資源簡介

教學設(shè)計
課程基本信息
學科 高中生物學 年級 高一 學期 春季
課題 第2節(jié) 染色體變異
教學目標
1.生命觀念：能夠概述染色體數(shù)目變異的類型，并舉例說明。 2.科學思維：能概述染色體組的概念，辨析二倍體、多倍體和單倍體的概念以及植株的特點； 3.科學探究：通過模型建構(gòu)，探究多倍體育種和單倍體育種的操作過程，能夠概述其原理。 4.社會責任：通過對課本知識的總結(jié)和融會貫通，探索無籽香蕉的培養(yǎng)流程，培養(yǎng)學生對自然科學的愛好，并讓他們可以學以致用，解決社會生產(chǎn)實踐中的生物學問題。
教學內(nèi)容
教學重點： 1.染色體的數(shù)目變異。
2.染色體組概念，單倍體育種等育種方法的過程。
教學難點： 1.染色體組的概念。
2.單倍體的概念。
教學過程
環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境、導(dǎo)入新課 教師活動：圖片展示野生型豌豆 vs 巨大型變異豌豆，比較植株幼苗和豆莢大小，并介紹王鳳寶等育種專家在2010年培育出了一種新型豌豆：巨大型變異豌豆。這種豌豆的植株高、葉片、豆粒大、豆莢大而且長。這種豌豆為何有如此大變化呢？原來，他們的染色體發(fā)生了變異。也就是體細胞或生殖細胞內(nèi)染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)的變化。巨大型變異豌豆發(fā)生了染色體數(shù)目的變化。通過本節(jié)課的學習，我們要弄清楚以下3個問題：1.巨大型變異豌豆，染色體數(shù)目發(fā)生了怎樣的變化？2.什么是染色體組？3.什么是二倍體、多倍體和單倍體？ 設(shè)計意圖：通過學生熟知的材料豌豆和育種專家培育的變異豌豆進行對比，引發(fā)學生思考變異豌豆到底發(fā)生了怎樣的變化以及如何產(chǎn)生的等一系列問題，激發(fā)學習興趣。 環(huán)節(jié)二：【歸納概括】一、染色體組及判斷方法 階段一：（一）染色體組的概念和特點 教師活動：圖示野生型豌豆體細胞染色體組成模式圖，并提出問題： 1.若紅色染色體代表來自母方，則藍色可代表來自？ 2.按形態(tài)大小不同劃分，圖中的染色體有幾種？ 3.不同形態(tài)大小的染色體是什么關(guān)系 (如：2號和3號染色體) 學生回答之后，展示資料，提示學生分析資料，思考并回答問題。 資料： 問題： 1.要形成豌豆的各種性狀，相關(guān)基因能否缺少？ 2.要包含豌豆生長發(fā)育所需的完整的遺傳信息，至少需要哪幾條染色體？（提示學生：任務(wù)清單1中畫出） 3.野生型豌豆的染色體組中各條染色體形態(tài)、功能相同嗎？ 一組染色體，即：染色體組 4. 假設(shè)1號染色體中有控制子葉黃色的Y基因，那么該染色體組中有y基因嗎？ 設(shè)計意圖：通過問題串，引導(dǎo)學生分析豌豆染色體和遺傳信息、基因和性狀之間的關(guān)系，總結(jié)并畫出豌豆發(fā)育所需的染色體由1-7號共同組成，進而形成染色體組的概念，并從3個角度歸納其特點。 階段二：【歸納】（二）染色體組數(shù)的判斷方法 教師活動：1.展示豌豆的一個染色體組圖片和野生型豌豆體細胞中染色體情況，提出問題：①野生型豌豆體細胞中染色體組數(shù)目是多少？ ②如何從染色體角度，快速確定染色體組數(shù)目？2.展示某豌豆的部分染色體和基因的位置關(guān)系圖，提出問題：該豌豆的基因型可表示為？有幾個染色體組？ 1個染色體組 染色體組數(shù)目為？ 該細胞的基因型為？染色體組數(shù)目為？ 設(shè)計意圖：從一個一個染色體組圖片著手，引導(dǎo)分析野生型豌豆體細胞中染色體組數(shù)目（2n=14），總結(jié)出判斷染色體組數(shù)目的方法①。從2個染色體組的某種基因型細胞分析，在2個染色體組的事實基礎(chǔ)上，引導(dǎo)總結(jié)出從基因型角度判斷染色體組數(shù)目的方法②，鍛煉科學思維。