2020-2021学年高一下学期生物人教版（2019）必修2第5章第2节染色体变异教学设计

人教版高中生物必修2第5章第2节 《染色体变异》教学设计
1、整体设计思路、指导依据说明
依据普通高中生物学课程标准，以提高学生生物学核心素养为宗旨，学生主动地参与学习过程，在亲历提出问题、获取信息、寻找证据、检验假设和发现规律等过程中习得生物学知识，养成理性思维的习惯，形成积极的科学态度，发展终身学习的能力。
通过了解在自然和人为条件下，染色体会发生染色体结构和数目的改变进而引起生物性状的改变，树立外因通过内因起作用的辩证唯物主义观念，加强学生热爱生命的自我保护意识。
2、教学背景分析
⑴教学内容分析
“染色体变异”是高中生物人教版必修二第五章第二节的内容，包括染色体结构变异和染色体数目变异，尽管课标要求是了解水平，但该部分知识内容是近年的高频考点。由于学生对染色体变异发生的原因、过程理解不到位，对染色体变异类型判断不准确，故该部分内容也成了学生的高频失分点，因此笔者将染色体结构变异及染色体数目变异做了拓展，使学生更好的区分染色体变异的类型。
⑵教材及学情分析
陈述性知识
根据上述教材及学情分析，确定本节课的教学目标为：
①通过模型分析，说明染色体结构变异对基因数目和排列顺序的影响，并能借助图像信息
表达染色体结构变异的原因与结果，提高正确运用相关模型表达生物学概念的能力。
②通过对比分析细胞分裂模式图，探究染色体非整倍体变异的原因与结果，体会环境保护
对生物健康的重要意义及加强学生热爱生命的自我保护意识。
③以二倍体为例，比较体细胞与配子中染色体间的关系、功能及数量特征，说明染色体组
的含义，并能识别单倍体、二倍体、多倍体，增强对生物多样性的认识。
教学重难点分析
根据教材分析和学情分析，将染色体数目变异确定为重点；学生对染色体数目变异的原因以及对染色体组的判断都需要较强的分析能力和逻辑推理能力，因此将染色体数目变异的原因、染色体组的识别确定为难点。
教学过程分析
活动一：分析一则遗传病案例。
步骤⑴：首先出示资料1----猫叫综合征
患者第5号染色体短臂缺失，故又名5p—综合征，为最常见的缺失综合征，因婴儿时有猫叫样啼哭而得名，其原因在于患儿的喉部发育不良或未分化所致，发病率约为1/50000，女患者多于男患者。这种变异属于染色体畸变中的染色体结构变异。
然后出示下图，正常人和患者染色体组型图：
设计意图：通过“猫叫综合征”的情境，引起学生的兴趣，顺利的引入新课。
步骤（2）：学生活动：自学教材，P85-86并仔细观察图5-5及5-6，完成以下问题。
1.染色体结构变异有哪些类型？
2.划线连接，并完成填空（下图中的字母、数字均代表不同的基因）。
设计意图：这部分知识属于陈述性知识，学生看书后，基本可以看懂，所以采用学生自学的
方式进行。
步骤（3）：及时评价
如图所示，已知甲中①②为一对同源染色体，乙中③④所示为两条非同源染色体，据图判断：甲图发生的变异类型属于___________；乙图发生的变异类型属于_______________。
设计意图：检测学生对本知识点的掌握情况。
活动二：学习染色体数目变异的类型、探寻染色体数目变异的原因
步骤（4）：学生活动，先分析资料2：先天愚型（唐氏综合征）
症状：患者智力低下，身体发育缓慢，常表现出特殊的面容： 眼间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外，又叫伸舌样痴呆。在人群中的发病率为1/600到1/800。
下图表示先天愚型患者的染色体组型图，请找出其与正常人不同的地方，用笔圈出来。
设计意图：学生分析病例，然后观察染色体组型图，自己找出病因。
再出示资料3：性腺发育不良也称特纳氏综合征。病人外观虽然表现为女性，但是性腺发育不良，因而没有生物能力。发病率为1/3500。
下图是特纳氏综合征患者的染色体组型图，请找出其与正常人不同的地方，用笔圈出来。
设计意图：学生分析病例，然后观察染色体组型图，自己找出病因。
通过以上病例分析，最后总结，步骤4的资料所涉及的变异属于染色体__________ 方面的变异。
自学教材86页第二段文字，完成以下问题。
染色体数目变异的类型：
①___________:生物细胞中个别染色体数目的增加或减少。
②___________:体细胞的染色体以___________的形式成倍的增加或减少。
设计意图：学生通过分析两种遗传病的案例，总结染色体数目变异的类型。
步骤（5）：搞清楚了染色体数目变异的类型后，接下来引领学生分析发生这种变异的原因。
试着从细胞分裂角度，分析下图，探讨细胞后代染色体数目变异的可能的原因。
小组讨论：
Ⅰ.甲组中的哪些细胞是正常分裂的，哪些是异常的？
Ⅱ.导致细胞异常分裂的原因是什么，发生在什么时间？细胞异常分裂会产生怎样的结果？
