“染色体变异”教学设计

“ 染色体变异” 教学设计 电子印章 电子签名 电子签名软件 江苏省 通州 高级中学 陈晓丽 一、设计思想 以新课程理念为指导，倡导以自主、合作、探究为特征的学习方式，充分体现“做中学”的教学思想，通过构建模型等活动，让学生在学习时真正动起来。 本节内容涉及到“染色体组”、“二倍体”、“多倍体”、“单倍体”等概念的教学， 同时又与之前所学的同源染色体、非同源染色体、减数分裂的过程有一定的联系 。 笔者 突破传统教学单一演绎模式，采用演绎、归纳、类比等多 元模式， 为学生提供足够的感性材料 ,让 学生在现实生活的背景下学习， 主动参与概念的形成、分析、运用和辨析，感悟多种思维方式。引导学生从多角度，多方位立体透视概念的内涵和外延，以突破重点和难点 。 二、教材分析 “染色体变异”是人教版普通高中课程标准实验教科书生物必修 2遗传与变异第五章第二节内容。其中染色体数目变异是本节的教学重点， 是学生学习单倍体育种、多倍体育种的知识基础 。该部分内容涉及染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等基本概念，其中染色体组作为上位概念，是建立二倍体、多倍体等概念的基石，而单倍体 概念 是从其成 因来定义。这些概念既相互联系，又存在差异，极易混淆，是本节 内容 的教学难点。 三、学情分析 学生在学习了“基因突变和基因重组”之后，学习“染色体变异”便是顺理成章的，而且高一学生已经具备了 一定的抽象思维能力和综合思维能力 。鉴于本节课内容较为抽象，知识多而容易混淆，教师需要适时地精讲、点拨和采用多种恰当的教学手段，利于学生完成新知识的学习的同时 将新知识有效地整合到原有的知识网络中，知识体系得到丰富和发展。 四、教学目标 知识目标 ： 简述染色体变异的几种类型，举例说出染色体结构变异和数目变异的基本类型， 举例 说出染 色体组的概念、特点以及数目的判定方法，辨别单倍体、二倍体和多倍体的具体实例 。 能力目标 ： 通过自学引导，学生能提高自主学习、识图 、 析图以及信息获取能力；通过具体实例的分析，学生能具有对概念的辨别、分析、归纳能力。 情感态度与价值观 ： 学生能知道研究染色体变异可以为人类健康服务，学生具有关注生活、关爱生活的社会责任感；体会生命的多姿多彩，从而更加热爱生命，珍惜生命。 五、教学过程 （一）创设情境 ,新闻导入 教师播放河北新闻联播 “邯郸发现罕见人类染色体异常核型”视频资料，引入课题。 【 设计意图：来源于生 活的新闻报导，一方面能帮助学生迅速集中注意力，激发求知欲望，教师依据新闻内容能自然引出本节课的课题 染色体变异，进而顺势引入染色体结构变异的教学；另一方面，学生能从中了解到研究染色体变异可以为人类健康服务，激发学生关注生活、关爱生活的社会责任感。 】 （ 二 ） 设计问题，自主学习 染色体结构变异包括哪些类型？不同类型的染色体结构变异对于其上的基因会造成什么样的影响？指导学生结合活动单上活动一的自学引导，完成自学。教师播放染色体结构变 异的 flash 动画，学生分析动画，判断染色体结构变异的类型，小组代表汇报 四 种类型 染色体结构变异分别导致染色体上基因的变化。师生共同总结：染色体结构变异会引发染色体上基因 的 数量和排列顺序发生改变，最终引起生物性状发生变异。 【 设计意图：染色体结构变异是属于学生了解的内容，对应的教材图文并茂，直观形象地说明了染色体结构变异的类型。学生 通过自学能 真正理解相关内容， 培养 学生自主学习 解决问题的意识，提高学生识图，析图的能力，同时为重点内容，主干知识的讲解腾出空间。 】 （三）建构物理模型，体验学习 （ 1） 构建雌雄果蝇体细胞中染色体组成模型 教师呈现遗传学上常用的实验材料 “果蝇”的小资料，引导学生 尝试 分析 资料 中的 关键信息。引导学生先了解活动说明（ 塑料模型模拟雌雄果蝇体细胞中的染色体。红色和蓝色分别代表来自母方的染色体以及来自父方的染色体） ，小组合作利用信封中的模型构建出雌雄果蝇体细胞中染色体组成，一个小组的学生在黑板上利用带有雌性的塑料片构建雌雄果蝇体细胞中染色体组成，小组派代表汇报构建的理由。引导学生评价黑板上摆出的模型，并检查、修正自己的模型。 【 设计意图：通过果蝇资料的分析，培养学生分析资料，提炼关键信息的能力。 通过动手构建模型的活动，能够帮助 学生 回忆 同源染色体、常染色体、性染色体等知识 并 能 感性 地体会 果蝇体细胞中染色体组成特点 ， 同时 为构建果蝇精子、卵细胞中的染色体组成模型做铺垫。 