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高一生物学《染色体数目变异》

高中生物学广州郝敏（教学设计）

一、教学内容分析

本堂课所涉及的是生物必修二（人教版）第五章第二节的内容，讲述了染色体结构和数目两方面的变异，涉及了染色体组、二倍体、多倍体和单倍体等概念，其中染色体组是本节内容的核心概念，是学习其他概念的基础和关键。本节内容与前面所学的有丝分裂、减数分裂和受精作用等知识有联系，也是学习下一节《人类遗传病》的基础，还与生产、生活、人类健康等方面密切相关。本节教学通过设置问题情景，让学生观察、动手、思考和讨论，不仅可以让学生构建生物学的有关概念，而且可以激发学生学习生物科学的兴趣和发展探究学习的能力。本节书的难点较集中，如染色体组概念的理解和数目的判断，一般学生都觉得难度较大。在教学过程中可以尝试让学生自己画图、推导、自己总结规律，利于学生掌握有关概念并能灵活运用。

二、学情分析

学生已经学习了有丝分裂和减数分裂，知道染色体在分裂过程中的行为，这些有助于学生理解一个染色体组就是果蝇（二倍体生物）通过减数分裂形成的配子中染色体组成。在掌握了同源染色体、基因在染色体上、性状等概念的基础上，学生可以理解二倍体生物产生的配子中所含有的一个染色体组无同源染色体、形态大小一般不同，含有该生物全套的遗传信息。根据染色体组的概念，一个染色体组中是一组非同源染色体，可以判断出一个细胞中含有染色体组的数目。根据学生已经获得的知识循序渐进地把知识由浅到深的呈现给学生，引导学生去思考去举一反三。

