《生物变异的类型复习课》教案
一、教学目标： （一）知识目标
1 ．举例说明各种可遗传变异的原因及意义。
2 ．举例说出生物变异在育种应用上的事例及其局限性。 （二）能力目标
1 ．通过基因重组，诱发突变和人工诱变的学习、比较，培养学生发散思维及综合能力。 2 . 通过遗传变异原理，解决生活中的实际问题。 （三）态度情感目标
l ．通过基因突变的原理，使学生懂得生物界丰富多彩的本质，从而对学生进行辩证唯物主义的思想教育。
2 ．通过列举我国在诱变育种方面所取得的成就，对学生进行爱国主义思想教育 二、教学难点：
1. 染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念 2．基因突变、基因重组在生物进化过程中的意义。 三、教学重点：
1．各种生物变异类型的概念
2．基因突变、基因重组在生物进化过程中的意义。 四、教学方法：讲授法、对话法、电教法 五、媒体选用：板书、电脑投影 六、教学课型：复习课 七、教学课时：1课时 八、教学过程：
一、生物的变异
（一）分类：不可遗传的变异（环境因素的影响造成的，没有引起体内遗传物质的变化）和可遗传变异（生殖细胞内的遗传物质的改变引起的）。 （二）可遗传变异的分类和特点
1．基因突变
（1）基因突变的类型：碱基对的替换、增添和缺失（原因：物理、化学和生物的因素）
（2）基因突变发生的时期：遗传物质复制过程中(若为有丝分裂及减数分裂过程，则发生于有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期)。
（3）基因突变的特点：普遍性（几乎所有种类的生物都会发生基因突变）、随机性（在任何的生长阶段都有可能发生基因突变）、不定向性（不能确定向哪一方向突变）、基因突变的频率低、基因突变往往对生物是有害的（提出问题：为什么？）
（4）基因突变的结果和意义（拓展：基因突变是否一定会造成生物性状的改变？） ①多数基因突变并不引起生物性状的改变
A．不具遗传效应的DNA片段中的“突变”不引起性状变异。
在DNA分子中，有的片段带有遗传信息，有的片段不带遗传信息，如果突变发生在不带遗传
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信息的片段中，则这种突变不会有遗传效应，更不会引起性状的改变。
B．由于一种氨基酸可由多种密码子决定，因此某些基因突变也不引起生物性状的改变。 例如：UUU和UUG都是苯丙氨酸的密码子，当第三个碱基U和G相互替换时，不会改变密码子的功能，因为决定的氨基酸还是苯丙氨酸。
C．某些突变虽改变了蛋白质中个别位置氨基酸的种类，但并不影响该蛋白质的功能。
D．隐性突变在杂合状态下也不会引起性状的改变。例如，在豌豆中，高茎基因D对矮茎基因d是显性；若在基因型为DD的受精卵中，有一个D突变为d，则该受精卵的基因型为Dd，矮茎基因在杂合状态下，其控制的矮茎性状不能得到表达。
②少数基因突变可引起生物性状改变，例如，人类的镰刀型细胞贫血症（要求学生理解成因）。 ③意义：是新基因产生的途径；是生物变异的根本来源，是生物进化的原材料。
2．基因重组
（1）基因重组的概念
基因重组是指生物进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。这里必须注意到，基因重组只是生物个体的基因型发生了改变，出现了亲代没有的新的基因组合，而基因本身的结构并没有改变。
（2）根本原因
基因重组产生的根本原因主要有两方面，一方面是由于基因的自由组合，即控制两对或两对以上相对性状的等位基因，位于两对或两对以上同源染色体上，该生物个体在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的非等位基因间的自由组合（减一后期）。另一方面是由于位于同源染色体上的原来连锁在一条染色体的非等位基因， F1在减数分裂第一次分裂的前期，复制后的同源染色体联会后，非姐妹染色单体之间由于交叉而交换，基因也随着交换（减一前期）。
（3）基因重组的意义
基因重组是通过有性生殖来实现的，如果两个亲本的杂合性越高、遗传物质的差距越大，基因重组的类型就越多，后代产生的变异也就越多。以豌豆为例，当具有 10 对相对性状的亲本进行杂交时，如果只考虑基因的自由组合（ l0 对等位基因位于 10 对同源染色体上）所引起的基
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因重组， F2可能出现的表现型就有 2=1024种??。
基因重组是生物变异的来源之一，对生物进化具有重要意义。（但不产生新的基因） 3．染色体变异
（1）染色体结构变异
