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.docx
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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.docx
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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”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;
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①和②为一对同源染色体,③和④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。
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:
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①和②表示发生在常染色体上的变异。
①和②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.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
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