认为单倍体只含一个染色体组，也可能有多个染色体组。如玉米是二倍体，它的单倍体含一个染色体组；棉花是四倍体，它的单倍体含有二个染色体组；普通小麦是六倍体，它的单倍体是三个染色体组。

（2）单倍体形成的原因

让同桌同学相互讨论后，老师再集中点拨疑难问题，必须明确：在自然条件下，玉米、普通小麦、水稻、烟草作物等，偶尔会出现单倍体植株，这是由于未经受精的卵细胞发育而成的。

（3）单倍体的特点

让学生回答后老师点拨：单倍体植株与正常植株相比，植株弱小，而且高度不孕的。

（4）单倍体在育种上的意义

让学生回答后老师点拨：常用花药离体培养的方法获得单倍体，这种植株无生产价值，但在育种上有其特殊的意义。用人工诱导使单倍体植株染色体加倍，这样，它的体细胞中不仅含有正常植株体细胞中的染色体数，而且每对染色体上的成对的基因都是纯合，这样植株后代就不会发生性状分离。这种方法比杂交育种所需时间大大地缩短了。现举例如下：（通过多媒体教学投放在银幕上逐渐展现）

两对基因AaBb的杂合小麦F1，经减数分裂形成

此种方法培养稳定的性状，种植只需两年时间，与杂交育种相比，明显缩短了育种年限。

（三）总结

现在我们来总结一下：①象果蝇的生殖细胞那样，形态、大小和数目都不相同的染色体叫染色体组。以染色体组的数目为依据来划分，凡是体细胞有两个染色体组的个体为二倍体，凡是体细胞中有三个以上的染色体组的个体为多倍体。②多倍体形成的外因是外界条件（自然条件或人为条件）的剧烈变化，内因是染色体复制后细胞分裂受阻，使细胞核染色体加倍。

（四）布置作业

1．认真分析右图的对照图，从A、B、C、D确认出表示含一个染色体组的细胞，是图中的_________。

高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

参考答案：B。

2．下图是果蝇一种生殖细胞的染色体图解，请据图回答：

（1）这是什么性别的果蝇生殖细胞？___________。其中的染色体共同组成了一个_____。

（2）这个细胞某基因位于第Ⅲ号染色体上，它的等位基因位于该果蝇的_______细胞中的第______号染色体上。

（3）从图可推知，果蝇的体细胞中，含有几对同源染色体？______。

参考答案：（1）雄性、染色体组，（2）体、Ⅲ，（3）4。

1．用亲本基因型为DD和dd的植株进行杂交，其基因子一代的幼苗用秋水仙素处理产生了多倍体，其基因型是

[

] A．DDDD B．DDdd C．dddd D．DDDd 2．在育种上使后代的性状既要得到更多的变异，又要使变异的性状较快地稳定，最好应该采用 [

] A．单倍体育种 B．多倍体育种 C．杂交育种

D．诱变育种

3．用基因型TtDd的个体产生的花粉粒，分别离体培养成幼苗，再用秋水仙素处理使其成为二倍体。这些幼苗成熟的后代

[

] 高考学习网－中国最大高考学习网站Gkxx.com | 我们负责传递知识！

A．全部纯种 B．全部杂种 C．4/16纯种 D．1/16纯种

参考答案：1．B 2．A 3．A。

（五）板书设计

二、染色体变异

（一）染色体变异概念

（二）染色体结构的变异

（三）染色体数目的变异 1．染色体组

2．二倍体、多倍体的概念及多倍体的形成（1）二倍体

（2）多倍体的概念及形成 ①概念

③多倍体的特点和意义 3.单倍体

（1）单倍体的概念

（2）单倍体形成的原因（3）单倍体的特点

《染色体变异》教案 第3篇

高中生物“染色体变异”一节中, 概念多、难度大, 如“染色体组”、“单倍体育种”、“多倍体育种”等, 即使采用多媒体教学, 效果也不甚理想。笔者所在的教育行政部门架构了“网络生态学习系统”, 为实践“翻转课堂”提供了很好的平台。尝试“翻转课堂”下的生物学概念教学, 寻求课堂教学时间和空间的突破, 达成最佳的教学效果, 不妨从“云教育”理念下的网络教学入手。

