辨析染色体变异

辨析染色体变异（精选4篇）

辨析染色体变异 第1篇

一、性染色体的定义和类型

1.性染色体的定义

性染色体是指雌雄异体动物和某些高等植物中与性别决定直接有关的染色体。

2.性染色体的类型

XY型性染色体决定性别在生物界中是比较普遍的。很多种类的昆虫、某些鱼类和两栖类、所有的哺乳类动物以及很多雌雄异株的植物, 如菠菜、大麻等都属于这种类型。雌性是XX型, 雄性是XY型。

生物界还有一种比较常见的ZW型性染色体决定性别的方式。ZW型性别决定方式与XY型刚好相反, 雌性是ZW型, 雄性是ZZ型。鸟类 (包括鸡、鸭等) 和鳞翅目昆虫 (蛾蝶类) 等都属于这一类型。

二、性别的定义和类型

1.性别的定义

性别是个体遗传和结构的性特征差异, 指雌雄两性的区别。

2.性别表型的决定类型

具有两种不同性别表型的生物中, 性别发育是通过对基本发育程序加以修饰, 从而获得某种性别的发育。

哺乳类动物的性别由性染色体决定。当哺乳类带有X或Y染色体的精子进入卵的那一刻, 其遗传性别就已决定。卵中含有X染色体, 如果精子引入另一个X, 胚胎就是雌性的, 如果引入一个Y, 胚胎就是雄性的, 即雌性是XX型, 雄性是XY型。

隐杆线虫属线虫的体细胞性别发育, 由X染色体的数目来决定:雌雄同体 (实际上是修饰的雌性) 有两个X染色体, 而只有一个X染色体则发育成雄性 (XO) 。

在脊椎动物中性别也不总是由染色体决定:短吻鳄的性别是由胚胎孵化时的环境温度决定, 受精卵的孵化温度在30℃以下孵出来的全是雌性幼鳄, 孵化温度在34℃以上孵出来的全是雄性幼鳄, 而在31~33℃度之间孵出来的, 雌性为多数雄性为少数。

昆虫中, 有大量不同的性别决定机制。例如, 蜜蜂的性别决定机制为单倍—二倍体型:由卵细胞直接发育而成的个体是雄蜂, 含有16条染色体;由受精卵发育而来的是蜂王 (雌性) 和工蜂, 含有32条染色体。

植物激素赤霉酸可能与性别决定相关, 因为赤霉酸浓度的差异与不同的性器官有联系。例如, 玉米主茎末端的穗子只有带雄蕊的花, 侧枝末端的“耳朵”处是具有心皮 (变态的叶, 雌蕊是由心皮卷合而成) 的雌花, 在玉米穗中, 赤霉酸的浓度是发育中“耳朵”的百分之一。如果穗中赤霉素的浓度提高, 可以发育成雌蕊。

三、有性生殖的定义和类型

1.有性生殖的定义

有性生殖是经过两性生殖细胞结合, 产生合子, 由合子发育成新个体的生殖方式, 主要是指配子生殖。

2.有性生殖的类型

有性生殖是通过生殖细胞的生殖, 按受精机制可分为两性生殖和单性生殖。两性生殖可分为接合生殖和配子生殖。

接合生殖是指某些细菌、绿藻和原生动物进行有性生殖时, 两个细胞相互靠拢形成接合部位, 并发生原生质融合而生成接合子, 由接合子发育成新个体的生殖方式。

配子生殖是有性生殖发展的高级阶段, 指经过两性配子的受精作用形成新个体的生殖方式。根据两性配子间的差异程度, 将配子生殖分为:①同配生殖:两性配子在大小、形状、结构和运动能力上皆相同的原始生殖类型, 如衣藻。②异配生殖:两性配子的形状、结构相同, 但大小不同, 如实球藻。③卵式生殖:两性配子在大小、形状、结构和运动能力上皆存在有明显的差异, 雌配子称为卵, 雄配子称为精子, 如哺乳动物。

单性生殖是指生物个体的延续不需要受精或是精子的遗传物质参与受精但并不持续传递给后代的生殖方式。可分为:①孤雌生殖:雌性个体产生的卵, 无需受精, 可发育成子代的生殖方式称为孤雌生殖。例如, 蜜蜂的卵细胞直接发育成雄蜂。②雌核生殖:卵子依靠自己的细胞核直接发育成个体的生殖行为。精子只起到刺激卵子发育的作用, 不提供遗传物质, 所产生的子代全部为雌性, 只具有母本的性状。例如, 脊椎动物银鲫的雌核生殖。③杂种生殖:指由不同倍性的种内或种间个体杂交产生后代的生殖方式, 后代全为雌性, 但具有父本性状, 精子的遗传物质只参与一代发育而不继续传递给子代。天然杂种生殖仅在鱼类中有发现, 如拟鲤属的Rutilus alburnoides复合体。

