染色体变异在育种上的应用教学设计一等奖

《染色体变异在育种上的应用—多倍体育种》教学设计

金沙中学

姚金梅

一、教材分析：

1.教材内容

“染色体变异在育种上的应用—多倍体育种”是高中《生物》（苏教版）第三章“遗传和染色体”中的第三节内容，该内容以三倍体无子西瓜为例讲述多倍体育种的具体过程。教材前后涉及了染色体组、二倍体、多倍体、秋水仙素的作用原理等知识，其中多倍体育种的方法、原理和秋水仙素的作用原理是本课的核心内容。

2. 教材地位

本节内容与前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、个体发育、杂交育种、组织培养技术等知识有联系，还与生产、生活有关，对学生有着相当大的吸引力。因此，本节教学通过设置情景，让学生品尝、动手、探究、思考和讨论，可以激发学生学习生物科学的兴趣和发展学生的探究学习能力。

二、学情分析

1.学生在前面已经学过染色体、同源染色体、非同源染色体、染色体组、多倍体等知识，为此节内容的学习奠定了基础。

2.前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用等基础知识，为创设问题情景，新旧知识融会贯通，形成完整的认知结构，开展探究性学习提供了可能。

3.我校大多数学生对学习有热情，但学习的主动性不强，缺乏深层次的思考，对过程和原理往往一知半解，不能灵活运用所学知识。因此，教学中应设置好问题情景，结合学生的观察、动手、探究、思考和讨论，适时引导、适时启发和适时鼓励，由浅入深，使学生能真正的理解并学会应用。

三、学科核心素养目标

1.生命观念

通过探究多倍体育种的原理和秋水仙素的作用原理，能用结构与功能的观点，认识染色体变异在多倍体育种中所带来的性状变化。

2.科学思维：

1

（1）通过对3种育种方式的比较，能运用归纳和概括，提升学生的比较和综合能力。

（2）通过学生自己构建染色体模型来探究多倍体育种的原理和秋水仙素的作用原理。

3.科学探究：

（1）

通过吃三倍体无子西瓜的比赛游戏，增强学生对三倍体无子西瓜来源的求知欲和好奇心。

（2）通过利用模型探究多倍体育种的原理和秋水仙素的作用原理并进行展示探究结果，培养学生的探究精神、善于团队合作并提高学生实践能力、表达能力。

四、教学重、难点及突破方法

1.重点：

多倍体育种的方法

解决方法：以三倍体无子西瓜的培育过程实例来突出重点，具体方法是：视频播放三倍体无子西瓜的培育过程，把静态和抽象的知识转化为动态和具体，在学生观察三倍体无子西瓜培育视频中思考和讨论学案上的问题，并利用组内合作的力量共同写出培育过程，让学生更能透彻的理解该过程

2.难点：多倍体育种的原理和秋水仙素的作用原理

解决方法：利用学生自己制作的染色体模型来探究它们各自的原理来突破难点

五、设计思路和理念

提高生物科学素养，面向全体学生，倡导探究性学习，注重与现实生活的联系是高中生物课程改革的基本理念。按照《高中生物课程标准》的课程理念，并依据探究性学习和建构主义学习的原理，我在课堂教学设计中采用以学生发展为主体性的教学模式，提倡自主、探究、合作的学习方式，侧重学生的观察、对比、交流、合作、探究、归纳等学习方法的指导，创设问题情景，激活原有的知识系统，构建知识联系。

六、教学资源

1. 文字资源——普通高中生物教科书（必修二）（苏教版）

2. 多媒体资源——多媒体课件、三倍体无子西瓜培育过程视频

2

3.模型资源——学生自制染色体模型

七、课时安排

1课时

八、教学过程

教学环节

导入新课

教师活动

学生活动

设计意图

课前小游戏：吃西瓜比赛

教师拿出大小、形状相同的两块西瓜，含有西瓜子的一块给甲同学，另一块没有西瓜子的给乙同学，甲同学吃的西瓜子必须吐出来，乙同学吃的西瓜不作要求，

活动环节

1

品尝结果，探究来源

1.