一、基于“云教育”理念下的网络教学

信息时代教育的边界被进一步打破, 学习的地点和方式都可以发生改变, 教师将教学资源推送到“网络生态学习系统”上, 学生可以用便携的电子设备随时随地登陆、学习, 当这个平台融入了教学、管理、交流等更多功能时, 基于“云教育”理念下的课前网络教学便得以实现。

1.“微视频”点播, 启动课前学习

这里的课前学习并不是传统的预先阅读文本, 它的载体是网络共享的“微视频”。在这一节中, 笔者就录制了“染色体结构会出现怎样的变异?”“染色体数目会出现怎样的变异?”“有趣的多倍体和单倍体”, “三倍体西瓜是怎么来的”等多个微视频供学生点播。这些视频时长不超过5分钟, 短小精悍、有一定的逻辑性, 与课堂教学的主题密切相关, 学习系统中的“动态演示区”除了有教师的视频讲解, 还能实时同步播放课件、板书和标注。

这种“微视频”点播的方式实现了学习的选择性。人本主义心理学家罗杰斯强调:人的本质特征就在于自觉的选择意识, 学习活动也是一连串选择的集合, 在选择中体现了学习者的主体性和能动性。每一个学生都有其独特的智力背景和情感背景, 正是这种差异, 带来了不同的情感倾向和认知基础。学生点播“微视频”, 可以选择学习内容, 播放自己感兴趣的微视频;可以选择学习进程, 视频的暂停、回放功能为不同层次的学生留下了学习空间, 缩小了认知水平的差异。

2.提出“真问题”, 了解认知障碍

传统教学中, 能当堂提出问题的学生只是少数, 教师更多地是根据预设推进教学。“翻转课堂”则不同, 课前学习视频后, 学生有充足的时间思考并提出自己的问题, “在线互动区”就是师生之间、学生之间的网络交流平台。

在这节中多数学生就提出以下问题:“染色体变异中的缺失、重复和基因突变中的缺失、增添一样吗?”“易位和交叉互换为什么很像呢?”“到底什么是一个染色体组呢?”“单倍体育种的过程是怎样的呢?”一些羞于提问的学生则匿名留言:“染色体丢失片段能观察到吗?”“XY染色体是不是同源染色体?”“无籽西瓜怎么繁殖后代呢?”这些问题不管复杂或是简单, 都是学生经过思考后提出的“真问题”。真实的问题, 才能反映出个体学习过程中的认知障碍, 帮助老师充分掌握学情。简单的问题, 可以及时在线解决, 减轻学生课堂认知负荷;复杂的共性问题, 恰恰就是教学难点, 老师可以针对性地选择教学策略, 组织有效的课堂教学活动。

3.绘制“概念图”, 搭建认知图式

“翻转课堂”的课前学习不能止步于看视频、提问题。在“网络生态学习系统”平台中还有一个“作业区”, 教师可以让学生尝试完成“染色体变异”的概念图 (图1) 。

奥苏贝尔认为, 有意义学习的心理机制是同化, 同化又有三种方式:下位学习、上位学习、并列结合学习[1]。根据其“逐渐分化”理论, 学生如果有良好的认知结构, 那么课堂学习就可以从包摄性最高的整体性知识开始, 逐渐掌握细节和内涵。概念图能帮助学生在深入学习时联系到“固着点”上去, 这种下位学习的方式最有效。

二、以“问题解决”为核心的课堂教学

“翻转课堂”的创新在课前, 但关键仍在课堂。学生作好了认知的准备、提出值得探究的问题, 那么在课堂中就应该以问题解决为核心, 通过有效的活动, 在“体验”、“解构”和“合作”中深入学习生物学概念。

1.在“体验”中形成概念

抽象概念之间如果发生混淆, 可能是因为符号表征时出现了相似。同样是“缺失”“增添”, 如果分别发生在DNA中和染色体中有什么差别呢?同样是“片段的转移”, 易位和交叉互换又有什么区别呢?绝大多数学生在课前学习中对此疑惑不解。

笔者设计了关于染色体和DNA的模型活动:动手“去掉”纸质模型DNA中的数个碱基和染色体上的片段, 对比观察这两种情况的差别;通过“移接”磁性贴模型中同源染色体之间的片段和非同源染色体之间的片段, 比较“易位”和“交叉互换”的区别。学生在活动中感受到了相似概念之间的差别, 从传统课堂的“旁观者”到翻转课堂的“体验者”, 获得了感性材料的真切体验, 才能有效地形成概念。

