資源簡介

5.2染色體變異教案
一、核心素養側重點
1.生命觀念
通過本章的學習，可以讓學生理解遺傳物質在傳遞過程中發生了哪些變異，這些變異對于生物的生存意味著什么，對于群體（種群）的進化又有什么意義。從而深刻理解變異的本質和意義，認識到遺傳伴隨著變異，為學生形成生物進化觀奠定基礎。
2.科學思維
基因突變和染色體變異是遺傳中的錯誤現象，這種錯誤帶來的后果有時是災難性的，甚至導致生物體死亡；但從適應和進化的角度分析，遺傳的錯誤實際上為生物群體的生存提供了多樣性的選擇，即基因突變、染色體變異和基因重組為生物的進化提供了豐富的原材料。基于這些認識，可以讓學生學會辯證地認識生命活動中的變化，并將辯證思維遷移應用于認識自然和社會。
生物學中的因果關系非常復雜，本節設計了一個“思維訓練”，引導學生分析生物學中的相關性，并了解因果關系與相關性之間的區別和聯系。
3.科學探究
什么是基因突變？本章并不是直接講授，而是通過列舉鐮狀細胞貧血和結腸癌發生的原因兩個實例，從分子水平和基因水平闡述了基因突變的本質特征。這種由宏觀認識（疾病）到微觀分析（分子水平和基因水平）的過程，就體現了一種思維上進行的探究。切不可認為只有動手操作才是探究，動手操作的前提往往是思維，沒有思維的動手操作是一種機械的運動，談不上科學探究。
開展“低溫誘導植物細胞染色體數目的變化”的活動，需要探究在4℃時，蒜（或洋蔥）的根尖細胞染色體數目發生變化的情況。實驗沒有給出具體結論，需要學生進行探究尋找答案。該探究活動還可以訓練學生制作裝片、進行觀察、分析和比較的技能。
開展“調查人群中的遺傳病”的活動，可以了解某些特定遺傳病的發病率，學習遺傳病的調查方法，同時提高預防遺傳病發生的意識。
4.社會責任
遺傳病是一類危害人類健康的疾病。了解遺傳病的類型和遺傳機制，預防遺傳病的發生和遺傳、進行遺傳病的檢測和預防，關愛遺傳病患者，是關系個人和他人健康的重要社會責任。
基因檢測可以了解人體的基因狀況，精確地診斷一些遺傳病，并進行有針對性的治療。但基因檢測也存在爭議，缺陷基因的檢出會影響個人的身心健康也會對個人就業、保險甚至婚姻等造成重大影響。通過學習，讓學生認識到基因檢測技術是一把雙刃劍，既可以為人類造福，又可能帶來某些負面影響，進而認同科學技術的發展和應用要符合社會倫理道德，同時提高學生密切關注和積極參與相關社會議題討論的積極性。
二、課標要求
概念3 遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳
3.3 由基因突變、染色體變異和基因重組引起的變異是可以遺傳
3.3.1 概述的替換、插入或缺失會引發基因中堿基序列的改變
3.3.2 闡明基因中堿基序列的改變有可能導致它所編碼的蛋白質及相應的細胞功能發生變化，甚至帶來致命的后果。
3.3.3 描述細胞在某些化學物質、射線以及病毒的作用下，基因突變概率可能提高，而某些基因突變能導致細胞分裂失控，甚至發生癌變。
3.3.4 闡明進行有性生殖的生物在減數分裂過程中，染色體所發生的自由組合和交叉互換，會導致不同性狀的基因重組，從而使子代出現變異。
3.3.5 舉例說明染色體結構和數量的變異都可能導致生物性狀的改變甚至死亡。
3.3.6 舉例說明人類遺傳病是可以檢測和預防的。
授課章節 第5章 基因突變及其他變異 第2節 染色體變異
教學目標 1.說出染色體變異包括染色體數目變異和染色體結構的變異。
2.闡明二倍體、多倍體和單倍體的概念及其聯系。
3.進行低溫誘導植物細胞染色體數目變化的實驗。
教學重點 染色體數目的變異。
教學難點 染色體組和單倍體的概念。 低溫誘導植物細胞染色體數目變化的實驗。
教學方法 任務引領，問題驅動學生學習法
課時安排 1課時
教 學 過 程
教學實例 補充與更新
