高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2节 染色体变异第1课时教案及反思

设计者

学校

年级

高一年级

课题

课时1 染色体变异

课型

新授课☑             章/单元复习课□         专题复习课□ 

习题/试卷讲评课□    学科实践活动课□        其他□

教学内容分析

本节课是选自人教版必修二第五章第二节。本节内容包括“染色体结构的变异”和“染色体数目的变异”以及“低温诱导染色体数目的变化”。而基础知识染色体结构的变异，染色体数目变异中的染色体组的概念，二倍体、多倍体、单倍体的概念是学习育种的基础，因此把本节课分为两课时，第一课时学习基础知识和概念。第二课时学习多倍体和单倍体育种以及低温诱导染色体数目加倍实验。

学情分析

学生在初中已经初步学习过染色体的知识，在高中阶段学习了有丝分裂、植物组织培养、减数分裂、遗传规律、基因在染色体上，以及基因对性状的控制等知识，对染色体组及二倍体、多倍体、单倍体等概念的理解已经处于学生最近发展区，对于三倍体的育性分析、单倍体育种和多倍体育种的原理和操作也有了知识铺垫。

高中生已经具备了较强的抽象逻辑思维能力，能够理解染色体组等抽象概念；学生对于生活中的生物学知识较为感兴趣，利用熟知的无籽西瓜、单倍体玉米等材料引领学生理论联系实际；模型构建、小组合作学习等方式能够极大地激发学习兴趣，提高学习效率，培养学生合作探究的能力。

学习目标确定

1.通过分析三倍体无子西瓜的培育过程，了解多倍体育种在农业生产上的应用，认同遗传学知识在现实生活中的价值。（生命观念、科学思维、社会责任）

2.通过观察比较二倍体、三倍体、四倍体西瓜的核型，阐明染色体组、二倍体、多倍体、染色体数目变异等概念。通过秋水仙素在多倍体育种中的作用推出单倍体育种的过程，并阐明单倍体的概念。（科学思维）

3.观察比较果蝇染色体结构变异的图解说出染色体结构变异的特点，并搜集资料举例说出染色体变异造成的人类疾病。（科学思维、社会责任）

学习重难点

学习重点：染色体数目的变异。

学习难点：（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。

任务实施过程

学习任务

教师活动

学生活动

教学意图

情境导入

展示无籽西瓜的视频，提出问题: 无籽西瓜为什么个头大、没有籽，甜度高？无籽西瓜是如何进行繁殖的? 人类是如何将有籽西瓜培育成无籽西瓜的? 然后通过3张来自不同个体的染色体组成图，了解染色体变异的类型。

野生香蕉 2n = 22，普通

n”的含义。然后展示野生

香蕉和普通香蕉染色体图解。再让学生思考“2”“3” “n”的含义，最后让学生分析 2n = 22、3n = 33 的含义。完 成一系列任务后，学生自主生成染色体组的概念。

联系学生实际生活，创设生活化情境，激发学生的思维兴趣，自然生成本节的学习任务，为本节课的教学创建良好的开端。比较分析三组人类染色体组成图，顺势构建染色体变异的概念和类型，引出本节课所学内容。

任务一：建构染色体组模型，发展科学思维

香蕉为什么个头大，没有籽? 从细胞分裂的角度推想，野生香蕉是如何演化为我们现在的香蕉的? 引导学生思考怎样的配子结合才能产生三倍体香蕉? 二倍体野生香蕉如何获得四倍体香蕉? 展示二倍体香蕉与四倍体香蕉部分染色体( 以两对同源染色体为例说明) ，引导学生思考: 细胞在有丝分裂前后为了使染色体数目加倍，须经历怎样的变化呢?

小组活动，模拟构建野生香蕉分别在以下两种情况下产生的雌配子、雄配子染色体组成模型( 用染色体组表示) : ①染色体正常减数分裂; ②全部的同源染色体未分离，继续模拟雌雄配子结合产生的受精卵染色体组成模型( 用染色体组表示) 。小组合作构建、展示模型，并由小组自评、互 评、修改、完善模型。观察正常受精卵模型，其 发育成的个体有几个染色体组? 由此，生成二倍体的概念。再观察同源染色体全部不分离产生的雌配子与正常雄配子或是同源染色体全部不分离产生雄配子受精后，形成的个体中有几个染色体组? 生成多倍体的 概念。教师继续请学生观察模型，由二倍体、多倍体概念类比推理出单倍体的概念。学生得出主张: 复制的染色体经着丝粒分裂后形成的子染色体没法移向两极，导致细胞不能分裂成两个。

引导学生由果推因，从“终点——三倍体香蕉”出发，分步逆向推导出三倍体香蕉的育种流程。再引导学生通过对细胞分裂前后的染色体变化的思考，推出染色体加倍的原因。这些都为反向设计教

学设置了“终点”，即探究活动所追求的结果。

任务二：染色体组的概念

摆出的染色体组中有几条染色体？看看不同小组摆出的染色体组，共同特点是什么？不同点是什么？看看染色体上的基因，有无等位基因？为什么？有无相同基因？为什么？染色体组中是否携带本物种全套的遗传信息？

归纳染色体组的概念，分析一个染色体组具备的条件，通过两组图像（图4），从染色体形态和基因两个方面判断染色体组数，学以致用。

质疑反思，应用概念

引导学生质疑和反思: 既然单倍体植株往往高度不育，为何还要研究并应用 它? 通过问题将学生的思维引向深入。经过学生讨论得出: 单倍体植物经染色体加倍后一般都是纯合子， 可以明显缩短育种年限。教师布置任务: 基因型 Aa 的个体如何快速获得基因型为 AA 的个体。引导学生由果推因，从“终点———基因型 AA 的个体”出发，逆向推导出单倍体育种流程图 。

利用染色体上的基于分析染色体组的特点，环环相扣的问题，小组之间的展示分析，引导学生认识染色体组中是一套完整的非同源染色体，携带本物种全套的遗传信息。

学以致用

展示21—三体综合征患者的染色体组成，引出染色体数目的非整倍变异，利用异常受精卵逆向思维，倒推异常配子的染色体组成，进而分析因两类减数分裂异常产生21三体综合征，本环节的教师问题链和学生思维链如图5所示。

学生思考，并回答问题

深挖教材内容的本质，实现深度学习，培养建模解决问题的能力。

板书设计

一．染色体数目的变异

个别变异

整组变异

1.染色体组

2.二倍体和多倍体的概念 及多倍体的形成原因及特点

3.单倍体的概念及特点。

二．染色体结构的变异

1.染色体缺失某一片断

2.染色体增加某一片断

3.染色体某一片断位置颠倒1800

4.染色体的某一片断移接到另一条非同源染色体上

特色学习资源分析、技术手段应用说明

（结合教学特色和实际撰写，可无）

教学反思与改进

本节内容的教学中，前半部分生成基本概念，采用了正向设计教学，通过学生讨论归纳生成染色体组的概念，使学生真正体验、感悟概念的内涵; 运用模型建构方法生成单倍体、二倍体、多倍体等新概 念，培养学生知识生成、思维推理能力。后半部分学习概念的应用，采用了逆向设计教学，即先定结果再追溯原因，学生在教师的引导下分析、解决问题，构建多倍体与单倍体育种的流程，发挥了学生主观能动性，培养了学生的逆向思维。最后衔接 STS 教育，将所学知识运用于生产生活中，培养学生应用知识解决实际问题的能力和社会责任感。本节课从教学设计、教学活动实施等方面都较好地落实了新课程理念强调的生命观念、科学思维、科学探究和社会责任的核心素养。