資源簡介 染色體數目變異及其應用一、學情分析1、教材分析本節課內容主要涉及到高中生物學必修2第5章第2節《染色體變異》,是以單元教學的形式來綜合復習染色體數目變異及其應用,包括減數分裂、染色體數目變異、生物變異在育種中的應用等。在高中生物教學中,高考考點中都屬于重點、難點與易錯點,教材內容較簡潔精練,但是涉及的基礎知識和應用較多。2、學生情況分析(1)在復習減數分裂時,學生已經加深了對于“異常配子形成”的遺傳學原理的理解,有助于對出現染色體數目變異現象的認識;(2)在前面復習孟德爾遺傳定律相關內容時,對于遺傳學生物實驗設計思路有了較多的練習,有助于完成本課內容中的實驗探究設計;(3)單倍體與多倍體育種在高一上新課時,學生印象比較深刻,有助于一輪復習中的綜合題型的解答;(4)對于經典遺傳學中出現的技術方法的原理,特別是新情境,如本課內容中涉及到的基因定位,學生理解起來還是有難度,需要重點分析。二、教學目標1、深入理解染色體數目變異的類型,探究導致染色體數目變異的原因及過程;(科學思維、科學探究)2、結合情境與實例分析染色體數目變異與生物性狀的關系,與生物體異常體征的聯系,形成關注農業產業、人體生命健康的生物學理念;(生命觀念、科學思維、社會責任)3、熟悉染色體數目變異在遺傳學、育種產業等領域的應用;(科學思維、社會責任)4、學習染色體數目變異及育種相關知識,提高綜合實踐類題目的解題能力。(科學思維、科學探究、社會責任)三、教學重難點1、教學重點(1)染色體數目變異的類型及形成原因(2)染色體數目變異的實際應用2、教學難點(1)染色體數目變異的形成原因(2)染色體數目變異的實際應用四、教學實施過程【課前預習1】基礎概念-名詞解釋單體:三體:染色體組:單倍體:三倍體:多倍體:【課前預習2】列表比較單倍體育種與多倍體育種單倍體育種 多倍體育種原理 染色體數目變異 染色體數目變異處理過程 花藥離體培養得到單倍體幼苗 人工誘導用秋水仙素處理 一定濃度秋水仙素處理 萌發的種子或幼苗育種結果 純合二倍體 純合或雜合多倍體 多倍體優點 明顯縮短育種年限 植物器官大,產量高,營養豐富缺點 技術較復雜(植物細胞全能性) 發育延遲,結實率低反饋練習:下圖中甲是某二倍體生物體細胞染色體組成模式圖,乙、丙、丁、戊是發生變異后的不同個體的體細胞中的染色體組成模式圖,請據圖辨析屬于三體、三倍體、單體和單倍體的分別是哪一個?【激】創設情境,課程引入1、染色體的數目變異有沒有改變基因種類和數量?數量增多了,可能會出現相應基因表達劑量增加,導致某些生物性狀的改變(曼陀羅、水稻、蕃茄)視頻:超雄孩子、三體植物圖片2、視頻:三倍體生蠔、三倍體香蕉、三倍體三文魚【探】深度思考,探究問題探究一:單體、三體的形成原因例1:(海南卷,改編)一對夫婦,妻子為紅綠色盲患者,丈夫表現正常,生了一個孩子既是紅綠色盲又是XXY的患者,從根本上說,前者致病基因的來源與后者的病因發生的時期分別是( AD )A.與母親有關、減數第二次分裂B.與父親有關、減數第一次分裂C.與父母親都有關、受精作用D.與母親有關、減數第一次分裂學生活動一:根據減數分裂過程,畫出XXY個體(克氏綜合征)的形成過程圖。探究二:單體或三體生物在遺傳育種中的作用-基因定位例2: 某大豆突變株表現為黃葉,其基因組成為rr。為進行R/r基因的染色體定位,用該突變株作父本,與不同的三體(2n+1)綠葉純合子植株雜交,選擇F1中的三體與黃葉植株雜交得F2,下表為部分研究結果。以下敘述錯誤的是 ( C )A. F1中三體的概率是B. 可用顯微觀察法初步鑒定三體C. 突變株基因r位于10號染色體上D. 三體綠葉純合子的基因型為RRR或RR學生活動二:設計測交實驗,統計后代表現型及比例。探究三:單倍體育種與多倍體育種【共同點】原理相同:染色體數目變異;都有用秋水仙素處理這一步驟。【不同點】單倍體育種處理的是幼苗,多倍體育種可處理幼苗或萌發的種子;技術復雜程度不同。學生活動三:討論三倍體無子西瓜的培育(教材P91)兩次傳粉的目的三倍體西瓜無子的原因例3: (不定項)野生獼猴桃是一種多年生的富含維生素C的二倍體(2n=58)小野果。