设计意图：引导学生深度思考，结合减数分裂的内容，解释染色体数目变异的原因，此处是
本节课的难点。
思维拓展：你还能猜想出其他导致染色体数目变异的可能原因吗？（此处根据学情，学生想不到的话，可以做出以下提示）
请补充完成下图，并说说细胞分裂异常的原因及其结果。
设计意图：降低一个难度等级，引导学生进一步思考引起染色体数目变异的其他原因。
及时评价：
在减数分裂过程中，由于偶然原因，果蝇的一对性染色体没有分开，由此产生的不正常卵细胞的染色体数为 （ ）
A. 3或3+XY B. 3+X或3+Y
C. 3或3+XX D. 3或3+X
活动三：构建染色体组、二倍体、多倍体、单倍体的概念。
步骤（6）：自学教材86页第三段文字，并结合资料5完成以下任务。
资料5：在垃圾桶边或久置的水果上容易发现许多小蝇，这就是果蝇。果蝇属昆虫，约1000
种，是被人类研究得最彻底的生物之一，也是最为常见的模式生物之一。果蝇的体
细胞中有四对（8条）染色体，其中3对是常染色体，1对为性染色体。
⑴动动手：请画出果蝇的卵细胞和精子的染色体组成情况。（注：黑色、白色分别表示来自父方、母方的染色体）
⑵小组共同探讨以下几个问题。
①果蝇体细胞有几条染色体？
②Ⅱ号和Ⅲ号染色体是什么关系 Ⅲ号和Ⅳ号呢？
③雌果蝇的体细胞中共有哪几对同源染色体？
④雄果蝇的精子中有哪几条染色体？这些染色体在形态、结构、功能上有什么特点？它们是
否携带着控制生长发育的全套遗传信息？
⑤如果将果蝇的卵细胞或精子中的染色体看做一个染色体组，那么果蝇的体细胞中有几个染
色体组？
设计意图：通过果蝇的染色体组型分析，学生进一步体会总结染色体组的概念。
总结：尝试构建染色体组的概念。
细胞中的一组________染色体，它们在形态和功能上________，由于携带有能控制该生物生长发育的___________，它们互相协调，共同控制生物正常的生命活动。这样的一组染色体，称为一个染色体组。
及时评价：
下面的细胞模式图中各有几个染色体组呢？每一组分别包含几条染色体？
步骤（7）：通过以上的资料分析及训练，学生判断染色体组已经胸有成竹。
小组讨论：
我们在判断几个染色体组的时候有没有规律可循呢？小组交流、总结各自的看法。
规律总结：
①根据细胞中同源染色体的数目判断
-------在一个体细胞中同源染色体有几条，就有几个染色体组。
②根据基因型判断
-------在细胞或生物体的基因型中，控制同一性状的基因出现几次，则有几个染色体组。
③根据染色体的数目和染色体的形态数来判断
-------染色体组的数目=染色体数／染色体形态数。
步骤（8）：请看教材87页第一段，看图5-9，总结二倍体、三倍体、多倍体的概念。
总结：
个体发育起点---受精卵
体细胞染色体组数
设计意图：学生搞清楚了染色体组的概念后，接下来二倍、多倍体及体单倍体的学习将会更容易。
步骤（9）：生物都是由受精卵发育来的吗？阅读资料6，总结单倍体的概念。
资料6：
在蜜蜂的社会里分布着三种角色分别是蜂王、雄蜂和工蜂。一般蜜蜂的群体中只有一只蜂王。蜂王的主要任务是与雄蜂交配后产卵，但不是所有的卵都受精。产下的受精卵，发育成雌蜂（即工蜂和蜂王）；也可以产下未受精的卵，会发育成雄蜂。
工蜂与蜂王都是由受精卵发育而来，区别在于，蜂王喝蜂王浆长大，工蜂由于只吃几天的蜂王浆，然后终生以蜂蜜为食，所以性腺不发育。它们的体细胞中都含有两个染色体组，因此又叫二倍体。而雄蜂由卵细胞发育而来，体细胞的染色体数只有原来的一半，称为单倍体。
不仅未受精的卵细胞发育成的雄蜂可以称为单倍体，植物的化药（内含花粉）经离体培养形成的植株也叫单倍体，请你试着构建单倍体的概念。
总结：
个体发育起点---生殖细胞
体细胞染色体组数=该物种生殖细胞中染色体数
设计意图：通过蜜蜂的案例分析，理解单倍体的概念及判断方法。
6、作业与板书
作业
1、判断题
⑴二倍体生物的配子发育而来的个体中，其体细胞中只含一个染色体组。
⑵如果是四倍体、六倍体生物的配子发育而来的个体，其体细胞中就含有两个或三个染色体组，我们可以称它为二倍体或三倍体。
⑶单倍体可以只有一个染色体组，也可以有多个染色体组。
⑷个体的体细胞中含有几个染色体组就是几倍体
2、简答题
⑴判断下图细胞中有几个染色体组，每组有几条染色体
⑵韭菜的体细胞中含有32条染色体，这32条染色体有8种形态。问韭菜体细胞有几个染色体组？
⑶基因型为AaaBbbccc的个体含有多少个染色体组？
A. 1个 B. 3个 C. 6个 D. 9个
3、能力提升
本节课学习了较多的生物学概念，请你对这些概念和相关知识点自行梳理形成概念图。
板书
第2节 染色体变异
类型及原因
染色体结构变异
⑴类型：缺失、重复、易位、倒位
⑵原因：
染色体数目变异
⑴类型：
非整倍性变异：
整倍性变异：
⑵原因：
染色体组
单倍体
二倍体
多倍体
二、应用1