2.在“解构”中建构概念

“雄果蝇精子中的一组染色体就组成了一个染色体组”, 这是课本给出的原型。究竟什么是一个“染色体组”?学生很难理解, 这个概念也很难用“定义”的形式直接传递。认知心理学中的概念学习理论认为:学习者习得的概念内容包括原型、样例和核心成分。在概念教学中既要充分发挥原型和样例的作用, 又要使之上升到准确的核心成分, 才能对概念进行双层表征。

“翻转课堂”的课堂教学中应该引导学生对“染色体组”的概念原型进一步解构:果蝇的精子中有哪几条染色体? (Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Y) ;这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点? (各不相同) ;这些染色体之间是什么关系? (是非同源染色体) ;它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息? (是) [2]。只有提炼出这些核心成分, 学生才能真正准确地建构起“染色体组”的概念。

3.在“合作”中探究概念

“翻转课堂”还实现了学生的人际交往发展, 课堂教学不仅是一种认知活动、情感活动和实践活动, 同时也是一种人际交往活动, 对于有较大难度的概念, 可以组织学生进行小组合作探究。譬如“单倍体育种”和“多倍体育种”, 探究可以围绕以下问题进行:单倍体 (多倍体) 育种的原理是什么?常用方法有哪些?优点和缺点各是什么?小组成员各自发表观点、讨论交流、思维碰撞、彼此启发、经验共享。之后, 小组安排代表向全班同学汇报发言, 要条理清晰地讲出小组的观点。结束后, 其他小组可以补充发言, 并展开小组间的评价。对于普遍性的问题, 教师可以进行必要的全班指导。

正是在合作探究、生生对话和师生互动中, “翻转课堂”让学生真正成为了学习的主人, 每个学生既是知识的传播者, 又是知识的接受者。这种“人人教我, 我教人人”的学习方式推动着学生:要把别人教会, 必须对知识进行精细加工, 才能提出自己的观点。“翻转课堂”下的小组合作探究, 不仅培养了学生与人合作共事的能力、人际交往技能, 还增强了学生的集体责任感和荣誉感。

“翻转课堂”是伴随网络技术发展出现的新的教学模式, 其本质是先“学”后“教”。“学”是在多维开放、网络共享的环境下开始的, “教”是在互动合作、体验探究的课堂中进行的。

信息时代下, 课堂不再是获取知识的唯一场所, 课本也不再是知识的唯一载体, 学生乐于亲近电子终端, 随时登录平台进行微视频学习, 可谓是“学得积极”。“翻转课堂”的关键更在于“教得有效”, 围绕问题解决, 在活动体验、合作探究中让学生有效地完成认知内化和知识建构。这种教学模式下, 教学内容没有减少, 教学标准没有降低, 学生学得主动、愉快, 完全契合素质教育“减负”的精神。在教育信息化发展的过程中, “翻转课堂”必将对现有的教学模式产生影响, 这种变革也许才刚刚开始, 笔者将继续实践和探索下去。

参考文献

[1]陈琦, 刘儒德主编.教育心理学.高等教育出版社, 2005.

辨析染色体变异 第4篇

关键词：结构变异；数量变异；染色体

我把高中生物课本中出现的染色体变异的相关内容与高等学校教材刘祖洞编的《遗传学》中的相关内容进行比较后，现归纳如下：

一、染色体变异大概分为两种

1.染色体结构变异

染色体结构变异的发生是内因和外因共同作用的结果，外因有各种射线、化学药剂、温度的剧变等，内因有生物体内代谢过程的失调、衰老等。在这些因素的作用下，染色体可能发生断裂，断裂端具有愈合与重接的能力。当染色体在不同区段发生断裂后，在同一条染色体内或不同的染色体之间以不同的方式重接时，就会导致各种结构变异的出现。下面分别介绍这几种结构变异的情况。

（1）缺失

缺失是指染色体上某一区段及其带有的基因一起丢失，从而引起变异的现象。缺失引起的遗传效应随着缺失片段的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，轻则影响个体的生活力。在人类遗传中，染色体缺失常会引起较严重的遗传性疾病，如猫叫综合征，是第5号染色体缺失所致。

