《染色體畸變和人工誘變》教學(xué)設(shè)計(廣東省市級優(yōu)課)-教案

第五章基因突變及其他變異染色體變異（第1課時）授課班級：高一（2）班授課教師：余曉素教材分析《染色體變異》是人教版高中生物必修二第五章第2節(jié)的內(nèi)容，第1課時主要介紹染色體變異的兩種類型，包括結(jié)構(gòu)和數(shù)目變異，同時涉及染色體組、二倍體、多倍體和單倍體等重要概念，其中染色體組是本節(jié)的核心概念，是學(xué)習(xí)其他概念的基礎(chǔ)，也是本節(jié)學(xué)習(xí)的重難點。本節(jié)是在學(xué)生學(xué)習(xí)了有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進一步了解遺傳物質(zhì)也可能發(fā)生變異，同時為后面學(xué)習(xí)人類遺傳病、誘變育種等內(nèi)容做鋪墊，在教材中起著承上啟下的重要作用。因此，本節(jié)教學(xué)通過設(shè)置問題情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察、動手、思考和討論，歸納得出相關(guān)概念，由此突破教學(xué)難點，同時培養(yǎng)學(xué)生的探究、合作學(xué)習(xí)能力，激發(fā)其學(xué)習(xí)生物科學(xué)的興趣。學(xué)情分析高一學(xué)生已學(xué)過染色體、同源染色體和非同源染色體等相關(guān)概念，為染色體組等新概念的學(xué)習(xí)奠定知識基礎(chǔ)，有絲分裂、減數(shù)分裂和受精作用等基礎(chǔ)知識，為創(chuàng)設(shè)問題情境，開展合作探究學(xué)習(xí)提供了可能。學(xué)生雖然有一定的分析、解決問題能力，但要靈活運用所學(xué)知識、構(gòu)建新概念仍有一定難度，因此需要教師設(shè)置好問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生層層深入思考，討論、歸納得出染色體組等基本概念，并嘗試歸納判斷染色體組數(shù)目的方法。教學(xué)目標(biāo)說出染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的基本類型；理解染色體組、二倍體、多倍體和單倍體的概念；闡述區(qū)分二倍體、多倍體和單倍體的方法。通過分析果蠅的染色體組成，提高識圖、辨圖能力；在自主歸納判斷染色體組數(shù)目的方法中，培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納的能力。通過了解染色體變異與生物體疾病、某些自然現(xiàn)象的關(guān)系，將理論知識與生活實際聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生利用生物學(xué)知識解釋實際問題的能力。四、教學(xué)重難點1、教學(xué)重點：（1）染色體結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異的基本類型；（2）染色體組的概念；（3）二倍體、多倍體和單倍體的概念。2、教學(xué)難點：（1）染色體組的概念；（2）二倍體、多倍體和單倍體的區(qū)分。五、教法學(xué)法1、教法：主要采用直觀教學(xué)法和啟發(fā)式教學(xué)法。利用動畫直觀地展示染色體結(jié)構(gòu)變異的基本類型，加深學(xué)生對幾種變異類型的理解；通過設(shè)置問題情境，聯(lián)系已學(xué)知識，引導(dǎo)學(xué)生一步一步地分析、歸納一個染色體組所具有的特點，進而形成染色體組的概念。2、學(xué)法：自主探究式學(xué)習(xí)。分小組進行合作學(xué)習(xí)，通過對相關(guān)題目進行分析，自主歸納、總結(jié)“判斷染色體組數(shù)目”的解題思路及方法，培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力及合作探究精神，同時也進一步鞏固對染色組這一概念的理解。