如圖是某科研小組利用野生獼猴桃種子(aa)為材料培育無子獼猴桃新品種(AAA)的過程,下列關于育種敘述錯誤的是 ( CD )A. ①為誘變育種,優點是可提高突變率,在較短時間內獲得更多的變異類型B. ③、⑥都可表示用秋水仙素或低溫處理萌發的種子或幼苗,以獲得多倍體C. 圖中無子獼猴桃屬于不可遺傳變異D. 若④是自交,則其產生AAAA的概率為1/4例4: 如圖為二倍體玉米花粉培育成植株的過程。下列有關敘述錯誤的是 ( C )A. 過程①是花藥離體培養,原理是植物細胞全能性B. 過程②若正常培養,則植株B是單倍體C. 過程②若使用秋水仙素處理幼苗使其染色體加倍,則植株B上的細胞都是兩個染色體組D. 若該過程為單倍體育種,則育種原理是染色體數目變異【創】創造性思維,解決真實問題思考并查找資料:對于人來說,事實上除了13、18、21號以及X、Y染色體數目異常的胚胎可能存活下來,其他染色體數目異常的胚胎基本不能發育成胎兒,也不會成活。可能成活下來的13、18、21號染色體數目異常(以13,18,21三體最為常見)的胎兒出生后都會有嚴重的智力低下,其中13三體和18三體大多在出生不久后夭折。如何盡早篩查出這些異常胚胎?目前有哪些醫學手段可以用來盡可能保證健康胎兒的出生?(產前診斷之羊水檢查,再輔以分子生物學技術)【課后作業】水稻(2n=24)是人類重要的糧食作物之一,水稻的栽培起源于中國。某些水稻品種存在著彩色基因,我國水稻育種專家采用傳統育種方式與花藥培養等技術手段相結合,選育出目標性狀穩定的彩色水稻新品種。彩色水稻的葉色和穗色,除了野生型綠葉和綠穗以外,還具有其他顏色。種植過程施用生物農藥和綠色肥料,除能觀賞外,產出的稻米還可以食用,具有很高的研究和利用價值。讓兩種純合的彩色水稻雜交得F1,F1自交得F2,F2植株的表型及數量如表所示。回答下列問題:表型 綠葉綠穗 綠葉白穗 黃葉綠穗株數 221 80 19(1)兩對相對性狀中的顯性性狀分別是 、 。(2)由F2表型及數量可推測,葉色與穗色性狀分別由 、 (填“一對”或“兩對”)對等位基因控制,判斷依據是 。(3)科研人員在研究中獲得了紫穗植株突變體,已知紫穗性狀由一對隱性突變的等位基因控制。研究人員利用相關技術,對彩色水稻的穗色進行基因定位。①單體(2n-1)可用于對基因的染色體定位。以野生型綠穗植株為材料,人工構建水稻的單體系(綠穗)中應有 種單體。將紫穗突變體與該水稻單體系中的全部單體分別雜交,留種并單獨隔離種植,當子代出現表型及比例為 時,可將紫穗基因定位于 。②三體(2n+1)也可以用于基因定位。請設計實驗,利用該水稻穗色純合的野生型三體系植株對紫穗基因進行定位。實驗思路:結果分析:當___________________________________________________時,可對紫穗基因進行染色體定位。五、創新亮點1、將教材內容進行重構改編,涉及減數分裂、染色體數目變異、生物變異等內容。2、整體課堂設計(1)“激-探-創”教學:設置問題情境與真實故事情境激發學生興趣,激活學生思維;連貫遞進的探究問題與現場學生活動,引導學生做出科學正確的理解;布置發散、創造性的知識任務,科學解決真實生活問題。(2)大單元教學:本課采用高三一輪大單元復習教學模式,將相關知識減數分裂、染色體數目變異、生物變異在育種中的應用連貫起來,解決學生難以理解、易混淆易錯的重難點知識,幫助學生形成清晰、邏輯性強的思維聯系圖,以及染色體數目變異與生物性狀的前后因果關系圖。(3)深度學習:本課內容主要涉及染色體數目變異細胞或個體的形成原因,以及在生物育種領域的應用,每一個探究問題,每一道例題都需要學生在了解遺傳學相關基礎知識的基礎之上,聯系情境,進入深度思考、綜合分析,從而提高自己的綜合解題能力。(4)注重課本,回歸教材:利用教材實例和課后思考題來提高學生對知識的理解。(5)課堂延伸:本課設計分了課前預習、課中探究以及課后分層作業布置。要求學生學會在書本上找到基礎概念,進行歸納總結;鍛煉學生動手書畫能力,如畫圖、書寫實驗設計等;完成解題訓練,以及發散思維,查找收集資料,解決開放式真實生活問題。 展開更多...... 收起↑ 資源預覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