（2）重复

染色体上增加了相同的某个区段而引起变异的现象，叫做重复。分为顺接重复和反接重复。前者指的是某区段按照染色体上的正常顺序重复，后者指的是重复时颠倒了某区段在染色体上的正常直线顺序。在重复杂合体中，当同源染色体联会时，发生重复的染色体的重复区段形成一个拱形结构，或者比正常染色体多出一段。重复引起的遗传效应比缺失小。但是如果重复的部分太大，也会影响个体的生活力，甚至引起个体死亡。

（3）倒位

指某染色体的内部区段发生180°的倒转，而使该区段的原来基因顺序发生颠倒的现象。倒位区段只涉及染色体的一个臂，称为臂内倒位；涉及包括丝粒在内的两个臂，称为臂间倒位。倒位的遗传效应首先是改变了倒位区段内外基因的连锁关系，还可使基因的正常表达因位置改变而有所变化。倒位杂合体联会时可形成特征性的倒位环，引起部分不育性，并降低连锁基因的重组率。倒位杂合体形成的配子大多是异常的，从而影响个体的育性。倒位纯合体通常也不能和原种个体间进行有性生殖，但是这样形成的生殖隔离，为新物种的进化提供了有利条件。

（4）易位

易位是指一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上，从而引起变异的现象。如果两条非同源染色体之间相互交换片段，叫做相互易位，这种易位比较常见。

2.染色体数量变异

（1）整倍体

是指染色体数目变异是成套数目的改变，改变后的染色体数目还是整倍数的，都叫做整倍体。

①单倍体

体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，或由配子直接发育而来的个体。单倍体所含染色体组数可能是一组，也可能是多组。例如，二倍体植物的花粉直接发育而来的个体是单倍体，只含一组染色体；六倍体植物的花粉直接发育而来的个体还是单倍体，但含有三组染色体。蜜蜂的孤雌生殖，工蜂和雄蜂是由卵细胞未经受精直接发育而来的，含一个染色体组。

②二倍体

由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有两个染色体组的个体。例如，大多数动物一般由受精卵发育而来，且含有两个染色体组，这就叫做二倍体。

③多倍体

由受精卵发育而来的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组的个体。例如，三倍体无籽西瓜，由四倍体西瓜与二倍体西瓜杂交所得。

现将三者的区分归纳如下：

A由配子直接发育而来的个体——单倍体（染色体组数不定）

B由受精卵发育而来的个体

B1含有两个染色体组——二倍体（含二组染色体）

B2含有三个或三个以上的染色体组——多倍体（有几组就叫几倍体）

（2）非整倍体

是指染色体数目变异是增减一条或几条，染色体数目不是整倍数的，都叫做非整倍体。

①单体

二倍体缺一条染色体是单体（2N－1）。例如，特纳氏综合征，45，XO。

②三体

二倍体多一条染色体是三体（2N＋1）。例如，21三体综合征。

二、染色体变异引发的人类常见遗传病

唐氏综合征 21号染色体三体

克氏综合征 47，XXY

特纳氏综合征 45，XO

超雌综合征 47，XXX

Edwards综合征18号染色体三体

5p-缺失（Cri　du　chat综合征，猫叫综合征）　5号染色体短臂末端丢失

4p-缺失（Wolf-Hirschhorn综合征）　4号染色体短臂末端丢失

超雄综合征 47，XYY

5.2染色体变异教案 第5篇

染色体变异

教学目的：、使学生明确掌握染色体组、单倍体、二倍体的概念，单倍体的特点及其在育种上的意义。

2、使学生明确多倍体的概念，形成原因及其特点。

3、使学生了解人工诱导多倍体在育种上的应用和成就。

教学重点：

多倍体育种原理及在生产上的应用。

教学难点：

区分单倍体和二倍体或多倍体划分的依据。

能力培养：

引导学生在理解单倍体和多倍体概念的基础上，理解它们的特点和在实践中的应用，培养抓住现象看本质的科学思维能力。

教具准备：

投影胶片。

时安排：

2时

教学过程：

引言：记得我们在第一章学习细胞有丝分裂时，根据有丝分裂的特点，明确每一种生物都含有一定数目的染色体，这样就保证了染色体上的遗传物质在亲子两代间的连续性，从而表现出遗传性状的相对稳定性。然而，一切事物都是变化的，染色体也不例外。当自然或人为条发生改变时，会使一些生物的染色体在数目和结构上也发生变化，从而引起生物性状发生改变，我们把这种变异叫做染色体变异。

