1、高中生物必修2第5章遗传信息的改变第3节染色体变异一染色体结构变异82北师大教案设计重庆市铜梁中学生物教研组1教学设计第3节染色体变异第一课时染色体结构变异一、教学设计思想美国教育学家克莱恩曾说过：“最佳的学习方法是做中学。”本节课中，学生首先在教师的引导下，学习模型构建的一般方法并感悟所蕴含的科学思想，然后在此基础上，动手构建染色体结构变异的物理模型，最后通过小组间的交流、比较和归纳，水到渠成得出染色体结构变异的主要类型。在整个教学设计中，所有知识的建构都是由学生主动完成的，教师只是课堂的组织者和引导者，这样的教学设计正符合了“生本位”的教育理念。二、教学分析：1、教材分析“第3节染色体变异
2、”是现行高中生物（北师大版）第五章“遗传信息的改变”中的第三节内容，讲述了染色体结构和数目两方面的变异。教材前后涉及了染色体组、二倍体、多倍体、单倍体等概念，其中染色体组是本节内容的核心概念，是学习其他概念的基础和关键。总的来看，教材对染色体变异概念没有很好的解释清楚。课本上讲的染色体变异是指在自然条件或人为条件的影响下，染色体的结构和数目都可以发生变化，从而导致生物的性状发生变异。实际上，课本上只重点讲述染色体数目的变异，而没有讲到染色体结构的变异，因此，学生学起来难以理解。在教学上教师应补充这方面的知识。在讲解这一内容时可与前面讲的基因突变概念相比较，加深学生的记忆。2、学情分析高二学生已
3、经学过染色体、同源染色体、非同源染色体等概念，为染色体变异等新概念的建构奠定了认知基础。前面学习的有丝分裂、减数分裂和受精作用、个体发育、染色体是遗传物质的载体、植物杂交等基础知识，为创设问题情景，新旧知识融会贯通，形成完整的认知结构，开展探究性学习提供了可能。我校大多数学生对学习有热情，但学习的主动性不强，缺乏深层次的思考，对基本概念、过程和原理往往一知半解，不能灵活运用所学知识。因此，教学中应设置好问题情景，让学生观察、动手、思考和讨论，适时引导、适时启发和适时鼓励，由浅入深，建构染色体变异相关基本概念。三、教学目标1、理解染色体结构变异的概念，能够独立概括出染色体结构变异的四种基本类型；
4、2、通过学习染色体结构变异在实际生活中的应用，领会结构变异的意义。3、通过小组讨论结合相关教具探究染色体结构变异的类型，培养学生独立自主分析问题和判断问题的能力，训练学生由具体到抽象的思维能力和分类归纳思维能力。4、通过观察、讨论、分析，激发学生学习的兴趣，培养学生自主质疑、平等、互助合作的学习方法与态度。四、教学重、难点1、重点：理解染色体结构变异的概念，能够独立概括出染色体结构变异的四种基本类型。2、难点：基因突变与染色体缺失、染色体重复与易位、交叉互换与相互易位的区别。五、教学准备猫叫综合征视频、PPT、制作染色体结构变异的模具等六、教法与学法1、教法：讲授教学、问题引导教学2、学法：探
5、究学习、小组合作学习、比较学习七、课时安排重庆市铜梁中学生物教研组2教学设计1课时八、教学过程（一）、新课导入教师：问题：1基因突变导致生物变异的原因是什么?2基因是什么?它和染色体又有何关系?学生：回忆相关知识尝试回答问题：1.基因突变是基因结构发生改变，从而使遗传信息改变，使蛋白质结构改变、生物性状改变，即生物发生了变异。2.基因是有遗传效应的DNA片断，染色体是DNA的载体，基因在染色体上呈线形排列。教师：是否所有的变异都是由基因突变引起？答案是否定的，对于一个生物体来说，正常情况下，其染色体的结构和数量都是稳定的。但在自然条件或人为因素的影响下，染色体的结构和数量均会发生改变，那么染色
6、体的变异会使生物性状发生怎样的变化呢？教师：播放猫叫综合征视频。引导学生在观看视频时思考两个问题：（1）猫叫综合征有哪些症状表现？（2）猫叫综合征的致病原因何在？学生：观看视频，思考并回答相关问题。教师：PPT展示猫叫综合征的染色体组型一方面解答其由于5号染色体短臂缺失致病，从而引入本课。（二）、新课教师：染色体变异的概念：在自然条件和人工诱变因素的作用下，染色体_的改变和染色体_的增减导致生物_的变异。属于细胞学水平的变异。(在光学显微镜下可见)。染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。例1能在光学显微镜下观察到的变异是：（）A、基因的自由组合B、基因突变C、基因重组D、染色体变异活动
7、一、染色体结构变异类型的探究学生：利用教师提前准备的相关教学模具，小组内合作探究断片可能的错误连接方式，讨论结束后各组组长展示本组成果。根据各组呈现的可能，学生总结归纳分类：染色体结构变异类型缺失：染色体缺失某一片段重复：染色体增加某一片段倒位：染色体某一片段位置颠倒180易位：染色体某片段移接到另一条非同源染色体上教师：巡视学生小组活动，评价学生的成果。教师：通过课件展示示意图详细讲解四种类型：（略）见PPT例2.若图甲中和为一对同源染色体，和为另一对同源染色体，图中字母表示基因，“”表示着丝点，则图乙至图戊中染色体结构变异的类型依次是()重庆市铜梁中学生物教研组3教学设计A.缺失、重复、倒