染色体中某一片段的缺失、增加、移接或位置颠倒。大多数结构变异对生物是不利的，有的甚至会导致生物死亡。（猫叫综合征）
（2） 染色体数目的变异
这种变异可分两类：一类是细胞中的染色体成倍地增加或减少 ( 整倍体 ) ；另一类是细胞内个别染色体的增加或减少 ( 非整倍体 ) 。在 “ 染色体变异 ” 中，染色体组和单倍体的概念是学习中的重点和难点。
① 染色体组：一般地说，多数的高等动植物是二倍体，即生物体细胞中含有两组同样的染色体，经过减数分裂，生殖细胞中的染色体数目减半，成为一组染色体，这叫一个染色体组。特点：不同种生物，其染色体组数和每个染色体组所包括的染色体数目一般是不同的；就一个染色体组而言，它包含的所有染色体在形态、大小方面各不相同。
确认方法：
(1)据染色体形态判断：细胞内形态相同的染色体有几条．则含有几个染色体组。如图所示的细胞中形态相同的染色体a中有3条，b中两两相同．c中各不相同，则可判定它们分别含3个、2个、1个染色体组。
(2)根据基因型判断：在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。如基因型为AaaBBb的细胞，含有3个染色体组，
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基因型为Aa的细胞含2个染色体组，基因型为ABcd的细胞则含1个染色体组。
(3)根据染色体的数目和染色体的形态数来推算：染色体组的数目一染色体数／染色体形态数。如果蝇体细胞中有8条染色体，分为4种形态，则染色体组的数目为2个，韭菜细胞中共32条染色体，有8种形态，可推出每种形态有4条，进而推出韭菜细胞内应含4个染色体组。
② 多倍体和多倍体育种：
概念：由受精卵发育而成的个体，体细胞中含有三个或三个以上的染色体组，称为多倍体。 特点：茎杆粗壮，果实和种子比较大，糖类和蛋白质含量比较高。（思考：为什么）
常用方法及原理：利用秋水仙素作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤体的形成，使染色体数加倍。（三倍体无子西瓜的生产过程）
③ 单倍体和单倍体育种：
概念：不论细胞本身含有几个染色体组，只要细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，就叫单倍体。需要明确的是单倍体是生物的个体，同二倍体和多倍体一样。如六倍体小麦的花粉形成单倍体小麦，染色体减半为 21 条，且含三个染色体组。
成因：自然成因：由未受精的卵细胞直接发育而成的新个体。人工成因：花药（花粉）离体培养。
特点：植株弱小，高度不育。（让学生自己回答：为什么）
单倍体育种：先经花药离体培养的方法获得单倍体的幼苗，再用秋水仙素处理单倍体幼苗，就可获得正常染色体数目的植株。
优点：明显缩短育种年限。
（注意：以上内容可贯穿于填写下面的表格和《指南》中填空题）
三种可遗传变异的比较 项目 基因突变 基因重组 在生物体进行有性生殖的过程中控制不同性状的基因重新组合 减数第一次分裂后期 基因的互换和基因的自由组合 不产生新的基因，产生新的基因型，引起性状变异 只发生于真核生物有性生殖过程中 染色体变异 染色体数目或结构发生变化(光学显微镜下可见)，导致生物性状的变异 植物细胞有丝分裂过程或未受精的卵细胞、花粉发育而成等 染色体数目或结构的变化 不产生新的基因，产生新的基因型，引起性状变异 真核生物细胞增殖过程中均可发生 DNA分子中碱基对的替概念 换、增添和缺失而引起的基因结构的改变 发生 时间 原因 结果 适用 范围 有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期 基因分子结构的改变 产生新的基因，是生物变异的根本来源 所有生物均可发生(包括病毒)，具有普遍性 生物变异的根本来源，生物变异的主要来源；杂交意义 生物进化的重要因素育种 之一；诱变育种 单倍体育种，多倍体育种
九、作业布置：完成《高考备考指南》中第七单元练习 十、教学反思
《生物变异的类型》一课中，有学生容易混淆的较多的知识点，如各种变异对生物进化所造成的影响，染色体组、单倍体、多倍体等，在讲课的过程中除了图、表等方式引导学生进行比较，加深印象外，在复习知识点的过程中通过练习不断地得以巩固；在第二课时讲述生物的变异生产实践的应用中也要不断通过实例进行讲解，效果更佳。
对单倍体和多倍体的特点：如单倍体比较瘦弱、多倍体比较强壮，造成的原因可以引导学生对之前的知识蛋白质的转录、翻译过程进行复习。
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