“染色體變異”教學(xué)設(shè)計

“ 染色體變異” 教學(xué)設(shè)計 電子印章 電子簽名 電子簽名軟件 江蘇省 通州 高級中學(xué) 陳曉麗 一、設(shè)計思想 以新課程理念為指導(dǎo)，倡導(dǎo)以自主、合作、探究為特征的學(xué)習(xí)方式，充分體現(xiàn)“做中學(xué)”的教學(xué)思想，通過構(gòu)建模型等活動，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)時真正動起來。 本節(jié)內(nèi)容涉及到“染色體組”、“二倍體”、“多倍體”、“單倍體”等概念的教學(xué)， 同時又與之前所學(xué)的同源染色體、非同源染色體、減數(shù)分裂的過程有一定的聯(lián)系 。 筆者 突破傳統(tǒng)教學(xué)單一演繹模式，采用演繹、歸納、類比等多 元模式， 為學(xué)生提供足夠的感性材料 ,讓 學(xué)生在現(xiàn)實生活的背景下學(xué)習(xí)， 主動參與概念的形成、分析、運用和辨析，感悟多種思維方式。引導(dǎo)學(xué)生從多角度，多方位立體透視概念的內(nèi)涵和外延，以突破重點和難點 。 二、教材分析 “染色體變異”是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書生物必修 2遺傳與變異第五章第二節(jié)內(nèi)容。其中染色體數(shù)目變異是本節(jié)的教學(xué)重點， 是學(xué)生學(xué)習(xí)單倍體育種、多倍體育種的知識基礎(chǔ) 。該部分內(nèi)容涉及染色體組、二倍體、多倍體、單倍體等基本概念，其中染色體組作為上位概念，是建立二倍體、多倍體等概念的基石，而單倍體 概念 是從其成 因來定義。這些概念既相互聯(lián)系，又存在差異，極易混淆，是本節(jié) 內(nèi)容 的教學(xué)難點。 三、學(xué)情分析 學(xué)生在學(xué)習(xí)了“基因突變和基因重組”之后，學(xué)習(xí)“染色體變異”便是順理成章的，而且高一學(xué)生已經(jīng)具備了 一定的抽象思維能力和綜合思維能力 。鑒于本節(jié)課內(nèi)容較為抽象，知識多而容易混淆，教師需要適時地精講、點撥和采用多種恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)手段，利于學(xué)生完成新知識的學(xué)習(xí)的同時 將新知識有效地整合到原有的知識網(wǎng)絡(luò)中，知識體系得到豐富和發(fā)展。 四、教學(xué)目標(biāo) 知識目標(biāo) ： 簡述染色體變異的幾種類型，舉例說出染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的基本類型， 舉例 說出染 色體組的概念、特點以及數(shù)目的判定方法，辨別單倍體、二倍體和多倍體的具體實例 。 能力目標(biāo) ： 通過自學(xué)引導(dǎo)，學(xué)生能提高自主學(xué)習(xí)、識圖 、 析圖以及信息獲取能力；通過具體實例的分析，學(xué)生能具有對概念的辨別、分析、歸納能力。 情感態(tài)度與價值觀 ： 學(xué)生能知道研究染色體變異可以為人類健康服務(wù)，學(xué)生具有關(guān)注生活、關(guān)愛生活的社會責(zé)任感；體會生命的多姿多彩，從而更加熱愛生命，珍惜生命。 五、教學(xué)過程 （一）創(chuàng)設(shè)情境 ,新聞導(dǎo)入 教師播放河北新聞聯(lián)播 “邯鄲發(fā)現(xiàn)罕見人類染色體異常核型”視頻資料，引入課題。 【 設(shè)計意圖：來源于生 活的新聞報導(dǎo)，一方面能幫助學(xué)生迅速集中注意力，激發(fā)求知欲望，教師依據(jù)新聞內(nèi)容能自然引出本節(jié)課的課題 染色體變異，進而順勢引入染色體結(jié)構(gòu)變異的教學(xué)；另一方面，學(xué)生能從中了解到研究染色體變異可以為人類健康服務(wù)，激發(fā)學(xué)生關(guān)注生活、關(guān)愛生活的社會責(zé)任感。 】 （ 二 ） 設(shè)計問題，自主學(xué)習(xí) 染色體結(jié)構(gòu)變異包括哪些類型？不同類型的染色體結(jié)構(gòu)變異對于其上的基因會造成什么樣的影響？