讲授新：

（一）染色体结构的变异：

染色体的缺失、易位和倒位。

（二）染色体数目的变异：、个别染色体的增减。

2、染色体组成倍地增减。

（1）什么是染色体组：

一种生物的染色体组是由形态、大小、结构都不相同的、一定数目的染色体组成。一般地说，生殖细胞中一组染色体就是一个染色体组。

举例：果蝇体细胞中有2个染色体组。

（让学生看书P197-198染色体组一段，以求理解）

（2）二倍体和多倍体：

①二倍体：凡是体细胞中含有两个染色体组的个体，就是二倍体。果蝇就是二倍体，几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体

②多倍体：凡是体细胞中含有三个以上染色体组的个体就是多倍体。如香蕉是三倍体，马铃薯是四倍体，普通小麦是六倍体。

多倍体表现出的特点是由于染色体数目加倍的结果。

A、多倍体的成因：

B、多倍体的特点及其在育种上的应用

实例：三倍体西瓜。

（3）单倍体：

①

什么是单倍体：单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

②

单倍体的特点：植株弱小，高度不孕。

③

单倍体育种

A、方法：花药或花粉离体培养产生单倍体植株后，再经人工诱导使染色体加倍。

2 染色体变异 教学设计 教案 第6篇

1.教学目标

1、说出染色体的结构变异的基本类型。

2、说出染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念。

3、说出多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义。

4、以果蝇为例，引出染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。

5、通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

2.教学重点/难点

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。3.低温诱导植物染色体数目的变化的实验。

3.教学用具

教学课件

4.标签

教学过程

(一)、引入新课

1、可遗传变异的有哪些来源？

2、染色体变异的类型有哪些？这些变异又分为哪几类？

3、基因的本质是什么？它和染色体又有什么关系？

4、染色体变异的类型（1）染色体结构变异 缺失、重复、倒位、易位（2）染色体结构变异

二、染色体结构的变异

教师：基因突变是染色体的某一个位点上的改变，这种改变在光学显微镜下是无法直接观察到的。而染色体变异是可以用显微镜直接观察到的。染色体变异有结构变异和数目变异两种。不论哪一种变异，都会造成生物性状的改变，播放染色体变异实例图片。

教师：请同学们阅读课本P85～P86“染色体结构的变异”后，回答：染色体结构的变异有哪四种？

学生：染色体发生的结构变异主要有以下四种：

1、缺失：染色体中某一片段缺失引起变异。

例如：猫叫综合症”是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，病儿生长发育迟缓，头部畸形，哭声奇特，皮纹改变等特点，并有智能障碍，而其最明显的特征是哭声类似猫叫。

2、重复：染色体中增加某一片段引起变异。

3、易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起变异。

4、倒位：染色体中某一片段位置颠倒引起变异。为什么染色体结构的改变会导致性状的发生改变? 染色体结构上的缺失、重复、易位和倒位导致染色体上基因数量、排列顺序的改变导致生物性状的改变（变异）

教师：请同学们思考：染色体结构变异对生物都是有害的吗？

学生：大多数染色体结构变异对生物是有害的，但也有少数变异是有利的。教师：请同学们讨论：染色体变异与基因突变相比，哪一种变异引起的性状变化较大一些？ 学生：每条染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因的变化，引起的性状变化较大一些。

三、染色体数目变异

1、染色体数目变异的类型

教师：请同学们阅读课本P86“染色体数目的变异”后，回答：染色体数目的变异有哪两种？

学生：染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。

教师：请同学们观察课本P86图5－8雌雄果蝇体细胞的染色体图和P87图5－9雄果蝇的染色体组图，回答下列问题：

（1）果蝇体细胞有几条染色体?几对常染色体?（8条。3对）

（2）Ⅱ号和Ⅱ号染色体是什么关系?Ⅲ号和Ⅳ号染色体是什么关系?（同源染色体。非同源染色体）

（3）雄果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体?（Ⅱ和Ⅱ，Ⅲ和Ⅲ，Ⅳ和Ⅳ，X和Y）

（4）果蝇的精子中有哪几条染色体?这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点?这些染色体之间是什么关系?它们是否携带着控制生物生长发育的全部遗传信息?（Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X或Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Y。这些染色体在形态、大小和功能上各不相同。它们是非同源染色体。它们携带着控制生物生长发育的全部遗传信息）

