染色体结构的变异教学活动设计方案

《染色体变异及其应用》课堂教学设计

扬州中学

徐树文

《染色体变异及其应用》（第1课时）教学设计

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徐树文

一、

教材分析

本课题是苏教版高中生物教材必修2第3章第3节《染色体变异及其应用》第1课时内容。本小节主要讲授“染色体结构变异和染色体数目变异，染色体整倍性(二倍体、多倍体、单倍体)变异及其在育种上的应用”。本节内容的学习可为第4章第5节《关注人类遗传病》中有关染色体异常遗传病和第5章《生物的进化》中有关现代生物进化理论的学习打下基础。

二、课程三维目标

1、知识目标

⑴染色体结构变异的四种类型（B．识记）。

⑵染色体组、单倍体、二倍体和多倍体的概念（B．识记）。

⑶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）。

2、能力目标

⑴通过对染色体结构变异的模拟，加深对染色体结构变异四种类型的理解，并启发学生发散思维，使动手能力得到锻炼；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。

⑵通过对单倍体、二倍体和多倍体的分类依据的学习，对学生进行比较、分类思维能力的训练。

⑶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。

3、情感目标

⑴通过“环境中化学物质对染色体结构变异的影响”的课题研究，加强对学生环境保护的使命感和责任感的教育。

⑵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。

⑶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。

三、

教学重点和难点

1、教学重点

染色体数目的变异。

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。

四、难点突破策略

在讲述染色体组概念时，先以雄果蝇体细胞和配子中染色体的组成为例，引出染色体组的概念，为化抽象为具体，加深学生的感性认识，提供学生8张扑克牌（如2、3、4、5各2张，要求：分别是1张红桃，1张黑桃），假设8张扑克牌代表8条染色体，请学生找出其中的同源染色体，并组合出配子中的染色体，进而有助于学生理解哪些染色体参与构成染色体组。

五、创新设计

⑴在模拟染色体结构的变异时，为能更好体现染色体断裂和断裂后片段的不正常重新连接，我选用“碰碰吸”作为材料请学生阅读P43的内容后摆出四种结构变异的情况。具体摆法见课件。为使学生将理论和实例相联系，在介绍猫叫综合征时，我选用了一段视频，便于学生理解猫叫综合征产生的原因和名称的由来。

⑵在学习染色体数目的非整倍性变异时，为便于学生掌握类型，理解非整倍性变异对生物产

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生严重的后果，我选取音乐指挥家舟舟的例子，通过对舟舟的介绍，使学生对21三体综合征有感性认识。

⑶在讲述染色体组概念时，为化抽象为具体，加深学生的感性认识，提供学生8张扑克牌（如2、3、4、5各2张，要求：分别是1张红桃，1张黑桃），假设8张扑克牌代表8条染色体，请学生找出其中的同源染色体，并组合出配子中的染色体，进而有助于学生理解哪些染色体参与构成染色体组。

六、

教学方法和手段

以学生“自主、探究、合作”的学习方式来优化课堂学习与教学，实现课程三维目标。本节课融合运用引导启发、联系实例、迁移比较、模型建构等方法，配以课件和实物投影仪，在教师有的放矢的点拨下，通过学生的“探究、合作”以完成染色体结构和数目变异的学习。

七、

教学过程（见课件）

教学环节

教师的组织和引导

学生活动

将教材打开到相关章页

教学意图

置学生于知与不知的矛盾中，开始集中注意力，进入学习状态。

通过细胞有丝分裂、减数分裂以及受精作用的学习，我们知道每种生物的染色体数目及染色体形态是稳定的。从而保持了遗传性状的相对导入

稳定性。然而一切事物都是变化的，染色体也新课

不例外，当自然条件和人为条件发生改变时，染色体的结构或染色体的数目可以发生改变，从而引起生物性状发生改变。今天，我们来学习这方面的内容。

请学生阅读P43的染色体结构变异的内容并利经过分析讨论并推用“碰碰吸”作为材料摆出染色体结构变异的选代表模拟染色体四种类型。

结构变异的四种类

型。

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

观看视频

一、不利的，有的甚至会导致生物体死亡。

染色染色体结构变异实例：猫叫综合征

体结播放猫叫综合征的视频

构的讲述:猫叫综合征的病因是病儿第5号染色体变异

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 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： 在模拟染色体结构变异的过程中进一步掌握其含义及产生原因，加深对染色体结构变异的理解。

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。

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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

设问：这种病属于哪种染色体数目变异？

回答：细胞中个别染色体的增加或减

少。

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”

组织学生观察、归放映FLASH课件:动物精子形成过程图

纳、总结:

(1)在减数分裂过程中，染色体

复制一次细胞分裂

二次，结果生殖细

胞中的染色体数减

少了一半。

(2)精原细胞

3

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。

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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。

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?

4 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。

回答：

1.没有

2.非同源染色体

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。

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

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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。

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。

回答：二倍体指的是体细胞中含有两个染色体组的个体。

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。

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？

学生阅读教材P.87第二段。

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，但因为是正常的体细胞的配子所形成的物种，因此，只

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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。

讲述：单倍体本身无利用价值，但在育种上却回答：植株矮小，有其特殊的意义，这是因为用花药离体培养获高度不育。

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。

提问：单倍体与普通植株相比具有什么特点?

引导学生对本节内容进行总结。

总结本节课所学知识（略）

学生思考，应用知识解决问题。

进行知识梳理，培养归纳能力。

培养解决实际问题的能力。

归纳总结

反馈矫正

布置反馈性练习（略）

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