高中生物 第四章 第一节 生物变异的来源 第二课时学案 浙科版必修2

第二课时染色体畸变1．染色体畸变包括染色体结构变异和染色体数目变异。

染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。

染色体数目变异包括整倍体变异和非整倍体变异。

2．二倍体生物的生殖细胞中形态、大小不相同的一组染色体，称为一个染色体组。

细胞内形态相同的染色体有几条就说明有几个染色体组。

3．由配子直接发育成的个体，不管有多少个染色体组，都是此物种的单倍体；由受精卵发育成的个体，其体细胞有多少个染色体组，就是几倍体。

4．单倍体育种包括花药离体培养和秋水仙素处理幼苗等阶段，能明显缩短育种年限。

5．秋水仙素或低温都能抑制纺锤体的形成，从而导致染色体数目加倍。

对应学生用书P691．染色体畸变指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。

2．染色体结构变异(1)染色体结构变异概念：是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。

(2)染色体结构变异的类型[连线]：(3)染色体结构变异的结果：①染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

②大多数对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

(4)举例：猫叫综合征，是由于人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病。

1．基因突变和染色体结构变异都有“缺失”发生，它们有什么不同？提示：基因突变缺失的是碱基对，缺失后基因数量不变；染色体结构变异缺失的是染色体片段，缺失后基因数量发生改变。

2．如何区分染色体变异和基因突变？提示：染色体变异在显微镜下能观察到，而基因突变则观察不到。

3．交叉互换和易位有什么区别？提示：交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，属于基因重组；易位发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异。

1．染色体的缺失、重复、倒位与基因突变的区别(如下图所示)2．易位与交叉互换的比较[特别提醒]染色体结构变异与基因突变的区别：染色体结构变异使排列在染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。

基因突变是基因结构的改变，包括DNA碱基对的增加、缺失或替换。

第一节生物变异的来源一、学习目标1.举例说明基因突变的特征和原因。

2.举例说出基因重组的来源。

3.举例说出染色体结构变异和数目变异。

4.举例说出染色体组的概念。

二、教学重点基因突变的特点与机理，染色体数目的变异。

三、教学难点基因突变的机理，染色体组、单倍体、二倍体、多倍体的概念及其联系。

四、教学建议本节之前学生已学过孟德尔的遗传基本定律，遗传的染色体学说以及遗传的物质基础等内容，都属于遗传学的知识，本节讨论的属于变异。

可从学生熟悉的生物变异现象入手，引导学生从深层次去认识变异现象。

对于基因重组，要引导学生去对比分析减数分裂过程中同源染色体分离时的重组，以及减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换引发的基因重组。

对于基因突变部分可鼓励学生对教材中的整理出的现成的内容进行批判、辨析，也可以去引导学生思考诱发突变与人类生产生活的关系。

对于染色体畸变，首先要让学生明确正常生物体细胞和生殖细胞内的染色体，以人和果蝇为例归纳染色体组的概念。

也可结合减数分裂和有丝分裂的知识基础引导学生分析以染色体组为单位的染色体数的增加或减少就可以获得植物的多倍体和单倍体植株。

区分单倍体、二倍体和多倍体的概念。

五、教学过程三个基本定律和伴性遗传。

可见遗传的问题很复杂。

那么，变异呢？也同样如此。

在丰富多彩的生物界中，蕴含着形形色色的变异现象。

今天，我们就来学习这方面的知识。

【介绍】生物的变异可分为两大类：不可遗传的变异和可遗传的变异。

可遗传变异有三种来源：基因突变、基因重组和染色体变异。

【强调】可遗传的变异不是由于环境因素的影响而引起的性状改变，而是由于生殖细胞内的遗传物质的改变引起的，因而能够遗传给后代。

【问】通过美容手术，纹成弯弯的柳叶眉，这种柳叶眉能遗传吗？为什么？【问】“一猪生九仔，连母十个样”，这种个体的差异，主要是什么原因产生的？思考回答通过基因重组产生的。

【归纳】一、基因突变1.基因突变的概念【问1】镰刀型细胞贫血症是怎样引起的一种遗传病？（教师简介镰刀型细胞贫血症）【问2】大家回顾一下，什么叫基因？基因的分子结构如何？出示基因结构变化示意图，对图讲解。

第2课时染色体畸变1.举例说出染色体结构变异和数目变异。

2.举例说出染色体组的概念。

[学生用书P62]染色体畸变1．含义：指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化。

包括染色体结构变异和染色体数目变异。

2．染色体结构变异(1)概念：是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异。

(2)类型①缺失：染色体断片的丢失引起片段上所带的基因也随之丢失的现象。

②重复：染色体上增加了某个相同片段的现象。

③倒位：一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒的现象。

④易位：染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上的现象。

(3)结果：使位于染色体上的基因的数目和排列顺序发生改变，导致性状的变异。

(4)危害：大多数的染色体结构变异对生物体是不利的，有时甚至会导致生物体的死亡。

3．染色体数目变异(1)概念：生物细胞中染色体数目的增加或减少。

(2)类型①整倍体变异：体细胞的染色体数目是以染色体组的形式成倍增加或减少的。

②非整倍体变异：体细胞中个别染色体的增加或减少。

(3)与染色体数目变异有关的概念①染色体组：一般将二倍体生物的一个配子中的全部染色体称为染色体组，其中包含了该种生物的一整套遗传物质，这组染色体的形态、结构、功能各不相同。

