1、染色体变异教学设计学 科： 生 物工作单位：天津市第五十四中学 姓 名： 韩 美 娟 联系方式： 13752072818 Email: 染色体变异教学设计天津市第五十四中学 韩美娟1、教材分析总的来看，教材对染色体变异概念没有很好的解释清楚。课本上讲的染色体变异是指在自然条件或人为条件的影响下，染色体的结构和数目都可以发生变化，从而导致生物的性状发生变异。实际上，课本上只重点讲述染色体数目的变异，而没有讲到染色体结构的变异，因此，学生学起来难以理解。在教学上教师应补充这方面的知识。在讲解这一内容时可与前面讲的基因突变概念相比较，加深学生的记忆。另外，课本上把二倍体和多倍体、单倍体这些概念分开讲
2、。但无论是对多倍体还是单倍体概念的理解都应该建立在对二倍体概念的理解之上，多倍体和单倍体是相对于二倍体来讲的，并且这种比较应该是同一生物进行比较，而不能拿不同种的生物进行比较。例如单倍体指体细胞中含有本物种配子的染色体数目的个体。普通小麦的体细胞中含有六个染色体组，42 条染色体，它的单倍体植株体细胞含有三个染色体组，21 条染色体。这里就不能把含有三个染色体组的单倍体普通小麦又称多倍体。自然界中，几乎全部动物和过半数的高等植物都是二倍体。三是人工诱导多倍体在育种上的应用。在这里，教材安排上可运用列表分析掌握变异原理在育种上的应用。比较和复习上一节课内容，包括杂交育种、诱变育种、多倍体育种、单
3、倍体育种及它们应用的原理、优缺点，列举生活中的实例，加深对知识的理解和实际应用。2、教学任务分析这部分的教学任务主要体现在知识、能力、情感态度、价值观等方面。在知识教学目标方面，主要体现为以下几点：其一，染色体结构变异的四种类型；其二，染色体组、单倍体、多倍体和二倍体的概念；其三，单倍体和多倍体的特点、形成原因及其在育种上的意义；具体为：1、以猫叫综合症产生原因为例，引出染色体结构变异的四种类型；以果蝇的染色体为例，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、通过单倍体、多倍体和二倍体的分类依据学习，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
4、，训练学生演绎思维能力。3、学生经验分析学生在日常生活中具有一定的信息技术方面的经验，部分学生可以熟练的利用网络查找相关知识，并能够的相关知识进行拓展。学生对教学过程中的多媒体技术相当适应，效果良好。4、重难点分析这一节内容大多是属于理解和应用的层次，教学内容的难点较集中，可以已列提纲的方式对重难点作逐个分析。其一，染色体组数目的判断。一般来说，在细胞内形态相同的染色体有几条，则含几个染色体组，在细胞或生物体的基因型中，同一种基因出现几次，则有几个染色体组。在教学过程中可将已学习过的同源染色体的概念和染色体组的概念作对比。其二，三倍体无籽西瓜的培育。三倍体植株在减数分裂过程中，染色体的联会发生
5、紊乱，因而不能形成正常的生物细胞。这时需要授给普通西瓜二倍体成熟的花粉，刺激子房发育而成为果实。因为胚珠并不能发育成为种子，所以这种西瓜叫做无籽西瓜。教学过程中可依托多媒体技术使学生对该方法的过程一目了然，较深刻的理解。5、教学目标5.1 知识目标染色体结构变异的四种类型（B识记）。染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念（B识记）。单倍体和多倍体的特点，形成原因及其在育种上的意义（B：识记）。5.2 能力目标以猫叫综合症产生原因为例，引出染色体结构变异的四种类型；以果蝇的染色体为 例，讲解染色体组的概念，训练学生由具体到抽象的思维能力。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
6、较、分类思维能力的训练。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。5.3 情感目标通过了解在自然或人为条件下，染色体会发生结构或数目的改变进而改变生物的遗传性状，树立事物是普遍联系的，外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念。通过单倍体和多倍体在育种上应用的学习，对学生进行科学价值观的教育和爱国主义教育。鼓励学生利用网络，搜集相关知识，对所学的内容有初步的了解，满足学生的求知欲，培养学生的信息素养，学会查找信息，利用信息。6、教学重点和难点6.1 教学重点染色体数目的变异。6.2 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。7、教学用具猫叫综合
7、征幼儿影片、染色体结构变异投影片、精子形成过程图、果蝇染色体活动投影片、果蝇精子细胞图、染色体数目变异知识结构投影等。8、教学模式：接受教学：基本概念和原理探究教学：相关疑难问题的探讨合作学习：鼓励学生事先收集必要的信息并相互间进行交流以探究学习和合作学习为主。9、参考课时：210、教学过程教学环节 教师活动 学生活动 设计意图导入新课问题：1基因突变导致生物变异的原因是什么?2基因是什么?它和染色体又有何关系?过渡：对于一个生物体来说，正常情况下，其染色体的结构和数量都是稳定的。但在自然条件或人为因素的影响下，染色体的结构和数量回忆相关知识尝试回答问题：1 基因突变是基因结构发生改变，从而使
8、遗传信息改变，使蛋白质结构改变、生物性状改变，即生物发生了变异。2 基因是有遗传效应的 DNA 片断，染色体是 DNA 的载体，基因在染色体上呈线形排列。温故知新，置学生于知与不知的矛盾中，使学生开始集中注意力，进入学习状态。均会发生改变，那么染色体的变异会使生物性状发生怎样的变化呢？一、染色体结构的变异播放猫叫综合症的影片投影片放映:病因-染色体缺失图，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。出示其他染色体结构变异示意图的投影片 学生观察:患儿的征状和哭声激发学生的求知欲，迫切想知道该病的病因。使学生知道染色体的结构变异的类型有缺失、重复、到位、易位。引导
