“染色体数目的变异”一节的教学设计

张丽

本节教学设计从学生熟悉的无籽西瓜、交响乐引入，设置一系列的问题情境，让学生通过独立思考、自主阅读、交流合作等课堂活动完成对“染色体数目的变异”的学习，利用视频、微课等多种教学方法，活跃课堂气氛，调动学生积极性，取得良好的教学效果。

一、教材分析

“染色体数目的变异”是人教版高中生物《必修2·遗传与进化》第五章第二节的内容。课标要求“简述染色体数目变异，并搜集生物变异在育种上应用的实例”，并有“低温诱导染色体加倍的实验”的活动建议。本节共包括“染色体数目变异的种类”“染色体组概念的理解”“二倍体、多倍体和单倍体的概念、特点及应用”三大块理论知识，1个“低温诱导染色体数目加倍”的探究实验。既与前面的减数分裂中染色体行为密切相关，又为后面学习人类遗传病、育种、进化等内容奠定基础，其中核心知识是染色体组概念的理解。

二、教学目标

1.知识目标

了解染色体数目的变异种类;理解染色体组概念;理解二倍体、多倍体、单倍体的概念和形成的原因。

2.能力目标

通过辨别易混淆的概念，培养分析比较能力和思维判断能力;理解染色体组概念的内涵与外延，能准确判断细胞中染色组的数目。

3.情感目标

通过了解染色体变异产生的危害，加强对优生、优育的认识;增强将生物学知识应用于生活实际的认识，激发学习生物学的兴趣。

三、教学过程

1.听音乐、吃西瓜，引入新课

播放交响乐视频，并给同学分发无籽西瓜品尝，既引发了学生的兴趣，活跃课堂气氛，又大大调动了学生的积极性。同时教师提出问题：视频中对谁的印象最深刻？所吃西瓜有何特殊之处？使学生参考学案所给图片，轻松总结出染色体数目变异的两种类型。

2.个别染色体数目的增减

展示XYY超雄个体、特纳氏综合征患者的染色体组成图，让学生寻找病因，加深学生对个别染色体数目增减的理解。

3.染色体数目成倍的增减

重新展示无籽西瓜染色体图片，与之前图例明显不同，使学生自然得出染色体数目变异的第二种类型。

（1）染色体组

此处为本节教学中的重点和难点，首先教师展示雌果蝇体细胞染色体组成，提问：①果蝇体细胞共几对同源染色体？其中A、a、B、b、D、d基因之间是什么关系？②请完成一个配子中的染色体组成，并分析其染色体组成、基因组成各有什么特点？③参考教材P86最后一段，尝试归纳染色体组概念。

学生借助减数分裂、同源染色体、等位基因等已有知识，可以很轻松地发现：从染色体组成看，配子中没有同源染色体，全是非同源染色体，形态大小各不相同;从基因组成看，没有等位基因或相同的基因，全是非等位基因。因此在总结染色体组概念时，就会很容易理解何为各不相同，何为缺一不可。然后教師分发活动板及相关工具，小组合作讨论，各自挑战本组任务，并进行组与组之间的展示交流。通过学生亲自动手，进一步强化染色体组概念理解，并将细胞分裂的有关图像联系在一起，便于重难点的突破。

活动内容：将多种多条染色体进行分组;用所给染色体磁片完成有丝后期、减I后期、减II后期细胞图像，并判断染色体组数等。

（2）二倍体、多倍体、单倍体

请同学阅读材料并思考问题：①什么是二倍体、多倍体、单倍体？判断依据是什么？②多倍体和单倍体各自有什么优缺点？你能发现人工获得多倍体和单倍体的方法吗？

材料l：人、果蝇、玉米体细胞中各含2个染色体组，都属于二倍体。

材料2：马铃薯体内有4个染色体组，香蕉体内有3个染色体组，这些生物都称为多倍体。

材料3：二倍体水稻经低温或秋水仙素处理后可以将染色体加倍成为四倍体水稻，其千粒重量是二倍体水稻的两倍，蛋白质含量提高5%～15%，但每穗粒数稍有降低。

材料4：蜜蜂中的工蜂和蜂王由受精卵发育而成，属于二倍体，而雄蜂由未受精的卵直接发育而成，体细胞中的染色体数是工蜂和蜂王的一半，称为单倍体。

材料5：普通小麦体细胞中有6个染色体组，用其花药离体培养形成的植株叫单倍体，其体细胞中含有3个染色体组，长的弱小，且高度不育。但是，利用单倍体培育新品种却能明显缩短育种年限。

此过程培养学生提取信息的能力，突出了概念建构的过程。利用材料所给信息，强化二倍体、多倍体、单倍体的区分方法。

（3）实验：探究低温及秋水仙素对染色体数目的影响

播放微课视频：生物兴趣小组同学探究低温及秋水仙素对大蒜染色体数目的影响。利用微课，将耗时长、操作难的实验直接展示在学生面前，使学生直观地看到秋水仙素及低温的诱导染色体数目加倍的效果，加深印象。

4.拓展提升

展示思考题：如何利用单倍体快速培育矮秆抗病小麦？小组讨论，培养学生利用所学知识解决问题的能力。

四、教学反思

本节教学注重以学生自学为主，小组讨论合作，能由学生找到答案的，就要放权给学生。（1）染色体组概念形成：先由学生已知的等知识入手，总结出配子染色体、基因的特点，从而发现染色体组中染色体特点;然后通过小组合作的方式进一步强化概念理解。（2）二倍体、多倍体、单倍体的概念理解，不是单纯地告知，而是学生依据所给材料，自己提取相关信息。（3）实验部分历时长，操作复杂，不适合全体学生课堂操作，因此采用了微课视频的方式呈现给学生，使学生直观地明白了原理、了解了过程、看到了结果。（4）导入时的交响乐、无籽西瓜可以瞬间提升学生兴趣，活跃课堂气氛，优化教学效果。