】 （ 2） 构建果蝇精子、卵细胞中染色体组成模型 教师引导学生进一步构建出果蝇精子、卵细胞中染色体组成模型。一个小组的学生在黑板上利用带有雌性的塑料 片 进行构建 ， 小组 派 代表汇报构建理由。引导学生评价黑板上摆出的模型，关注各自小组 构建的模型 与黑板上的是否相同 ， 引导另一组学生 在黑板上呈现不同的摆法。 学生评价不同的摆法并达成共识，由于减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，果蝇的不同精原细胞可能产生相同或者不同的精子（基因型不同或者染色体的颜色组成不同），卵原细胞产生卵细胞亦是如此。 【 设计意图：以果蝇体细胞中染色体组成为依托， 学生根据减数分裂过程中的染色体行为变化规律等原理构建出果蝇精子、卵细胞中染色体组成，为染色体组概念 的学习 做铺垫。 】 （ 3）形成染色体组的概念 教师告知学生 像 果蝇精子，卵细胞中这四条染色体都称为果蝇的一个染色体组。引导学生分析一个染色体组中的染色体有何特点，尝试着给染色体组下个定义 。 通过问题的引导和对精子、卵细胞中染色体的分析，学生能给出染色体的定义是：“细胞内的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同”。教师拿走精子中一条染色体模型， 引导学生分析是否还是果蝇的一个染色体组。 学生讨论，争辩。教师以果蝇其中一条染色体上的截翅基因为例，分析同源染色体上对应位点分布的基因种类， 进而帮助学生理解果蝇精子和卵细胞中的基因只有体细胞的一半，但所含基因种类是齐全的，也就是拥有控制本物种生长发育、遗传变异的一整套遗传信息。 引 导学生完善染色体组的概念 “细胞内的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同， 携带着控制生物生长发育、遗传变异的全部遗传物质。” 引导学生完成活动单上的活动二的表格，并思考判断染色体组的方法。 学生根据染色体组的定义和内涵，推出判断染色体组数目的方法。 【 设计意图： 染色体组的概念是本节内容的核心概念， 是建立二倍体、多倍体等概念的基石 ，如果让学生直接阅读教材中染色体组的概念的表述，学生很难把握其本质特征。故 通过比较雌雄果蝇的体细胞中染色体组成与精子、卵细胞中的染色体组成来获得对染色体组内染色体特点的初步认识 。设置问题情境：“拿走了果蝇精子中的一条染色体还是不是果蝇的一个染色体组？”引发学生 讨论与争辩，结合教师的点拨， 不仅能帮助学生理解一个染色体 组携带着控制果蝇生长发育，遗传变异的全部遗传信息”，而且在已经分析了染色体组的染色体组成的基础上，再从 基因组成特点 构建染色体组的概念也 便 是顺理成章的了。 】 （四）运用类比，形成概念 教师引导学生分析雌雄果蝇体细胞中染色体组 的数目 ，告知学生果蝇是二倍体 生物 。引导学生尝试构建二倍体的概念 ，大部分学生给出的概念是：“体细胞中有两个染色体组的个体就是二倍体”。教师肯定二倍体概念中的关键点是含有两个染色体组， 引导学生 结合 蜜蜂的小资料思考 刚刚给出的 概念是否严谨 进而 完善二倍体的概念 ，突出概念中另一个关键点“由受精卵发育而来 ” 。引导学生模仿二倍体概念形成过程，尝试构建三倍体、四倍体的概念。教师呈现香蕉，马铃薯、普通小麦的实例，引导学生构建多倍体概念。 【 设计意图： 学生尝试定义二倍体，很快暴露出二倍体的 前 科学 概念 ，认为两个染色体组就是二倍体。学生通过分析资料，完善出“二倍体”的科学概念。 运用类比、归纳的思维形成三倍体、多倍体概念。 这样将学习的主动权教给学生，锻炼了学生归纳总结能力，激发了学生的学习热情。 】 （五）认知冲突，形成概念 教师呈现蜜蜂的第二则资料，引导学生根据资 料 分析雄蜂体细胞中染色体和染色体组的数目，告知学生像雄蜂这样的个体就称为单倍体生物， 引导学生尝试构建单倍体 概念 。 学生根据资料信息 往往会 模仿二倍体 的 形成过程构建单倍体概念 。 教师评价 并呈现花药离体技术的图片和文字资料， 引导 学生阅读，分析资料进而 完善单倍体的概念：“由卵细胞或精子发育而来，体细胞中含有一个染色体组的个体为单倍体”。教师评价 并 引导学生 填写活动三的表格，学生分析表格 感 知单倍体生物可能含一个、两个、三个 染色体组，取决于形成单倍体的原来物种体细胞中染色体组数， 学生进一步完善单倍体概念“由卵细胞或精子发育而 来，体细胞中不论有几个染色体组都为单倍体” 。 教师引导生生评价，从表格中 单倍体的具体实例入手，形