学生游戏：

吃西瓜比赛

2.学生观察、讨论、

思考：

（1）学生

一起观察两

块西瓜的不

同

（2）谁先

吃完西瓜？师：其实三倍体西瓜其实来源于二倍体西瓜，甲同学为什这个过程到底怎么实现的呢？

我们这节课来寻么要慢？

求答案。

学生活动1：

1.先引导学生阅读课本无子西瓜的培育过程及1.先阅读课学案上活动环节一的问题思考：

本P52，再

观看无子西

瓜的培育过

程的视频

2.教师再播放培育无子西瓜过程的视频：在播放2.思考、讨视频时引导学生回答学案的问题

论、回答学

案上的相关

问题：（学

生代表回

答）

利用吃西瓜比赛这小游戏来调动大家对本节课学习的积极性，设置悬念，增加课堂气氛。

学生通过观察视频，把静态的知识转化为动态，学生加上自己的动手，使学生掌握无子西瓜的培育过程。

3

掌握多倍体育种的过程

教师对学生回答的这些问题进行点评和补充：

现在同学应该知道了三倍体无子西瓜的培育过程，那你能不能把这个培育过程写在你们的学案上呢？

教师巡视并指导

教师PPT展示完整培育过程

活动环节

2

（1）.四倍体西瓜的种子、果皮分别是几倍体，为什么？

（2）整个过程需要几次授粉？它们各自的目的是什么？

（3）每年都要制种，很麻烦，有没有别的替代方法？

（4）小组讨论、思考、合作：

共同写出无子西瓜的培育过程并校正，

学生活动2：

教师巡视每组的探究过程，并对出现错误的地方

加以指正和引导

1.

组内合

作，利用染

色体模型现

探究染色体

加倍后

（1）正常提升学生的总结、归纳、应用等能力。并让学生更能理解三倍体无子西瓜的培育过程

与课前小游戏的问题形成呼应，并

进一步巩固学生对三倍体无子西瓜的培育过程的掌握

利用由浅入深问题和染色体模型来引导学生通4

透过现象，探究本质

通过

探究掌握秋水仙素的原理和多倍体育种的原理

先引导学生利用染色体模型探究染色体加倍后正常情况下的变化。

然后再引导学生继续探究在秋水仙素的作用下染色体加倍后染色体的变化。

教师巡视每组的探究过程，并对出现错误的地方加以指正和引导

引导学生根据两组探究的结果总结秋水仙素的作用原理

既然秋水仙素的作用原理是抑制纺锤体的形成，那么秋水仙素的使用法方是什么？

教师给出二倍体西瓜产生正常配子的原因：

通过刚才的游戏我们观察到二倍体西瓜有子，而三倍体西瓜没有子，种子的形成必修要有正常的雌雄配子结合，配子的产生离不开减数分裂，（教师在黑板上给出正常二倍体西瓜减数分裂的部分时期染色体的行为和变化模型图：减数分裂过程中联会时细胞中的染色体、次级细胞中的染色体、正常配子中的染色体）

5 的情况下染色体的变化情况，

（2）秋水仙素作用下染色体的变化情况，

（3）请组代表在黑板演示

对比两种情况总结出秋水仙素的作用原理和使用方法是什么？

学生观察正常二倍体西瓜减数分裂产生正常配子时染色体的行为变化

过探究：染色体加倍后正常情况下的变化和在秋水仙素的作用下染色体在加倍后的变化进行对比，总结出秋水仙素作用的原理。在提升学生的探究能力、动手能力、总结能力、合作能力等科学探究核心素养

