資源簡介

人教版高中生物必修2第5章第2節 《染色體變異》教學設計
1、整體設計思路、指導依據說明
依據普通高中生物學課程標準，以提高學生生物學核心素養為宗旨，學生主動地參與學習過程，在親歷提出問題、獲取信息、尋找證據、檢驗假設和發現規律等過程中習得生物學知識，養成理性思維的習慣，形成積極的科學態度，發展終身學習的能力。
通過了解在自然和人為條件下，染色體會發生染色體結構和數目的改變進而引起生物性狀的改變，樹立外因通過內因起作用的辯證唯物主義觀念，加強學生熱愛生命的自我保護意識。
2、教學背景分析
⑴教學內容分析
“染色體變異”是高中生物人教版必修二第五章第二節的內容，包括染色體結構變異和染色體數目變異，盡管課標要求是了解水平，但該部分知識內容是近年的高頻考點。由于學生對染色體變異發生的原因、過程理解不到位，對染色體變異類型判斷不準確，故該部分內容也成了學生的高頻失分點，因此筆者將染色體結構變異及染色體數目變異做了拓展，使學生更好的區分染色體變異的類型。
⑵教材及學情分析
陳述性知識
根據上述教材及學情分析，確定本節課的教學目標為：
①通過模型分析，說明染色體結構變異對基因數目和排列順序的影響，并能借助圖像信息
表達染色體結構變異的原因與結果，提高正確運用相關模型表達生物學概念的能力。
②通過對比分析細胞分裂模式圖，探究染色體非整倍體變異的原因與結果，體會環境保護
對生物健康的重要意義及加強學生熱愛生命的自我保護意識。
③以二倍體為例，比較體細胞與配子中染色體間的關系、功能及數量特征，說明染色體組
的含義，并能識別單倍體、二倍體、多倍體，增強對生物多樣性的認識。
教學重難點分析
根據教材分析和學情分析，將染色體數目變異確定為重點；學生對染色體數目變異的原因以及對染色體組的判斷都需要較強的分析能力和邏輯推理能力，因此將染色體數目變異的原因、染色體組的識別確定為難點。
教學過程分析
活動一：分析一則遺傳病案例。
步驟⑴：首先出示資料1----貓叫綜合征
患者第5號染色體短臂缺失，故又名5p—綜合征，為最常見的缺失綜合征，因嬰兒時有貓叫樣啼哭而得名，其原因在于患兒的喉部發育不良或未分化所致，發病率約為1/50000，女患者多于男患者。這種變異屬于染色體畸變中的染色體結構變異。
然后出示下圖，正常人和患者染色體組型圖：
設計意圖：通過“貓叫綜合征”的情境，引起學生的興趣，順利的引入新課。
步驟（2）：學生活動：自學教材，P85-86并仔細觀察圖5-5及5-6，完成以下問題。
1.染色體結構變異有哪些類型？
2.劃線連接，并完成填空（下圖中的字母、數字均代表不同的基因）。
設計意圖：這部分知識屬于陳述性知識，學生看書后，基本可以看懂，所以采用學生自學的
方式進行。
步驟（3）：及時評價
如圖所示，已知甲中①②為一對同源染色體，乙中③④所示為兩條非同源染色體，據圖判斷：甲圖發生的變異類型屬于___________；乙圖發生的變異類型屬于_______________。
設計意圖：檢測學生對本知識點的掌握情況。
活動二：學習染色體數目變異的類型、探尋染色體數目變異的原因
步驟（4）：學生活動，先分析資料2：先天愚型（唐氏綜合征）
癥狀：患者智力低下，身體發育緩慢，常表現出特殊的面容： 眼間距寬，外眼角上斜，口常半張，舌常伸出口外，又叫伸舌樣癡呆。在人群中的發病率為1/600到1/800。
下圖表示先天愚型患者的染色體組型圖，請找出其與正常人不同的地方，用筆圈出來。
設計意圖：學生分析病例，然后觀察染色體組型圖，自己找出病因。
再出示資料3：性腺發育不良也稱特納氏綜合征。病人外觀雖然表現為女性，但是性腺發育不良，因而沒有生物能力。發病率為1/3500。
下圖是特納氏綜合征患者的染色體組型圖，請找出其與正常人不同的地方，用筆圈出來。
設計意圖：學生分析病例，然后觀察染色體組型圖，自己找出病因。
通過以上病例分析，最后總結，步驟4的資料所涉及的變異屬于染色體__________ 方面的變異。
自學教材86頁第二段文字，完成以下問題。
染色體數目變異的類型：
①___________:生物細胞中個別染色體數目的增加或減少。
②___________:體細胞的染色體以___________的形式成倍的增加或減少。
設計意圖：學生通過分析兩種遺傳病的案例，總結染色體數目變異的類型。
步驟（5）：搞清楚了染色體數目變異的類型后，接下來引領學生分析發生這種變異的原因。
試著從細胞分裂角度，分析下圖，探討細胞后代染色體數目變異的可能的原因。
小組討論：
Ⅰ.甲組中的哪些細胞是正常分裂的，哪些是異常的？
Ⅱ.導致細胞異常分裂的原因是什么，發生在什么時間？細胞異常分裂會產生怎樣的結果？
設計意圖：引導學生深度思考，結合減數分裂的內容，解釋染色體數目變異的原因，此處是
本節課的難點。