（5）如果将果蝇的精子中的染色体看成一组，那么果蝇的体细胞中有几组染色体?（两组）

2、染色体组 教师：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，携带着控制生物生长发育的全部遗传信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。（播放雄果蝇染色体组图解动画）这样的一个染色体组，具有怎样的特点？

学生：不含同源染色体，但含有每对同源染色体中的一条。

3、二倍体和多倍体

教师：请同学们阅读课本P87“二倍体和多倍体”，回答：（1）什么叫二倍体和多倍体？它们是根据什么命名的？

学生：体细胞中含有两个染色体组的个体叫做二倍体。细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫做多倍体。

教师：大家一定要注意这两个概念的前题条件：由受精卵发育而成的个体，否则就会与下面所学的单倍体混淆。（2）多倍体植株有什么特点？

学生：与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

教师：目前人工诱导多倍体的常用方法是什么？ 学生：低温和秋水仙素法。

教师：秋水仙素法的具体做法是什么？原理是什么？

学生：方法：用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。原理：当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。

教师：为什么要处理萌发的种子或幼苗，处理成熟的植株行吗？

学生：不行，秋水仙素作用的对象是正在有丝分裂的细胞，成熟的植株不一定进行有丝分裂。

（1）多倍体成因

体细胞在有丝分裂的过程中，染色体完成复制，但是细胞受到外界环境条件（如温度骤变）或生物内部因素的干扰，纺锤体的形成受到破坏，以致染色体不能被拉向两极，细胞不能分裂成两个子细胞，于是形成染色体数目加倍的细胞。（2）多倍体植株特点

与二倍体植株相比，多倍体植株常常是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。

（3）人工诱导多倍体在育种上的应用

用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，将来就可能发育成多倍体植株。

4、单倍体

教师：请同学们阅读课本P87～P88“单倍体”，回答下列问题：（1）一倍体一定是单倍体吗?单倍体一定是一倍体吗?（一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体）

（2）二倍体物种所形成的单倍体中，其体细胞中只含有一个染色体组，这种说法对吗?为什么?（对，因为在体细胞进行减数分裂形成配子时，同源染色体分开，导致染色体数目减半）

（3）如果是四倍体、六倍体物种形成的单倍体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体，这种说法对吗?（不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只能称为单倍体）

（4）单倍体中可以只有一个染色体组，但也可以有多个染色体组，对吗?（对，如果本物种是二倍体，则其配子所形成的单倍体中含有一个染色体组；如果本物种是四

倍体、六倍体等多倍体，则其配子所形成的单倍体含有两个或两个以上的染色体组）教师：对一个个体称单倍体还是几倍体，关键看什么？ 学生：关键看它是由受精卵发育而成的个体，还是由配子发育而成的个体。由受精卵发育而成的个体叫几倍体，由受精卵发育而成的个体叫单倍体。

教师：单倍体植株有什么特点？

学生：单倍体植株长得弱小，而且高度不育。教师：单倍体育种的措施和优点是什么？

学生：单倍体育种常常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目。其优点是用这种方法培育得到的植株，不仅能够正常生殖，而且每对染色体上成对的基因都是纯合的，自交产生的后代不会发生性状分离。

总结：单倍体育种与多倍体育种的比较

总结：基因重组、基因突变、染色体变异的比较

四、低温诱导植物染色体数目变化的方法。1.作出假设

教师：要探究问题，首先得提出假设，你作出的假设是什么？ 学生：低温能诱导植物细胞染色体数目发生变化。2.根据假设让学生分组讨论、设计实验方案（1）你选择的实验材料是：

洋葱（2n=16）、大葱（2n=16）、蒜（2n=16）、蚕豆（2n=12）。（2）你选择的实验器具和试剂是：[来源:学科网ZXXK] 冰箱、显微镜、载玻片、盖玻片、培养皿、剪刀、镊子、吸水纸、滴管、小烧杯、卡诺氏固定液、盐酸酒精解离液、质量浓度为10 mg/mL的龙胆紫溶液。