第2節:染色體變異 提問引入：學生回憶所學的生物變異的類型？（基因突變和基因重組）這些變異都是在基因角度的變異，基因只是具有遺傳效應的DNA片段，DNA是我們的遺傳物質。回憶細胞中DNA的主要載體是什么？（染色體）今天我們來學習染色體改變引起的變異。 教師：板書（第2節 染色體變異） 任務1：認識染色體變異 學生活動：完成P87“問題探討”中馬鈴薯和香蕉的染色體數目表的填寫，通過教師講解認識染色體套數的變化在農作物中的體現。 教師：問題驅動，培養學生科學思維。 問題1.1：以馬鈴薯野生祖先品種為例，其配子中染色體有幾條數？結合P87圖5-5，思考配子中非同源染色體有幾套？ 學生活動：閱讀P18-19圖2-2，通過減數分裂過程理解染色體套數。 問題1.2：有上述馬鈴薯和香蕉的野生祖先與栽培品種的比較可以看出野生品種與栽培品種之間的差異來自于什么？ 問題1.3：回顧有絲分裂過程，觀察染色體的最佳時期是什么時候？（中期）為什么？（染色體形態穩定，數目清晰，排列在赤道板上） 學生活動：閱讀P87正文，學習染色體變異的概念界定。 教師：結合學生思考回顧，整理板書（一、染色體變異 （一）定義 （二）類型： 1、數目變異 2、結構變異） 任務2：學習染色體數目的變異 學生活動：閱讀P28“練習與應用”中拓展應用第1題中的實例“13三體綜合征”，P40“復習與提高”中非選擇題第2題中的實例“男性XYY患者”。閱讀P93圖5-9，認識實例“21三體綜合征”。 教師：問題驅動，培養學生科學思維。 問題：通過上述實例，總結概括染色體數目變異有哪些類型？ 教師：歸納整理板書（二、染色體數目的變異 （一）類型 1、個別染色體的增減 2、以染色體組成倍的增減） 子任務2.1：理解染色體組 問題2.1：染色體數目以一套完整的非同源染色體為基數的增減常常變化巨大但不致死，最后生這是為什么？這一套完整的非同源染色體有什么特點？ 學生活動：閱讀P31圖2-9加深理解，認識染色體組。可以結合P58人類基因組計劃測定染色體條數，拓展比較染色體組和基因組計劃的聯系。 教師：講解強調染色體組的實質，板書（（二）染色體組：由非同源染色體組成；攜帶全套信息） 子任務2.2：理解多倍體 學生活動：閱讀P87正文“二倍體和多倍體”內容。 問題2.2.1：課文中對二倍體概念界定時說“像這樣”，這樣指什么？為什么大多數生物體細胞中染色體兩兩成對？（受精作用） 教師：講解概括概念界定，板書（（三）二倍體和多倍體 1、界定：受精卵（體細胞）→個體） 問題2.2.2：我們祖先又是如何通過馬鈴薯野生祖先獲得四倍體栽培馬鈴薯的呢？ 學生活動：閱讀P89“探究.實踐”內容，認識低溫誘導多倍體的形成。 教師：講解低溫誘導多倍體產生的機制，聯系基因突變認識這也是一種突變，只是更大范圍的突變。 問題2.2.3：回顧引起基因突變的外界因素有哪些？ 學生活動：閱讀P88“相關信息”內容，結合P91無子西瓜形成圖解，補充完善誘導多倍體形成的方法。 問題2.2.4：人們為什么要獲得多倍體植物？它有什么特點？ 學生活動：閱讀P88正文第三段“多倍體特點”內容。 教師：歸納整理板書（2、人工誘導多倍體的方法：①秋水仙素 ②低溫） 3、多倍體的特點： 子任務2.3：理解單倍體 學生活動：閱讀P88正文“單倍體”內容，結合圖5-6理解認識單倍體。 問題2.3.1：蜜蜂的雄蜂有幾個染色體組？ 學生活動：填寫P91“練習與應用”中概念檢測第4題表中普通小麥有關數據，思考回答問題。 問題2.3.1：普通小麥的配子中有幾個染色體組？有小麥配子發育長成的植物體叫什么？ 教師：講解整理板書（（四）單倍體 1、界定：配子→個體 2、特點：植株弱小，高度不育） 任務3：了解染色體結構變異 學生活動：閱讀P90圖5-7，了解染色體結構變異類型。 問題3.1：找出圖中染色體結構變異的關鍵變化？ 問題3.2：“移接”變異中的兩條染色體是什么關系？其與同源染色體之間的交叉互換有什么不同？ 問題3.3：“缺失、增加”結構變異中改變了什么？ 問題3.4：“移接、顛倒”結構變異中改變了什么？ 教師：結合學生活動，歸納整理板書（三、染色體結構的變異 （一）類型：缺失、增加、移接、顛倒 （二）結果：改變染色體上基因的數目和排列順序） 小結：回顧結束 【板書設計】 第2節 染色體變異 一、染色體變異 （一）定義 （二）類型： 1、數目變異 2、結構變異 二、染色體數目的變異 （一）類型 1、個別染色體的增減 2、以染色體組成倍的增減 （二）染色體組：由非同源染色體組成；攜帶全套信息 （三）二倍體和多倍體 1、界定：受精卵（體細胞）→個體 2、人工誘導多倍體的方法：①秋水仙素 ②低溫 3、多倍體的特點： （四）單倍體 1、界定：配子→個體 2、特點：植株弱小，高度不育 三、染色體結構的變異 （一）類型：缺失、增加、移接、顛倒 （二）結果：改變染色體上基因的數目和排列順序 【課后反思】

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