②整倍体：生物体细胞中的染色体数目是染色体组的整倍数的个体就称为整倍体。

a．一倍体：只有一个染色体组的细胞或体细胞中含单个染色体组的个体。

b．单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。

c．二倍体：由受精卵发育，具有两个染色体组的细胞或体细胞中含两个染色体组的个体。

d．多倍体：通常是指体细胞中所含染色体组数超过两个的生物。

e．实例：雄蜂、雄蚁属于单倍体；香蕉是三倍体，花生、大豆、马铃薯是四倍体：人类卵巢发育不全症和人类先天愚型属于非整倍体变异。

一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？提示：一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。

染色体结构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？提示：染色体结构变异引起的性状改变较大。

《生物变异的来源》教学设计一、前期分析1）学习任务分析本节课选自浙科版必修二第四章《生物的变异》第一节第一课时。

本节课主要介绍了基因重组和基因突变，是建立在学生们已经学习了分离定律、自由组合定律、DNA 的分子结构和特点、基因的概念等知识的基础上。

在基因重组部分，通过遗传的染色体学说和自由组合定律，引导学生体会基因重组机制提供的极其多样的基因组合方式。

基因突变从实例入手，通过对镰刀型细胞贫血症的分析，引入基因突变的概念，然后详细阐述基因突变的原因和特点、意义。

本节课内容是学生学习生物变异的应用、生物多样性、进化理论等知识的重要基础。

本节内容引导学生从分子水平上理解遗传物质如何引起生物变异的。

因此，在教材中处于重要的地位。

2）学习者分析本节课的授课对象是高二学生。

从知识起点看，他们已经学习了分离定律、自由组合定律、DNA的分子结构和特点、基因的概念等知识，对基因有了一定的认识。

从认知水平看，高二学生已经具有一定的抽象思维能力和逻辑思维能力，具有一定的理论分析能力，但是缺乏感性认识，需要教师运用多种教学手段将微观内容具体化、形象化，帮助其理解基因重组和基因突变的原理。

3）教学重点、难点教学重点：基因突变的特点与机理教学难点：基因突变的机理划分依据：基因突变的机理和特点的学习是生物进化以及选育新品种等知识学习的基础，与以前学过的DNA、基因、遗传的染色体学说等知识密切相关，学习好基因突变可以有效的巩固旧知识，因此是本节课的重点。

而基因突变由于学生肉眼无法看到，比较抽象，学生或多或少存在不理解或者理解错误的地方，因此是本节课的难点。

要让学生更容易理解这一节课内容，要结合实例进行具体问题具体分析。

二、教学目标设计1.知识与技能目标（1）举例说出基因重组的来源。

（2）举例说出基因突变的特点和原因。

（3）说出基因重组和基因突变的意义。

2.过程与方法目标（1）通过对课本中实例的分析，提高分析归纳总结的逻辑推理能力。

生物变异的来源---染色体畸变一、学习任务分析《生物变异的来源---染色体畸变》选自浙科版高中生物必修二中第四章第一节的内容。

课时为2课时，本节课为第二课时。

上节课学生已经学习了可遗传变异和不可遗传变异的区别，以及可遗传变异三大来源中的基因重组和基因突变，分别从概念，发生时间，发生条件，结果以及其意义进行学习，属于分子水平上的变异。

本节课的染色体畸变是可遗传变异来源的深入，属于细胞水平的变异。

也与后阶段生物变异在生产上的应用等一系列内容紧密相连，起着承上启下的作用。

本节课学生不仅要掌握染色体畸变的类型，区分结构变异和数目变异。

二、学习者特征分析所教的学生为上溪中学高二学生，为学选考结合班级。

选考学生学习水平较高，部分学考学生接受知识的速度较慢，学生学习水平具有一定的差异性。

总体学生对学习生物的积极性较高。

对于本节课而言，学生已经学习了有丝分裂（时间间隔较长）、可遗传变异的两大来源，以及染色体的基本结构，弄清楚了染色体、DNA、基因三者之间的联系。

对于染色体而言，学生并不陌生。

教师要注重引导学生如何将新知识建构在学生原有的知识体系中，对染色体的结构和数目变异进行具体的学习。

三、教学目标分析（1）生命观念a. 理解生活中一些遗传现象，猫叫综合征，２１三体综合征，特纳氏综合征等b．理解染色体遗传病(2) 理性思维a. 通过材料的铺垫，学会归纳总结染色体结构变异的类型；b. 通过讨论比较，知道碱基对缺失和染色体片段缺失，易位与交叉互换，染色体组型与染色体的区别；(3)科学探究：通过观察染色体组型图，分析一系列染色体遗传病的病因。