9、学生归纳总结染色体结构变异的类型：设疑：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。总结：染色体结构的改变都会使排列在染色体上的基因的数目或排列顺序发生改变，从而导致性状的变异。大多数染色体结构的变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。归纳总结：缺失：重复：到位：易位：使学生运用过去所积累知识来解决新问题，加深了记忆，同时锻炼了学生对知识的归纳，总结和应用能力。用指导读书法带领学生阅读染色体数目变异的两种类型。展示 21 三体综合征患者图片及病因 二、染色体数目变异1染色体组：一个生殖细胞内的全部染
10、色体为一个染色体组。设问：这种病属于哪种染色体数目变异？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。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。首先我们要了解什么是“染色体组”放映FLASH课件:动物精子形成过程图出示:雌雄果蝇染色体的图解投影片观察说明: 果蝇细胞中有 8 条染色体，共 4 对同源染色体，其中 3 对常染色体和 1 对性染色体。回答：细胞中个别染色体的增加或减少。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
11、分裂二次，结果生殖细胞中的染色体数减少了一半。(2)精原细胞和体细胞中的染色体是成对存在的，精子中因同源染色体的分离而使染色体成单存在。(3)由于同源染色体的分离，使得生殖细胞中所含染色体成为大小、形状各不相同的非同源染色体。通过推理使学生自然的就理解了非整倍变化，降低了知识的难度，增强了学习的信心和兴趣。2、二倍体：体细胞中含有两个染色体的个体。出示:雄果蝇的染色体组图解投影片提问：1 一个染色体组中是否有形态相同的染色体？2 这些染色体之间是什么关系？若把形状、大小不同的归为一组，每一组都包括了 3 条常染色体和 1 条性染色体，且是每对同源染色体中的某一条染色体。这样一个生殖细胞中的全部
12、染色体即为一个染色体组。一个染色体组内的染色体大小、形状均各不相同，但却包含了控制生物体生长发育、遗传和变异的全部信息。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?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。回答：1.没有2.非同源染色体回答：二倍体指的是体细胞中含有两个染色体组的个体。
13、学生阅读教材P.87第二段。让学生自主思考，自己从本质上理解染色体组的概念。这样实现了学生思维上从抽象到形象的飞跃。3多倍体：体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。4单倍体：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。投影展示：二倍体草莓、多倍体草莓的图片。提问：多倍体与二倍体相比具有什么特点?因此，人们常常采用人工诱导多倍体的方法培育新品种。讲述：多倍体育种的流程。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
14、子染色体数目的个体，称为单倍体。提问：1.一倍体一定是单倍体吗？单倍体一定是一倍体吗？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？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？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？回答：多倍体植物各器官均较二倍体大，果实中含营养物质多。回答：1 一倍体一定是单倍体；单倍体不一定是一倍体。2 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 不对，尽管其体细胞中含有两个或三个染色体组，但因为
15、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 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。学生阅读教材P.88第二段。通过推理让学生归纳二倍和多倍体的概念，增强了学习的信心和兴趣。通过设置一些问题情境，让学生区分单倍体与一倍体，单倍体、二倍体和多倍体之间的区别和联系。提问：单倍体与普通植株相比具有什么特点?讲述：单倍体本身无利用价值，但在育种上却有其特殊的意义，这是因为用花药离体培养获得单倍体。单倍体植株经秋水仙素处理后，染色体不仅可以恢复到正常水平，而且可获得纯合体。回
16、答：植株矮小，高度不育。归纳总结引导学生对本节内容进行总结。 总结本节课所学知识（略）进行知识梳理，培养归纳能力。反馈矫正布置反馈性练习（略） 学生思考，应用知识解决问题。培养解决实际问题的能力。11、教学反思：这部分知识是高中生物教材的重点和难点，在教学过程注意学生已有的认知基础较薄弱，教学时应注意由浅入深，降低学生的认知难度。从整体上讲这节课前复习和后新授衔接，整体思路明确，教学设计合理；重难点突出，时间分配合理。讲解过程中，采用设疑和谈话式教学，课堂气氛活跃。细节问题上，处理较好的是染色体组的概念。采用实例入手，导入了染色体结构变异和数目变异，而在染色体数目变异了，直接介绍了分类（个别染色体的增加或减少，以染色体组的形式成倍的增加或减少），简洁和多样化的处理；在重难点设疑时给予学生一定的时间思考，充分发挥学生的主动学习的能力。不足之处：对于概念很多的点，与其通过语言表述灌输于学生，不如出些考察概念的小题，哪怕是一道选择题，在学生会意和思考以后，再去表述，不但节省时间而且效果要好的多。以后在难点处理问题上，一定好好的设计。