试剂的配制：

①卡诺氏固定液的配制：取无水酒精和冰醋酸，按体积比3∶1的比例混合。该溶液最好现配现用。

②盐酸酒精解离液的配制：取无水酒精和盐酸，按体积比1∶1的比例混合。该溶液最好现配现用。

③质量浓度为10mg/mL的龙胆紫溶液的配制：将100 mL的体积分数为45％的醋酸溶液煮沸，加入1g龙胆紫后，搅匀再煮5 min，待冷却后过滤，备用。

注意：盐酸有刺激性和腐蚀性，应小心使用，避免与皮肤和眼睛接触。（3）实验步骤 ①培养根尖

方法1：实验课前的3～5d，把洋葱放在盛满水的广口瓶上，让它的底部接触瓶内的水面。

方法2：实验课前的3～5d，取蒜瓣剥去其外围干燥的膜质鳞片叶，放在盛有少量水的培养皿中培养。

方法3：把50颗干燥的蚕豆种子浸在清水中一昼夜，使它们吸胀萌动，放在盛有少量水的培养皿中培养。

②低温诱导 当根长到1 cm时，把数个装置连同材料分成3份：一份放入冰箱内4℃低温下培养，另一份放入冰箱内－4 ℃低温下培养，还有一份仍留在25 ℃下培养。共处理36h。

③固定根尖

剪取以上3种处理的根尖，每个根尖为0.5～1 cm，分别放入卡诺氏固定液中固定30 min，然后用体积分数为95％的酒精洗两次，用体积分数为70％的酒精保存于低温处，贴好标签。

④制作装片

取固定好的根尖，进行解离、漂洗、染色和制片4个步骤，具体操作方法与实验“观察植物细胞的有丝分裂”相同。[来源:学科网ZXXK] ⑤观察装片

先用低倍镜寻找染色体形态较好的分裂相，再换上高倍镜并调节细准焦螺旋和反光镜，使物像清晰，仔细观察，辨认哪些细胞发生染色体数目变化，找出处于细胞分裂中期的细胞，进行染色体计数。

（4）自己设计的实验记录表格：

3.老师指定几组实验方案设计较好的组，派代表到讲台读设计方案，请老师和同学提出意见。其他各组设计方案等老师认可后开始做实验。

4.实施实验

按实验方案从步骤③开始（前面步骤已经由教师预先分类做好，学生只要根据自己设定的方案选择材料即可）进行操作，仔细观察，认真记录。

5.分析与结论

根据实验结果得出本小组结论。6.表达与交流 与其他小组交流。然后，各小组代表用简明、科学的语言，在班里说出本小组的同学观察不同温度处理的根尖装片，比较其诱导染色体数目变化的效果。

教师精讲 1.实验原理

本实验是通过低温处理植物，使根尖分生区的细胞分裂时纺锤体的形成受到抑制，以致染色体的着丝点分裂后，子染色体没有纺锤丝的牵引不能被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目加倍。

2.操作说明

①培养根尖：分小组进行实验，不同的小组可选用不同的实验材料。根的培养应保持在25 ℃左右，注意勤换水，以促使生根。

②低温诱导：也可以多设置几种温度。

③固定根尖：教师固定细胞的形态，收集足够的根尖供学生做实验。学生只要根据自己设定的方案选择材料即可。

④制作装片：同一小组的同学每人制作其中一种处理的根尖装片。同一小组的同学交换。

⑤观察装片：观察不同温度处理的根尖装片，比较其诱导染色体数目变化的效果。3.本实验应选取根尖才方便处理和观察，因为这部分的细胞正在进行旺盛的分裂。4.要挑选处于细胞分裂中期的细胞进行染色体计数，因为这一时期的染色体形态比较固定，数目比较清楚。

评价反馈

各小组分别汇报是如何统计不同温度处理对染色体数目变异的诱导效果，学生讨论、分析哪种统计方法最简单、最严谨。教师作出评价。

课堂小结

本节内容主要讲述了“染色体结构的变异”和“染色体数目的变异”以及实验“低温诱导植物染色体数目的变化”。“染色体结构的变异”与人类遗传病有关，“染色体数目的变异”与单倍体、多倍体育种关系密切，染色体组是一个难点，大家不易掌握，但它是掌握单倍体、多倍体等有关知识的基础。本节中的实验“低温诱导植物染色体数目的变化”是课程标准中“活动建议”部分所列入的活动，旨在锻炼大家的动手能力。通过这个实验，大家能够用显微镜观察到细胞中染色体数目的增加，但增加的确切数目难以确定。

板书

第五章 第2节 染色体变异

一.染色体结构的变异

1、缺失

2、重复

3、易位

4、倒位

二、染色体数目的变异

1、类型

2、染色体组

3、二倍体和多倍体

4、单倍体