三、教学目标

1．在理解由染色体数目变异引起的变异可以遗传的基础上，形成结构与功能相关联的生命观念，阐释染色体数目变异在生物变异中的重要作用。

2．针对染色体数目变异给生物生长发育带来的影响，开展科学探究活动。

3．关注染色体数目变异对动植物及人类带来的不良后果，能运用染色体数目变异的机理，指导动植物育种等实践活动。

四、教学重点和难点

【重点】

1．染色体变异概念的生成。

2．染色体组的概念。

3．二倍体、多倍体和单倍体的概念及其联系。

【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。

3．染色体变异在育种上的应用。

五、教学策略

染色体变异概念：阅读课本自学得出

染色体组组数的辨析：通过麦当劳套餐的举例，由学生类比推导获得

染色体组概念：教师引导学习，学生归纳得出

多倍体形成过程：小组讨论后，由学生代表在黑板上演示

六、教学过程

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
创设情境，引入要学习的内容	展示马铃薯和香蕉野生图片，引导学生思考为何祖先种与现代种性状差异很大？	讨论完成课本87页问题探讨表格，发现野生祖先种与现代种的差异可能与染色体数目不同有关。	通过生物学事实，初步了解染色体变异。制造认知冲突，引发学生的学习兴趣。
染色体变异概念的学习	提出问题：什么是染色体变异？	阅读课本，学习染色体变异的概念，并归纳出染色体变异的两种类型。	培养学生自主学习能力。
学会辨析染色体组数量的方法	展示麦当劳食物图片，提问：图中食物可以分成几份套餐？如果细胞中有多条染色体，又如何分组？	学生回答：图中包含两份套餐，即相同的食物要分开。如果是细胞中的染色体，一样的染色体不能在一起，也要分到不同的染色体组。归纳得出染色体分组原则：形态相同的染色体有几条，就有几个染色体组。	从生活中熟悉的例子切入，迁移应用在所学的新知识中，引导学生学会辨析染色体组的数量，便于学生对新知识的理解和应用。
归纳染色体组的定义	通过前面知识的铺垫，教师归纳并解释染色体组的概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态大小和功能等方面各不相同，但是携带着生物生长发育、遗传变异的遗传信息，这样的一组染色体称为一个染色体组。	通过课堂练习的巩固，加深对染色体组概念的理解。	通过教师的讲解，学生对相应知识有了清晰认识。
学习二倍体、三倍体和多倍体的形成过程	展示果蝇雌雄配子结合形成受精卵的过程，提问：果蝇受精卵中有几个染色体组？为什么果蝇是二倍体生物？什么是三倍体和多倍体？又是如何形成的？	学生回答：果蝇受精卵中有两个染色体组，所以像果蝇这样由受精作用形成且体细胞中有两个染色体组的生物就是二倍体。通过模拟受精过程，学生演示三倍体生物的形成原因。	从相对简单的二倍体概念入手，再类比拓展到较复杂的三倍体和多倍体，符合学生的认知逻辑梯度变化。通过上台演示，即检验了学生对知识的掌握情况，也增加了学生的参与性。
回应问题探讨的问题，为什么香蕉野生祖先种和现代种性状差异大	提出问题：为什么香蕉野生祖先种有籽，而现代栽培种无籽？展示三倍体生物减数分裂图	学生观察减数分裂图，找出原因：香蕉现代栽培种是三倍体植物，减数分裂时染色体联会紊乱，所以无籽。	从表观现象的不同，深入到细胞水平寻找原因，培养学生要学会透过现象看本质。
多倍体育种	展示多倍体植物图片，提出问题：多倍体植物有什么优点？	学生根据图片归纳：①茎秆粗壮；②叶片、果实和种子都比较大；③糖类等营养物质有所增加。	讲所学知识应用于实践中，转化为具体生产力。
多倍体育种	引导设问：多倍体植物是如何形成的？既然多倍体植物有这么多优点，能否通过人工诱导的方式得到多倍体？展示有丝分裂图	比较正常有丝分裂和异常有丝分裂的图像，学生发现，如果细胞分裂过程中，纺锤体无法形成，将会导致染色体数目加倍。在学生思考的基础之上，教师补充多倍体形成的方法：低温或秋水仙素处理。	讲所学知识应用于实践中，转化为具体生产力。
单倍体和单倍体育种	教师展示资料：雄蜂细胞中染色体组数目与蜂王和工蜂有什么不同？	学生分析图片得出：雄蜂由卵细胞发育形成，细胞中染色体组数目只有蜂王和工蜂细胞中的一半。	讲所学知识应用于实践中，转化为具体生产力。
单倍体和单倍体育种	教师讲授：生物体细胞染色体数目也可以整倍性地减少。归纳单倍体概念：体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。提问：单倍体有何特点？能否应用于农作物育种？	学生回答：因为细胞中不存在同源染色体，所以单倍体植株不能进行正常的减数分裂，表现为高度不育。	讲所学知识应用于实践中，转化为具体生产力。
	教师讲授单倍体育种的方法：先通过花药离体培养获得单倍体，再用秋水仙素等处理，就可以获得纯合的二倍体植株。展示杂交育种和单倍体育种过程图	学生比较两种育种方法，归纳出单倍体育种的优点：该方法更容易获得纯种个体，可以明显地缩短育种年限，加快育种进程。	掌握了多种育种方法，并对每种方法的优缺点有了全面了解。

七、学习评价（课本91页练习与应用）

1、概念检测判断：检测学生对染色体变异的基本概念是否理解

2、拓展应用无籽西瓜获得过程：综合考查了多倍体育种过程、三倍体无籽原因等知识

八、板书设计

染色体变异

一、概念及类型

二、判断染色体组数的方法

三、二倍体、三倍体和多倍体

四、多倍体育种

五、单倍体和单倍体育种

九、教学反思

完成较好的方面：

1、在教学过程中坚持学生是学习主体的原则，充分发挥了学生的学习能动性。课堂教学中我设计了多种形式、不同深度的学生活动，通过学生的观察归纳、合作讨论及动手操作，让学生自主建构染色体组、二倍体、多倍体和单倍体的概念。达到了使学生自主钻研，深刻理解生物学概念，灵活运用的目的。

2、充分发挥了教师在课堂教学中的主导作用。通过环环相扣的问题串的设置，起到了很好的引导学生深入学习的效果。对于染色体组、二倍体、多倍体、单倍体这几个重要概念的处理，不是教师讲解概念，学生被动接受，而是设置问题情景，让学生观察、归纳，引导着学生自己得出结论，从而培养学生发现问题，解决问题的科学素养。

3、在处理本节课的教学内容时，为了主干的突出和知识体系的完整性，我只涉及了以染色体组为单位变化的变异类型，删减了一些以往教学中拓展的内容，紧扣课本现有知识进行授课。

不足之处：

1、由于学生对细胞分裂知识的遗忘，导致在分析多倍体形成原因时不是太顺利，没有达到所预期的由学生自主观察，归纳总结的效果。

2、时间把控稍有瑕疵，导致学生完成习题的时间不够充分，没有更好地做到通过做题检测学生知识掌握情况的反馈。

个人简介：

郝敏（广州培正中学，13688858389），高中生物高级教师，本科毕业于河南师范大学，硕士研究生毕业于华南师范大学，2003年入职于广州培正中学。工作期间，共有12年担任高三把关教学，教学成绩优异，2012学年和2013学年获得广州市高考突出贡献奖，8次被聘为越秀区生物学科中心组成员，多次在广州市教研活动中承担主题发言的任务，获得一致好评。