“染色體數(shù)目的變異”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)

張麗

本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)從學(xué)生熟悉的無籽西瓜、交響樂引入，設(shè)置一系列的問題情境，讓學(xué)生通過獨(dú)立思考、自主閱讀、交流合作等課堂活動(dòng)完成對(duì)“染色體數(shù)目的變異”的學(xué)習(xí)，利用視頻、微課等多種教學(xué)方法，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，取得良好的教學(xué)效果。

一、教材分析

“染色體數(shù)目的變異”是人教版高中生物《必修2·遺傳與進(jìn)化》第五章第二節(jié)的內(nèi)容。課標(biāo)要求“簡述染色體數(shù)目變異，并搜集生物變異在育種上應(yīng)用的實(shí)例”，并有“低溫誘導(dǎo)染色體加倍的實(shí)驗(yàn)”的活動(dòng)建議。本節(jié)共包括“染色體數(shù)目變異的種類”“染色體組概念的理解”“二倍體、多倍體和單倍體的概念、特點(diǎn)及應(yīng)用”三大塊理論知識(shí)，1個(gè)“低溫誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍”的探究實(shí)驗(yàn)。既與前面的減數(shù)分裂中染色體行為密切相關(guān)，又為后面學(xué)習(xí)人類遺傳病、育種、進(jìn)化等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)，其中核心知識(shí)是染色體組概念的理解。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)目標(biāo)

了解染色體數(shù)目的變異種類;理解染色體組概念;理解二倍體、多倍體、單倍體的概念和形成的原因。

2.能力目標(biāo)

通過辨別易混淆的概念，培養(yǎng)分析比較能力和思維判斷能力;理解染色體組概念的內(nèi)涵與外延，能準(zhǔn)確判斷細(xì)胞中染色組的數(shù)目。

3.情感目標(biāo)

通過了解染色體變異產(chǎn)生的危害，加強(qiáng)對(duì)優(yōu)生、優(yōu)育的認(rèn)識(shí);增強(qiáng)將生物學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)際的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)生物學(xué)的興趣。

三、教學(xué)過程

1.聽音樂、吃西瓜，引入新課

播放交響樂視頻，并給同學(xué)分發(fā)無籽西瓜品嘗，既引發(fā)了學(xué)生的興趣，活躍課堂氣氛，又大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。同時(shí)教師提出問題：視頻中對(duì)誰的印象最深刻？所吃西瓜有何特殊之處？使學(xué)生參考學(xué)案所給圖片，輕松總結(jié)出染色體數(shù)目變異的兩種類型。

2.個(gè)別染色體數(shù)目的增減

展示XYY超雄個(gè)體、特納氏綜合征患者的染色體組成圖，讓學(xué)生尋找病因，加深學(xué)生對(duì)個(gè)別染色體數(shù)目增減的理解。

3.染色體數(shù)目成倍的增減

重新展示無籽西瓜染色體圖片，與之前圖例明顯不同，使學(xué)生自然得出染色體數(shù)目變異的第二種類型。

（1）染色體組

此處為本節(jié)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，首先教師展示雌果蠅體細(xì)胞染色體組成，提問：①果蠅體細(xì)胞共幾對(duì)同源染色體？其中A、a、B、b、D、d基因之間是什么關(guān)系？②請(qǐng)完成一個(gè)配子中的染色體組成，并分析其染色體組成、基因組成各有什么特點(diǎn)？③參考教材P86最后一段，嘗試歸納染色體組概念。

學(xué)生借助減數(shù)分裂、同源染色體、等位基因等已有知識(shí)，可以很輕松地發(fā)現(xiàn)：從染色體組成看，配子中沒有同源染色體，全是非同源染色體，形態(tài)大小各不相同;從基因組成看，沒有等位基因或相同的基因，全是非等位基因。因此在總結(jié)染色體組概念時(shí)，就會(huì)很容易理解何為各不相同，何為缺一不可。然后教師分發(fā)活動(dòng)板及相關(guān)工具，小組合作討論，各自挑戰(zhàn)本組任務(wù)，并進(jìn)行組與組之間的展示交流。通過學(xué)生親自動(dòng)手，進(jìn)一步強(qiáng)化染色體組概念理解，并將細(xì)胞分裂的有關(guān)圖像聯(lián)系在一起，便于重難點(diǎn)的突破。