3.性染色体、性别、有性生殖的关系

根据性染色体、性别、有性生殖的定义和类型可知:有性染色体的生物具有性别特征, 这些生物通常进行有性生殖, 也可进行无性生殖, 例如利用细胞工程培育的克隆羊多利。

部分没有性染色体的生物, 可以由环境决定其性别特征, 进行有性生殖, 如短吻鳄。也可以由染色体的数目来决定性别, 进行有性生殖, 如孤雌生殖的蜜蜂。

染色体变异教案 第2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。

【教学重点和难点】

1、教学重点

染色体数目的变异。

2、教学难点

（1）染色体组的概念。

（2）二倍体、多倍体的概念及其联系。

【教学过程】

一、复习提问：

1.生物变异的类型有哪几种？可遗传变异的来源有几种？ 2.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？从而引出染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。

二、染色体变异：

染色体变异包括染色体结构的变异和染色体数目的变异。

（一）染色体结构的变异

人类的许多遗传病是由染色体结构改变引起的。

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：（课本P47）

1.缺失 染色体中某一片段的缺失 例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍。2.重复 染色体增加了某一片段

3.倒位 染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列 4.易位 染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。

（二）染色体数目的变异

染色体数目的变异可以分为以下两类：个别染色体数目的增加或减少，另一类是细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少。1.个别染色体数目的增加或减少

21三体综合症;特纳氏综合症（课本P53）

2.细胞内的染色体数目以染色体组的形式成倍的增加或减少

观察教科书P48图6-41雌雄果蝇体细胞的染色体和图6-42雄果蝇的染色体组，回答下列问题。

(1)果蝇体细胞有几条染色体？几对常染色体？（答：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？（答：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？（答：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？

（答：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。）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？（答：两组。）

从中得出染色体组的概念：像雄果蝇的精子中的4条染色体这样，一个生殖细胞中的全部染色体，在形态和功能上各不相同，但是包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组完整的非同源染色体色休，叫一个染色体组。

二倍体：体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体，如人、玉米、果蝇等。几乎全部的动物和过半数的高等植物都是二倍体。

多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体叫多倍体，其中体细胞中含有三个染色体组的个体叫三倍体。比如香蕉。体细胞中含有四个染色体组的个体叫四倍体。比如马铃薯。

三、课堂练习

P50第一题，P51第三题

四、小结

本节课重点讲述染色体组的概念

染色体变异教学设计 第3篇

1、知识与技能

（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）学习低温诱导植物染色体数目变化的方法。能够解释低温诱导染色体加倍的原理，评价不同作物、不同的温度对染色体加倍实验的影响效果。关注染色体加倍对人类未来的发展影响。进行低温诱导染色体数目变化的实验。

2、过程和方法

（1）以辨图、设问、讨论和复习的方式理解染色体组的概念。

（2）通过具体实例、概念的辨析和对比，认识单倍体、二倍体和多倍体之间的关系。

（3）用图解、事例和图表的形式引导学生学习多倍体和单倍体育种。

（4）以实验的方式认识低温对诱导染色体数目的变化的作用。

3、情感态度和价值观

（1）染色体数目变化原理在农业生产上的应用，激发学生学以以致用的理想。

（2）通过实验，养成与他人合作、共享并能够欣赏别人的观点和创意的习惯。

（3）培养学生的动手能力，激发学生勇于探索的热情，使学生关注染色体加倍对人类未来的发展影响。

【教学重点】染色体数目的变异。

【教学难点】

.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。

.低温诱导染色体数目变化的实验。

【教具准备】1.染色体变异实例图片2.雄果蝇染色体组图解动画。

【课时安排】？？2课时。第l课时完成理论教学部分，第2课时完成低温诱导植物染色体数目变化的实验。

【教学过程】

一、课前准备

1、制作教具。

2、学生根据P85 “本节聚焦”预习课文，思考相应问题。

二、情境创设

学生：阅读P85页“问题探讨”，然后分学习小组讨论：无子西瓜是怎样形成的？

（无子西瓜是三倍体植株，不能进行正常的减数分裂形成生殖细胞，因此，不能形成种子。但并不是绝对一颗种子都没有，其原因是在进行减数分裂时，有可能形成正常的卵细胞。）

三、师生互动

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圖片

教师：请同学们阅读P85-86页“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）染色体中某一片段缺失引起变异。（2）染色体中增加某一片段引起变异。（3）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）染色体中某一片段位置颠倒引起变异。

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，但也有少有变异是有利的。

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：每个染色体上含有许多基因，染色体变异会引起多个基因人变化，会引起的性状变化较大一些

教师：请同学们阅读P86页“染色体数目的变异”后，回答：染色体数目的变异有哪二种？

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页图5-8雌雄果蝇体细胞的染色体和P87页图5-9雄果蝇的染色体组，回答下列问题：

（1）果蝇体细胞有几条染色体？几对常染色体？

学生：（答：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？

学生：（答：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？

学生：（答：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？

学生：（答：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？

学生：（答：两组。）

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。

教师：请同学们阅读P87页课本“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：（体细胞中含有二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，能够抑制纺缍体的形成，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）

教师：请同学们阅读P87-88页课本“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？

学生：（答：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？

辨析染色体变异 第4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.