思維拓展：你還能猜想出其他導致染色體數目變異的可能原因嗎？（此處根據學情，學生想不到的話，可以做出以下提示）
請補充完成下圖，并說說細胞分裂異常的原因及其結果。
設計意圖：降低一個難度等級，引導學生進一步思考引起染色體數目變異的其他原因。
及時評價：
在減數分裂過程中，由于偶然原因，果蠅的一對性染色體沒有分開，由此產生的不正常卵細胞的染色體數為 （ ）
A. 3或3+XY B. 3+X或3+Y
C. 3或3+XX D. 3或3+X
活動三：構建染色體組、二倍體、多倍體、單倍體的概念。
步驟（6）：自學教材86頁第三段文字，并結合資料5完成以下任務。
資料5：在垃圾桶邊或久置的水果上容易發現許多小蠅，這就是果蠅。果蠅屬昆蟲，約1000
種，是被人類研究得最徹底的生物之一，也是最為常見的模式生物之一。果蠅的體
細胞中有四對（8條）染色體，其中3對是常染色體，1對為性染色體。
⑴動動手：請畫出果蠅的卵細胞和精子的染色體組成情況。（注：黑色、白色分別表示來自父方、母方的染色體）
⑵小組共同探討以下幾個問題。
①果蠅體細胞有幾條染色體？
②Ⅱ號和Ⅲ號染色體是什么關系 Ⅲ號和Ⅳ號呢？
③雌果蠅的體細胞中共有哪幾對同源染色體？
④雄果蠅的精子中有哪幾條染色體？這些染色體在形態、結構、功能上有什么特點？它們是
否攜帶著控制生長發育的全套遺傳信息？
⑤如果將果蠅的卵細胞或精子中的染色體看做一個染色體組，那么果蠅的體細胞中有幾個染
色體組？
設計意圖：通過果蠅的染色體組型分析，學生進一步體會總結染色體組的概念。
總結：嘗試構建染色體組的概念。
細胞中的一組________染色體，它們在形態和功能上________，由于攜帶有能控制該生物生長發育的___________，它們互相協調，共同控制生物正常的生命活動。這樣的一組染色體，稱為一個染色體組。
及時評價：
下面的細胞模式圖中各有幾個染色體組呢？每一組分別包含幾條染色體？
步驟（7）：通過以上的資料分析及訓練，學生判斷染色體組已經胸有成竹。
小組討論：
我們在判斷幾個染色體組的時候有沒有規律可循呢？小組交流、總結各自的看法。
規律總結：
①根據細胞中同源染色體的數目判斷
-------在一個體細胞中同源染色體有幾條，就有幾個染色體組。
②根據基因型判斷
-------在細胞或生物體的基因型中，控制同一性狀的基因出現幾次，則有幾個染色體組。
③根據染色體的數目和染色體的形態數來判斷
-------染色體組的數目=染色體數／染色體形態數。
步驟（8）：請看教材87頁第一段，看圖5-9，總結二倍體、三倍體、多倍體的概念。
總結：
個體發育起點---受精卵
體細胞染色體組數
設計意圖：學生搞清楚了染色體組的概念后，接下來二倍、多倍體及體單倍體的學習將會更容易。
步驟（9）：生物都是由受精卵發育來的嗎？閱讀資料6，總結單倍體的概念。
資料6：
在蜜蜂的社會里分布著三種角色分別是蜂王、雄蜂和工蜂。一般蜜蜂的群體中只有一只蜂王。蜂王的主要任務是與雄蜂交配后產卵，但不是所有的卵都受精。產下的受精卵，發育成雌蜂（即工蜂和蜂王）；也可以產下未受精的卵，會發育成雄蜂。
工蜂與蜂王都是由受精卵發育而來，區別在于，蜂王喝蜂王漿長大，工蜂由于只吃幾天的蜂王漿，然后終生以蜂蜜為食，所以性腺不發育。它們的體細胞中都含有兩個染色體組，因此又叫二倍體。而雄蜂由卵細胞發育而來，體細胞的染色體數只有原來的一半，稱為單倍體。
不僅未受精的卵細胞發育成的雄蜂可以稱為單倍體，植物的化藥（內含花粉）經離體培養形成的植株也叫單倍體，請你試著構建單倍體的概念。
總結：
個體發育起點---生殖細胞
體細胞染色體組數=該物種生殖細胞中染色體數
設計意圖：通過蜜蜂的案例分析，理解單倍體的概念及判斷方法。
6、作業與板書
作業
1、判斷題
⑴二倍體生物的配子發育而來的個體中，其體細胞中只含一個染色體組。
⑵如果是四倍體、六倍體生物的配子發育而來的個體，其體細胞中就含有兩個或三個染色體組，我們可以稱它為二倍體或三倍體。
⑶單倍體可以只有一個染色體組，也可以有多個染色體組。
⑷個體的體細胞中含有幾個染色體組就是幾倍體
2、簡答題
⑴判斷下圖細胞中有幾個染色體組，每組有幾條染色體
⑵韭菜的體細胞中含有32條染色體，這32條染色體有8種形態。問韭菜體細胞有幾個染色體組？
⑶基因型為AaaBbbccc的個體含有多少個染色體組？
A. 1個 B. 3個 C. 6個 D. 9個
3、能力提升
本節課學習了較多的生物學概念，請你對這些概念和相關知識點自行梳理形成概念圖。
板書
第2節 染色體變異
類型及原因
染色體結構變異
⑴類型：缺失、重復、易位、倒位
⑵原因：
染色體數目變異
⑴類型：
非整倍性變異：
整倍性變異：
⑵原因：
染色體組
單倍體
二倍體
多倍體
二、應用1

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