通过小组合作学习，突破染色体组的概念。

四、教学重难点教学重点：(1)染色体结构变异的四种类型的区分和比较。

(2)染色体数目变异类型。

教学难点：(1) 染色体组的概念五、教学过程设计（一）回顾旧知，导入新课【导入新课，回顾旧知】生物变异的来源知识框架的构建，引出染色体畸变。

【提问】首先我们先回顾有关染色体的三个小问题：问：染色体的化学组成：DNA 蛋白质和少量RNA，问：与DNA、基因之间的关系：一条未经复制的染色体上有一个DNA分子，一个DNA分子上含上千个基因，一个基因由上千个碱基对组成。

第一节生物变异的来源一、设计意图：生物变异是生活中非常普遍的现象，本堂课通过引导学生对镰刀形细胞贫血症病因的分析，了解基因突变的相关知识；并结合减数分裂中染色体行为变化的过程，分析个体能否遗传致病基因，掌握基因重组也是生物变异的来源之一。

从学生身边的例子导入新课，激发学生的学习欲望。

学生通过对镰刀型细胞贫血症病因的分析，引起学生对生物变异的内在机理的探索与求知。

同时，也使学生了解到生物变异的普遍性，以及如何规避因生物变异对自身带来的危害，养成健康的生活习惯、乐观的生活态度。

二、教学分析：（一）教材分析本节课是浙科版必修二《遗传与进化》第四章第一节内容。

本节内容与生物的进化、生物育种以及人类健康有极为紧密的关联。

变异是生活中非常普遍的现象，引导学生观察生活，从生活中体验生物学，做到从生活中学生物。

教材中对于基因突变的内容分析，准确、细致、到位，而关于基因重组导致生物变异的相关内容则显得相对较为简单。

学生对于细胞层面的减数分裂染色体的行为变化掌握相对较差，因此通过绘制减数分裂细胞图，切实体会到基因重组对遗传物质的改变。

（二）学情分析首先，学生身边由于变异而引发的疾病的事例比较常见，以此导入容易引起激发学生的兴趣。

且在第三章已经学习了基因的传递与表达，了解了性状改变的根本原因是遗传物质的改变引起的。

其次，高二学生虽已具备了一定的学习、认知、获取新知识的能力，但对变异的内在机理缺乏科学性的分析和正确的认识，需要进一步提高和完善。

第三，生物变异的本质学生看不到、摸不着，因此教师需将微观的内容具体化、形象化。

通过对“生物变异的内在机理的分析学习”，学生能更深层次理解变异的本质并且“学会”学习。

（三）教学重点、难点1、基因突变、基因重组的特点与机理是本节教学内容的重点分子层面的内在变化，要求学生具备较强的想象能力，引导学生认同结构与功能相适应的观点，从性状的改变出发，结合基因的表达，逆推法得出基因突变的机理；同时，结合减数分裂过程中染色体的行为变化规律，总结出基因重组的本质。

第一节生物变异的来源第一课时基因重组和基因突变1．生物的变异可分为不遗传的变异和可遗传的变异。

2．基因重组包括非同源染色体上的非等位基因重组、同源染色体上的非姐妹染色体之间发生染色体片段交换引起的重组。

基因重组可以产生新的基因型，是生物变异的主要来源。

3．基因突变是指在各种因素的作用下，引起基因结构的改变，包括DNA碱基对的增加、缺失或替换。

基因突变可以产生新的基因，是生物产生变异的根本原因。

4．根据基因突变对表现型的影响，可将基因突变分为形态突变、生化突变和致死突变。

5．基因突变主要表现为普遍性、多方向性、稀有性、可逆性和有害性等特点。

6．诱发基因突变的因素主要有物理因素、化学因素和生物因素。

对应学生用书P641．生物变异的概述(1)变异的种类：可遗传的变异和不遗传的变异。

(2)变异的原因：①环境条件的改变引起表现型的改变，其遗传物质不变；②基因重组；③基因突变和染色体畸变。

2．基因重组(1)基因重组的概念：生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，导致后代产生不同于亲本类型的现象或过程。

(2)基因重组的类型：(3)基因重组的意义：基因重组是通过有性生殖过程实现的，能够产生子代基因型和表现型(性状)的多样化，为动植物育种和生物进化提供丰富的物质基础。

1．变异种类的案例分析：①在北京培育出的优质包心菜品种，叶球最大的只有3.5kg，当引种到拉萨后，由于昼夜温差大，日照时间长，光照强，叶球可重达7kg左右。

但再引回北京后，叶球又只有3.5 kg。

这种现象属于什么变异？②随着“神舟5号”飞船升空，包心菜种子已先后多次利用返回式卫星搭载升空、经过种植选育，先已成功培育出能代代相传的高产超大包心菜。

这种现象属于什么变异？提示：①为不遗传的变异；②为可遗传的变异。

2．请判断下列两种现象产生的原因是否属于基因重组并分析原因。

①紫花豌豆自交后代出现紫花和白花豌豆。

②黄色圆形豌豆自交后代中出现黄皱、绿圆和绿皱豌豆。