指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合活動單上活動一的自學(xué)引導(dǎo)，完成自學(xué)。教師播放染色體結(jié)構(gòu)變 異的 flash 動畫，學(xué)生分析動畫，判斷染色體結(jié)構(gòu)變異的類型，小組代表匯報 四 種類型 染色體結(jié)構(gòu)變異分別導(dǎo)致染色體上基因的變化。師生共同總結(jié)：染色體結(jié)構(gòu)變異會引發(fā)染色體上基因 的 數(shù)量和排列順序發(fā)生改變，最終引起生物性狀發(fā)生變異。 【 設(shè)計意圖：染色體結(jié)構(gòu)變異是屬于學(xué)生了解的內(nèi)容，對應(yīng)的教材圖文并茂，直觀形象地說明了染色體結(jié)構(gòu)變異的類型。學(xué)生 通過自學(xué)能 真正理解相關(guān)內(nèi)容， 培養(yǎng) 學(xué)生自主學(xué)習(xí) 解決問題的意識，提高學(xué)生識圖，析圖的能力，同時為重點內(nèi)容，主干知識的講解騰出空間。 】 （三）建構(gòu)物理模型，體驗學(xué)習(xí) （ 1） 構(gòu)建雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成模型 教師呈現(xiàn)遺傳學(xué)上常用的實驗材料 “果蠅”的小資料，引導(dǎo)學(xué)生 嘗試 分析 資料 中的 關(guān)鍵信息。引導(dǎo)學(xué)生先了解活動說明（ 塑料模型模擬雌雄果蠅體細(xì)胞中的染色體。紅色和藍(lán)色分別代表來自母方的染色體以及來自父方的染色體） ，小組合作利用信封中的模型構(gòu)建出雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成，一個小組的學(xué)生在黑板上利用帶有雌性的塑料片構(gòu)建雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組成，小組派代表匯報構(gòu)建的理由。引導(dǎo)學(xué)生評價黑板上擺出的模型，并檢查、修正自己的模型。 【 設(shè)計意圖：通過果蠅資料的分析，培養(yǎng)學(xué)生分析資料，提煉關(guān)鍵信息的能力。 通過動手構(gòu)建模型的活動，能夠幫助 學(xué)生 回憶 同源染色體、常染色體、性染色體等知識 并 能 感性 地體會 果蠅體細(xì)胞中染色體組成特點 ， 同時 為構(gòu)建果蠅精子、卵細(xì)胞中的染色體組成模型做鋪墊。 】 （ 2） 構(gòu)建果蠅精子、卵細(xì)胞中染色體組成模型 教師引導(dǎo)學(xué)生進一步構(gòu)建出果蠅精子、卵細(xì)胞中染色體組成模型。一個小組的學(xué)生在黑板上利用帶有雌性的塑料 片 進行構(gòu)建 ， 小組 派 代表匯報構(gòu)建理由。引導(dǎo)學(xué)生評價黑板上擺出的模型，關(guān)注各自小組 構(gòu)建的模型 與黑板上的是否相同 ， 引導(dǎo)另一組學(xué)生 在黑板上呈現(xiàn)不同的擺法。 學(xué)生評價不同的擺法并達(dá)成共識，由于減數(shù)第一次分裂后期非同源染色體自由組合，果蠅的不同精原細(xì)胞可能產(chǎn)生相同或者不同的精子（基因型不同或者染色體的顏色組成不同），卵原細(xì)胞產(chǎn)生卵細(xì)胞亦是如此。 【 設(shè)計意圖：以果蠅體細(xì)胞中染色體組成為依托， 學(xué)生根據(jù)減數(shù)分裂過程中的染色體行為變化規(guī)律等原理構(gòu)建出果蠅精子、卵細(xì)胞中染色體組成，為染色體組概念 的學(xué)習(xí) 做鋪墊。 】 （ 3）形成染色體組的概念 教師告知學(xué)生 像 果蠅精子，卵細(xì)胞中這四條染色體都稱為果蠅的一個染色體組。引導(dǎo)學(xué)生分析一個染色體組中的染色體有何特點，嘗試著給染色體組下個定義 。 通過問題的引導(dǎo)和對精子、卵細(xì)胞中染色體的分析，學(xué)生能給出染色體的定義是：“細(xì)胞內(nèi)的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同”。教師拿走精子中一條染色體模型， 引導(dǎo)學(xué)生分析是否還是果蠅的一個染色體組。 