六、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖新課導(dǎo)入播放著名“天才”音樂指揮家舟舟的指揮視頻，提出：大家認(rèn)識這位指揮家嗎？介紹舟舟實際上是一位先天性愚型患者，致病原因是染色體變異。2、提出：每種生物的染色體數(shù)目和染色體形態(tài)都是相對穩(wěn)定的，從而保持了遺傳性狀的相對穩(wěn)定。但是有沒有可能出現(xiàn)異常呢？并介紹染色體變異可分為結(jié)構(gòu)變異和數(shù)目變異。1、觀看視頻2、思考并回答問題以舟舟的實例吸引學(xué)生注意力，體會到染色體變異可能致病，并由此引出本節(jié)課的主題。一、染色體結(jié)構(gòu)的變異1、介紹貓叫綜合征，展示正常人與患者染色體圖，提問：大家能不能發(fā)現(xiàn)患者的染色體組成與正常人有什么不同之處？展示染色體缺失片段的動畫，提出：這是染色體變異的一種類型，染色體中某一片段缺失，我們稱為缺失。果蠅缺刻翅的形成也是由于染色體缺失，展示果蠅正常翅與缺刻翅，提問：果蠅的缺刻翅可能會對它造成什么影響？這種影響對果蠅來說是有利還是不利的？展示染色體增加某一片段的動畫，提問：染色體是發(fā)生了什么變化？（增加了某一片段）并且增加的片段本身存不存在？所以這種現(xiàn)象我們可以稱之為？提出：果蠅棒狀眼的形成正是由于染色體的重復(fù)，并展示圖片。提問：這種變異可能對果蠅造成什么影響？提問：上面這兩種結(jié)構(gòu)變異是生物體性狀發(fā)生改變的根本原因是什么？提出：染色體變異也不一定引起基因數(shù)目的變化，（一邊動畫演示一邊介紹）像這種情況：染色體的兩條臂交叉顛倒，兩處發(fā)生斷裂然后再重新連接。這種染色體變異有沒有使基因數(shù)目發(fā)生變化？但是會使什么發(fā)生變化？這種結(jié)構(gòu)變異類型叫做倒位。提出：前面幾種染色體結(jié)構(gòu)都是發(fā)生在一條染色體上，其實也可能發(fā)生在不同染色體之間。展示兩條染色體易位的動畫，并提問：這兩條染色體形態(tài)大小相同嗎？說明它們是什么關(guān)系？繼而介紹染色體易位及夜來香的變異。再提出：這跟我們學(xué)過的交叉互換非常相似，易位與交叉互換的區(qū)別是什么？5、提問：染色體結(jié)構(gòu)的改變是否會導(dǎo)致性狀的改變？為什么？1、觀察圖片，回答問題聽講，思考并回答問題2、觀察動畫，回答問題，得出染色體結(jié)構(gòu)變異的第二種類型觀察，回答問題觀察動畫，回答問題思考，回答問題回答問題以典型病例引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。通過問題引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到染色體結(jié)構(gòu)變異常常對生物體帶來不利的影響。簡單的概念可通過教師引導(dǎo)，讓學(xué)生自己歸納得出，使其在學(xué)習(xí)中獲得成就感。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)這兩種變異的共同之處，再由此引出另一種變異類型。結(jié)合動畫使學(xué)生認(rèn)識到染色體結(jié)構(gòu)變異實質(zhì)是使基因數(shù)目或排列順序發(fā)生變化。由學(xué)生觀察歸納出易位與交叉互換的區(qū)別，聯(lián)系新舊知識，加深印象。引導(dǎo)學(xué)生深入思考染色體結(jié)構(gòu)變異的實質(zhì)及影響。染色體數(shù)目的變異（一）類型提出：染色體變異除了結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，也可能是數(shù)目發(fā)生改變。以果蠅體細(xì)胞染色體組成為例，展示數(shù)目變異幾種類型的圖片。提問：從圖片中可以看出染色體數(shù)目變異有哪些類型？引導(dǎo)學(xué)生進行歸納，將其分為兩種類型。個別染色體的增加或減少。提出：舟舟所患的先天性愚型這就這種變異類型，該病又叫做二十一三體綜合征。展示正常人與患者染色體圖，提問：患者染色體組成有什么不同之處？介紹該疾病的病因及癥狀。以染色體組的形式成倍地增加或減少。由此引出新概念——染色體組。