8、位、易位B.缺失、重复、易位、倒位C.重复、缺失、倒位、易位D.重复、缺失、易位、倒位活动二、染色体结构变异的原因教师：引导学生通过阅读教材P84，独立完成导学案活动二，完成后请部分学生展示自己的成果。教师：评价学生的成果。教师：PPT展示染色体结构变异的原因在自然条件下，生物细胞的染色体会自发产生结构变异，但变异的频率极低。内环境：细胞内的营养、温度、生理等异常的变化导致染色体结构变异。诱发生物体产生染色体结构变异的因素很多，能引起基因突变的因素一般也能诱发染色体结构变异。外环境：物理诱变因素和化学药剂等诱发染色体结构变异。活动三、染色体结构变异的遗传效应教师：PPT展示染色体缺失、重复、到
9、位和易位的遗传效应缺失的危害程度：取决于缺失区段的大小、缺失区段所含基因的多少、缺失基因的重要程度。缺失区段较长时，生活力差、配子(尤其是花粉)败育或育性降低；缺失区段较小时，可能会造成假显性现象或其它异常现象(猫叫综合症)。重复有害程度：取决于重复区段基因数量的多少及其重要性，与缺失相比，有害性相对较小，但若重复区段过长，往往使个体致死。果蝇X染色体上某一区段的重复，可使正常的卵圆形眼变为棒状眼。倒位有害程度：取决于倒位区段的长短，倒位区段过长往往致死。形成的配子大多异常，引起配子的死亡。人类的9号染色体臂内倒位是导致女性习惯性流产的病因。易位有害程度：影响配子及其受精卵的生活力，甚至致死。
10、人的第22号染色体和第14号染色体发生易位，会使人患慢性粒细胞白血病。因此，大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。教师：提问染色体结构变异导致生物体性状改变的原因是什么？染色体结构变异使染色体上基因的数目或排列顺序改变生物性状的变异(多数不利，甚至致死)活动四、染色体结构变异的应用教师：PPT展示染色体结构变异的应用1.进行基因定位利用缺失进行基因定位假显性2.利用重复改变作物品质剂量效应3.果蝇的ClB测定法4.利用易位控制害虫产生半不育配子5.利用易位创造玉米不育系的双杂合保持系重庆市铜梁中学生物教研组4教学设计6.利用易位使家蚕自别雌雄与性染色体连锁布置课后作业
11、:分小组查找资料染色体结构变异的应用活动五、比较基因突变与染色体结构变异比较交叉互换与染色体易位例3如图表示某生物细胞中两条染色体及其上的部分基因，下列选项的结果中，不属于染色体变异引起的是()基因突变与染色体结构变异的比较（小组讨论完成并展示）比较基因片段染色体片段改变若丢失1个碱基对基因突变若丢失1个基因染色体变异结果产生新的基因，改变基因结构，基因在染色体上的位置和数量不变导致基因的数量和排列顺序改变，但基因种类不变，即未产生新基因影响多害少利性一般是有害的，有的甚至会致死教师：评价学生的成果例4下图中和表示发生在常染色体上的变异。和所表示的变异类型分别属于()A重组和易位B易位和易位C
12、易位和重组D重组和重组交叉互换与染色体易位的比较（小组讨论完成并展示）交叉互换染色体易位图解区别发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间发生于非同源染色体之间属于基因重组属于染色体结构变异在显微镜下观察不到可在显微镜下观察到重庆市铜梁中学生物教研组5教学设计教师：评价学生的成果（三）课堂小结师生共同完成：你的收获。九、板书设计第3节染色体变异第1课时染色体结构变异1、染色体结构变异的类型：缺失、重复、到位、易位2、染色体结构变异的原因3、染色体结构变异的遗传效应4、染色体结构变异的应用十、作业布置1、分小组查找资料染色体结构变异的应用2、练习册P82-P83十一、教学反思1、坚持了学生是学习的主体
13、性原则，真正发挥学生的主体作用。现代认知学习理论认为，学生的学习过程，就是学生运用原有的认知结构同化新知识的过程，即认知结构的建构、转换、发展和重建的过程，学生是教学活动的积极参与者和知识的积极建构者。因此，在本案例中，我设计了多类型、多层次的学生活动，通过学生的观察、合作和讨论，建构染色体结构变异的相关概念。这样，学生不仅理解了概念，还能灵活运用概念，提高学生学习生物学知识的水平，达到培养学生科学素质的目的。2、坚持了学生学习的协作性原则。本案例以小组活动为主，如学习染色体结构变异的相关概念，小组成员进行充分讨论，然后把归纳出染色体结构变异的类型，作为本组的共同探究成果。这样，既培养了学生独
14、立思考的创新精神，又发扬了学生互相帮助、协同配合的团队精神。总之，不管在知识目标的落实，还是在能力目标，情感目标的培养方面都取得了理想的教学效果。3、充分发挥了教师的主导作用。教师是课堂教学的组织者、促进者、指导者、和服务者，“教”是为学生的“学”而创设，教师要为学生营造要想、要说、要做的课堂氛围。基于这种考虑，本案例对染色体结构变异的类型的处理，不是教师讲解，学生被动地听，而是设置问题情景，让学生观察、讨论、动手、总结归纳，引导着学生自己得出结论，从而培养学生观察、动手和概括总结等能力。4、坚持了“尊重、爱护、平等”的原则。对学生实施积极的和适度的鼓励性评价，强化学生自己创新学习的内驱力，对答错问题、思维混乱的，仍用宽容、和蔼的态度对待他们，哪怕重复别人的正确思路，也给予肯定，使他们从中获得成功的情感体验。5、不足之处是部分学生对于小组协作学习不适应，参与度不够。重庆市铜梁中学生物教研组张武林2019.4.18