最好回顧情境，分析野生型豌豆和巨大型變異豌豆的染色體組數(shù)目（4n=28），理解巨大型變異的遺傳基礎(chǔ)，強化生命觀念，并為第三環(huán)節(jié)的模型建構(gòu)做鋪墊。 環(huán)節(jié)三：【模型構(gòu)建】二、發(fā)育形成豌豆幼苗的途徑 教師活動：1.發(fā)布任務(wù)：構(gòu)建不同類型豌豆的發(fā)育模型。并要求：先獨立思考，在任務(wù)清單2中，構(gòu)建野生型豌豆的發(fā)育模型，然后與組員討論，修正完善你的模型。同時給予兩個提示：①用圓圈編號代表相應(yīng)染色體，野生型豌豆的體細胞是2n=14，即受精卵中有14條染色體，我們就可以直接用圓圈1號到7號代替；②參照范例：例如，孟德爾的實驗告訴我們，野生型豌豆是由親本通過哪兩個過程產(chǎn)生受精卵發(fā)育而來的？選擇恰當?shù)娜旧w編號填在方框中，箭頭上用文字表示相應(yīng)過程。 （1）野生型豌豆的發(fā)育模型： （2）簡化模型（用染色體組數(shù)代替染色體編號）： 2.提出質(zhì)疑： （1）4個染色體組的親本，是怎么來的呢？ （2）除了上述發(fā)育途徑，有無更簡單的豌豆發(fā)育模型？（提示問題：思考：豌豆發(fā)育至少需要一套遺傳信息，即最少需幾個染色體組？在此基礎(chǔ)上，總結(jié)出：配子直接發(fā)育模型：） （3）上述幼苗的發(fā)育起點有何不同？ （4）二倍體、多倍體、單倍體的植株特點如何？ （5）如何才能讓單倍體恢復(fù)孕育能力？單倍體育種有何優(yōu)點？ 設(shè)計意圖：通過小組合作學習的方式，并引導(dǎo)思考和給出參照模式，讓學生構(gòu)建野生型豌豆和巨大型變異豌豆（四倍體豌豆）的發(fā)育模型，理解二倍體、多倍體的發(fā)育方式；通過問題串驅(qū)動，逐步分析，歸納出二倍體、多倍體與單倍體的本質(zhì)區(qū)別：發(fā)育起點不同，并在此基礎(chǔ)上，提出利用秋水仙素等處理方式讓染色體加倍，構(gòu)建單倍體育種的流程。通過模型與建模、歸納與概括、分析與綜合等方式，使學生的科學思維得到了有效的提升。 環(huán)節(jié)四：【小結(jié)】發(fā)育形成豌豆幼苗的途徑與課堂總結(jié) 教師活動：1.總結(jié)二倍體、多倍體及單倍體的區(qū)分標準，并提出質(zhì)疑：單倍體都不育嗎？ 舉例促進理解：（1）四倍體的豌豆的花藥離體培養(yǎng)得到的幼苗，就是單倍體，因含有2個染色體組，可以正常的產(chǎn)生配子，因此是可育的。（2）蜜蜂家族的雄蜂，是由卵細胞直接發(fā)育的，也是單倍體，顯然，雄蜂是可育的。 2.闡述染色體數(shù)目變異的其他類型：列舉人類的21-三體綜合征，只有21號染色體多了一條，其余染色體都是2條。 3.染色體數(shù)目變異課堂總結(jié)：染色體數(shù)目變異，包括個別染色體的增減和成倍的增減兩種類型。其中，成倍的增減，是指染色體以染色體組組的形式增加或減少。染色體組，就是的一組非同源染色體，數(shù)量上等于本物種配子的染色體數(shù)。 設(shè)計意圖：通過列舉雄蜂等事例，強調(diào)單倍體的“單”是指未經(jīng)過雌雄配子結(jié)合，而由某一種性別的配子直接發(fā)育，幫助學生理解單倍體的內(nèi)涵，進一步強化生命觀念。通過課堂總結(jié)，提綱挈領(lǐng)，突出重點，解釋難點，解決疑點，進一步發(fā)展科學思維。 環(huán)節(jié)五：【知識遷移】染色體數(shù)目變異的應(yīng)用 教師活動：布置課后作業(yè)，并提出實踐問題：如何培育無子香蕉？要求：構(gòu)建培育無子香蕉的流程圖，并與你的同學交流，下節(jié)課進行課堂展示。 設(shè)計意圖：引導(dǎo)對課本知識的總結(jié)和融會貫通，探索無籽香蕉的培養(yǎng)流程，培養(yǎng)學生對自然科學的愛好，并讓他們可以學以致用，解決社會生產(chǎn)實踐中的生物學問題，強化社會責任。

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