通过给出二倍体西瓜产生正常配子的原因让学生学会知识的迁移，探究三倍体西瓜没有种子的原因

你们能否根据正常配子的产生过程来探究三倍体无子的原因（教师巡视每组的探究过程，并对出现错误的地方加以指正和引导）

三倍体西瓜一定无子吗？学生回答后给教师给出正确答案

根据我们前面的两个探究，主要发生变化的是什么？

引导学生总结无子西瓜培育过程中的原理

学生活动2：

（1）学生利用染色体模型探究和二倍体西瓜有子的原因

探究和总结出三倍体西瓜无子的原因是什么？

思考、讨论：

（2）三倍体无子西瓜一定无子吗？

思考、回答：主要是染色体的数目在变化

（3）总结无子西瓜培育过程中依据了什么原理？

同时实现体现学生的为主体，教师的为主导新课标教学理念，同时提升学生的探究、表达、交流、动手、合作等能力

通过前面探究让学生理解多倍体育种过程是染色体数目在增加，从而学生理解多倍体育种的原理

6

根据三倍体无子西瓜培育的原理是染色体变异，

那么像三倍体无子西瓜这种育种方式还可以应

用到哪些植物中呢？你能举出例子来吗？

应在学生回答后教师展示PPT八倍体黑小麦和夏用

黑三倍体无子葡萄

请刚才吃无子西瓜的同学说出无子西瓜的优点，

优

缺

点

任何事物都有两面性，有优点也有缺点

PPT展示缺点

归师生共同归纳：

纳3种育种方法的比较

与提升

1 分钟

学生思考、讨论回答

乙同学说出无子的西瓜的好处

让学生学会把所学知识应用到生活中

杂交多倍体育种育种单倍体育种学生一起参通过对三种与归纳。

育种方式的比较使学生充分的掌握各种育种方式。

处理方

法

原理

优点

7

缺点

举例

反馈练习环节

课后作业

1.秋水仙素诱导产生多倍体的生理作用是（

）

①抑制细胞有丝分裂时形成纺缍体；②加速细胞内染色体复制；③使染色体配对紊乱，不能形成可育的配子；④干扰DNA的正常复制。

A、③ B、②

C、④ D、①

2. 多倍体育种依据的主要遗传学原理是（

）

A. 基因突变 B. 染色体数目变异

C.基因重组

D. 染色体结构变异

3.下列关于三倍体无子西瓜的培育过程错误的是（

）

A．在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理可以得到四倍体植株

B．一般用四倍体植株作父本，用二倍体植株作母本进行杂交

C．三倍体西瓜几乎没有种子，但偶尔也会产生

D．每年制种很麻烦可以利用三倍体植株进行无性繁殖的方式培育

1.夏黑是三倍体无子葡萄，在市场上很受消费者欢迎，科研人员培育无子葡萄的过程和三倍体无子西瓜的培育过程一样的，请你写出三倍体无子葡萄的培育过程。

2.查阅资料，了解无子番茄的来源。

学生完成练了解学生学习

习和掌握情况

学生课后完再一次体验成

多倍体育种的过程和原理

8

九、板书设计

第三课时

染色体变异在育种上的应用—多倍体育种

过程：

实例：三倍体无子西瓜

秋水仙素的原理和使用方法

多倍体育种

原理：染色体变异

应用：

优缺点

十、课后反思

通过对本节课的反思，本节课的优点是：

1.通过教学活动一“品尝结果，探究来源”充分的让学生理解无子西瓜的来源，从而突出重点多倍体的育种方法，教学活动环节二“透过现象，探究本质”让学生通过所观察的现象，探究其本质，突破难点，同时也顺利的达成了该课的学科核心素养目标。

2.整节课基本都是学生自己观察、对比、交流、合作、探究、归纳，充分体现了以学生为主体，教师为主导的教学思想。

3.本节课整体思路清晰，教学设计合理，课堂气氛活跃，能充分的调动学生的积极性

本节课的缺点

1.

在叫学生写三倍体无子西瓜的过程时间过长。

2.

语言的精炼还需加强

3.

多媒体使用的熟练程度还需加强

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