觀察圖片，回答問題與課堂導(dǎo)入相呼應(yīng)，學(xué)生通過觀察了解舟舟患病的原因，解決疑惑。染色體組1、概念在黑板上用卡片展示雌雄果蠅體細(xì)胞染色體。提問：①果蠅體細(xì)胞有幾條染色體？②Ⅱ號和Ⅱ號染色體是什么關(guān)系?Ⅲ號和Ⅳ號呢?③果蠅的體細(xì)胞中共有哪幾對同源染色體?提出：果蠅精/卵原細(xì)胞減數(shù)分裂后產(chǎn)生的配子中染色體組成是怎么樣的？請兩位同學(xué)上臺演示配子可能出現(xiàn)的染色體組成，學(xué)生完成后教師進行評價。提問：①果蠅產(chǎn)生的精子/卵細(xì)胞中有哪幾條染色體？這些染色體在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上有什么特點？這些染色體之間是什么關(guān)系？所以，能不能將X和Y染色體放在同一個染色體組？②如果將果蠅的精子/卵細(xì)胞中的染色體看作一組，那么果蠅的體細(xì)胞中有幾組染色體？舉例說明：假設(shè)每位同學(xué)的兩只鞋為一對同源染色體，全班所有同學(xué)的鞋子怎么樣才能構(gòu)成一個染色體組？因此，染色體組的概念應(yīng)該怎么把它補充完整。提問：果蠅的體細(xì)胞中有幾個染色體組？每個染色體組有幾個染色體？（教師補充可用2n=8表示其染色體組成）人的染色體可分為幾個染色體組?每個染色體組有幾條染色體?觀察，回顧舊知識思考，利用卡片演示果蠅配子的染色體組成回答問題朗讀并補充完整染色體組的概念以熟悉的果蠅為例講解“染色體組”這一概念，學(xué)生能更容易理解。使學(xué)生不僅僅停留在對問題的思考上，動手操作更能加深學(xué)生印象、培養(yǎng)其動手能力，并活躍課堂氣氛。以問題鏈形式一步步引導(dǎo)，由學(xué)生自己得出染色體組的概念，培養(yǎng)學(xué)生觀察、歸納的能力。以生動的實例加深學(xué)生對染色體組這一概念的理解。鞏固概念。2、染色體組數(shù)目的判斷①根據(jù)染色體形態(tài)：展示四個細(xì)胞圖，提問：以下細(xì)胞分別含有幾個染色體組，每個染色體組有幾條染色體?并總結(jié)判斷染色體組數(shù)的方法。②根據(jù)基因型：展示五個基因型，提問（同上）③根據(jù)染色體數(shù)目和形態(tài)：給出例題→引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)判斷方法→變式訓(xùn)練：若某生物生殖細(xì)胞中有12條染色體，且各不相同，則體細(xì)胞中有多少個染色體組？由此提出：像這種情況，精子和卵細(xì)胞各含一個染色體組，那么受精卵含幾個染色體組？由此發(fā)育而來的個體，叫做二倍體。討論、分析每個細(xì)胞中分布含幾個染色體組，并歸納判斷方法（同上）思考，回答問題通過實例，在教師引導(dǎo)下，由學(xué)生自己歸納、總結(jié)解題方法，從而突破教學(xué)難點，并未接下來學(xué)習(xí)二倍體等概念做鋪墊（三）二倍體、多倍體和單倍體1、二倍體：總結(jié)二倍體的概念，并強調(diào)該概念描述的是個體而不是細(xì)胞。提問：大家知道有哪些生物是二倍體嗎？繼續(xù)提問：以此類推，含三個染色體組的個體可以叫做？含四個染色體組的呢？含三個或三個以上染色體組的個體叫做多倍體，所以多倍體的概念我們可以怎么概括？2、多倍體：總結(jié)概念；介紹實例；展示多倍體植株圖片，提問：由這些實例可以看到，多倍體植株有什么特點？（優(yōu)點和缺點）3、單倍體：以玉米（2n=20）、馬鈴薯（4n=48）、普通小麥（6n=42）為例提問：這些生物配子中含有幾個染色體組和染色體？有時候，生物體可以直接有配子發(fā)育成個體，這樣的個體叫做單倍體。再提問：由此可見，單倍體是不是只含一個染色體組？含一個染色體組的個體是不是一定是單倍體？（展示含三個染色體組的細(xì)胞圖）某生物體細(xì)胞染色體組成如下圖，能否確定該個體是幾倍體？介紹蜜蜂中的雄蜂是單倍體，并提出：由多倍體植株的特點，大家能不能聯(lián)想到單倍體植株可能有什么特點？思考，回答問題并總結(jié)多倍體的概念聽講，歸納多倍體植株特點思考，回答問題總結(jié)單倍體植株特點通過例題，由染色體組的概念過渡到二倍體的概念，能幫助學(xué)生更好的理解學(xué)生自行歸納多倍體概