活動(dòng)內(nèi)容：將多種多條染色體進(jìn)行分組;用所給染色體磁片完成有絲后期、減I后期、減II后期細(xì)胞圖像，并判斷染色體組數(shù)等。

（2）二倍體、多倍體、單倍體

請(qǐng)同學(xué)閱讀材料并思考問題：①什么是二倍體、多倍體、單倍體？判斷依據(jù)是什么？②多倍體和單倍體各自有什么優(yōu)缺點(diǎn)？你能發(fā)現(xiàn)人工獲得多倍體和單倍體的方法嗎？

材料l：人、果蠅、玉米體細(xì)胞中各含2個(gè)染色體組，都屬于二倍體。

材料2：馬鈴薯體內(nèi)有4個(gè)染色體組，香蕉體內(nèi)有3個(gè)染色體組，這些生物都稱為多倍體。

材料3：二倍體水稻經(jīng)低溫或秋水仙素處理后可以將染色體加倍成為四倍體水稻，其千粒重量是二倍體水稻的兩倍，蛋白質(zhì)含量提高5%～15%，但每穗粒數(shù)稍有降低。

材料4：蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵發(fā)育而成，屬于二倍體，而雄蜂由未受精的卵直接發(fā)育而成，體細(xì)胞中的染色體數(shù)是工蜂和蜂王的一半，稱為單倍體。

材料5：普通小麥體細(xì)胞中有6個(gè)染色體組，用其花藥離體培養(yǎng)形成的植株叫單倍體，其體細(xì)胞中含有3個(gè)染色體組，長的弱小，且高度不育。但是，利用單倍體培育新品種卻能明顯縮短育種年限。

此過程培養(yǎng)學(xué)生提取信息的能力，突出了概念建構(gòu)的過程。利用材料所給信息，強(qiáng)化二倍體、多倍體、單倍體的區(qū)分方法。

（3）實(shí)驗(yàn)：探究低溫及秋水仙素對(duì)染色體數(shù)目的影響

播放微課視頻：生物興趣小組同學(xué)探究低溫及秋水仙素對(duì)大蒜染色體數(shù)目的影響。利用微課，將耗時(shí)長、操作難的實(shí)驗(yàn)直接展示在學(xué)生面前，使學(xué)生直觀地看到秋水仙素及低溫的誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍的效果，加深印象。

4.拓展提升

展示思考題：如何利用單倍體快速培育矮稈抗病小麥？小組討論，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力。

四、教學(xué)反思

本節(jié)教學(xué)注重以學(xué)生自學(xué)為主，小組討論合作，能由學(xué)生找到答案的，就要放權(quán)給學(xué)生。（1）染色體組概念形成：先由學(xué)生已知的等知識(shí)入手，總結(jié)出配子染色體、基因的特點(diǎn)，從而發(fā)現(xiàn)染色體組中染色體特點(diǎn);然后通過小組合作的方式進(jìn)一步強(qiáng)化概念理解。（2）二倍體、多倍體、單倍體的概念理解，不是單純地告知，而是學(xué)生依據(jù)所給材料，自己提取相關(guān)信息。（3）實(shí)驗(yàn)部分歷時(shí)長，操作復(fù)雜，不適合全體學(xué)生課堂操作，因此采用了微課視頻的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生直觀地明白了原理、了解了過程、看到了結(jié)果。（4）導(dǎo)入時(shí)的交響樂、無籽西瓜可以瞬間提升學(xué)生興趣，活躍課堂氣氛，優(yōu)化教學(xué)效果。