學(xué)生討論，爭辯。教師以果蠅其中一條染色體上的截翅基因為例，分析同源染色體上對應(yīng)位點分布的基因種類， 進而幫助學(xué)生理解果蠅精子和卵細(xì)胞中的基因只有體細(xì)胞的一半，但所含基因種類是齊全的，也就是擁有控制本物種生長發(fā)育、遺傳變異的一整套遺傳信息。 引 導(dǎo)學(xué)生完善染色體組的概念 “細(xì)胞內(nèi)的一組非同源染色體，在形態(tài)和功能上各不相同， 攜帶著控制生物生長發(fā)育、遺傳變異的全部遺傳物質(zhì)。” 引導(dǎo)學(xué)生完成活動單上的活動二的表格，并思考判斷染色體組的方法。 學(xué)生根據(jù)染色體組的定義和內(nèi)涵，推出判斷染色體組數(shù)目的方法。 【 設(shè)計意圖： 染色體組的概念是本節(jié)內(nèi)容的核心概念， 是建立二倍體、多倍體等概念的基石 ，如果讓學(xué)生直接閱讀教材中染色體組的概念的表述，學(xué)生很難把握其本質(zhì)特征。故 通過比較雌雄果蠅的體細(xì)胞中染色體組成與精子、卵細(xì)胞中的染色體組成來獲得對染色體組內(nèi)染色體特點的初步認(rèn)識 。設(shè)置問題情境：“拿走了果蠅精子中的一條染色體還是不是果蠅的一個染色體組？”引發(fā)學(xué)生 討論與爭辯，結(jié)合教師的點撥， 不僅能幫助學(xué)生理解一個染色體 組攜帶著控制果蠅生長發(fā)育，遺傳變異的全部遺傳信息”，而且在已經(jīng)分析了染色體組的染色體組成的基礎(chǔ)上，再從 基因組成特點 構(gòu)建染色體組的概念也 便 是順理成章的了。 】 （四）運用類比，形成概念 教師引導(dǎo)學(xué)生分析雌雄果蠅體細(xì)胞中染色體組 的數(shù)目 ，告知學(xué)生果蠅是二倍體 生物 。引導(dǎo)學(xué)生嘗試構(gòu)建二倍體的概念 ，大部分學(xué)生給出的概念是：“體細(xì)胞中有兩個染色體組的個體就是二倍體”。教師肯定二倍體概念中的關(guān)鍵點是含有兩個染色體組， 引導(dǎo)學(xué)生 結(jié)合 蜜蜂的小資料思考 剛剛給出的 概念是否嚴(yán)謹(jǐn) 進而 完善二倍體的概念 ，突出概念中另一個關(guān)鍵點“由受精卵發(fā)育而來 ” 。引導(dǎo)學(xué)生模仿二倍體概念形成過程，嘗試構(gòu)建三倍體、四倍體的概念。教師呈現(xiàn)香蕉，馬鈴薯、普通小麥的實例，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建多倍體概念。 【 設(shè)計意圖： 學(xué)生嘗試定義二倍體，很快暴露出二倍體的 前 科學(xué) 概念 ，認(rèn)為兩個染色體組就是二倍體。學(xué)生通過分析資料，完善出“二倍體”的科學(xué)概念。 運用類比、歸納的思維形成三倍體、多倍體概念。 這樣將學(xué)習(xí)的主動權(quán)教給學(xué)生，鍛煉了學(xué)生歸納總結(jié)能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。 】 （五）認(rèn)知沖突，形成概念 教師呈現(xiàn)蜜蜂的第二則資料，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)資 料 分析雄蜂體細(xì)胞中染色體和染色體組的數(shù)目，告知學(xué)生像雄蜂這樣的個體就稱為單倍體生物， 引導(dǎo)學(xué)生嘗試構(gòu)建單倍體 概念 。 學(xué)生根據(jù)資料信息 往往會 模仿二倍體 的 形成過程構(gòu)建單倍體概念 。 教師評價 并呈現(xiàn)花藥離體技術(shù)的圖片和文字資料， 引導(dǎo) 學(xué)生閱讀，分析資料進而 完善單倍體的概念：“由卵細(xì)胞或精子發(fā)育而來，體細(xì)胞中含有一個染色體組的個體為單倍體”。教師評價 并 引導(dǎo)學(xué)生 填寫活動三的表格，學(xué)生分析表格 感 知單倍體生物可能含一個、兩個、三個 染色體組，取決于形成單倍體的原來物種體細(xì)胞中染色體組數(shù)， 學(xué)生進一步完善單倍體概念“由卵細(xì)胞或精子發(fā)育而 來，體細(xì)胞中不論有幾個染色體組都為單倍體” 。 教師引導(dǎo)生生評價，從表格中 單倍體的具體實例入手，形