资源简介

5.2（2）《染色体变异-染色体结构变异》教学设计
一、教材分析
“染色体结构变异”是人教版高中生物学必修 2《遗传与进化》第 5 章“基因突变和其他变异”第 2 课时的内容，既是前面所学细胞分裂、遗传规律、基因在染色体上等知识的延续，也与基因突变、基因重组、染色体结构变异共同形成变异的完整知识体系，为学习人类遗传病的相关知识奠定了基础。本部分内容涉及缺失、重复、易位、倒位众多抽象概念的理解，对学生的模型构建能力和推理能力有较高要求。在教学中，采取模型构建、形象类比、图片展示，以及过程模拟的方式组织教学活动，层层设疑，突破核心概念，引领学生理解各个概念的内涵和关系。
二、学情分析
高中生已经具备了一定的知识基础和较强的抽象逻辑思维能力，能够理解染色体、联会、互换等抽象概念；学生对于亲手饲养并观察过的果蝇相性状充满兴趣，课堂所采用的模型构建、小组合作学习等方式能够极大地激发合作学习能力，提高学习效率，培养学生的模型构建和探究能力。
三、课时目标
根据课程标准的内容要求、学业要求及学业质量标准，并围绕培养学生核心素养的要求，制订了如下教学目标:
（1）模型与建模:借助模型推理染色体结构变异的联会现象
（2）社会生活:关注生产中染色体易位的实例
（3）归纳与概括:比较不同变异类型的异同点
四、评价任务
评价任务 1：根据补充资料卡，通过遗传图解的方式，从基因显性突变、隐形突变、染色体结构变异三个角度，推测缺刻翅果蝇的遗传方式；
评价任务 2：根据给资料，以小组合作的方式，分别构建缺失、重复、易位、倒位情况下的染色体结构变异联会模型，提升模型构建能力；
评价任务 3：联系以往所学知识，以表格的形式，比较染色体建构缺失和碱基对缺失、易位和互换之间的差异，打破前后知识壁垒；
评价任务 4：学以致用，完成随堂检测题，并根据题目信息描述家蚕育种的整个流程，了解染色体结构变异在育种中的应用，关注日常生活。
五、教学重点与难点
（1）教学重点：借助模型推理染色体结构变异的联会现象，比较不同变异类型
（2）教学难点：易位、倒位染色体结构变异模型构建
六、学习活动设计
环节一：创设情境，激活思维
根据本单元的教学任务，学生课前观察果蝇正常翅和缺刻翅性状，发布情景信息，学习利用以往所学，以遗传图谱的方式，推导缺刻翅果蝇的成因：
设计意图：通过身边同学的课题研究和熟悉的科学情境，调动旧知解决实际问题，引起学生对染色体结构变异学习的兴趣。什么是染色体结构变异？为什么染色体结构变异会产生缺刻翅果蝇并导致雄性纯合子致死？进而激发学生学习本节内容的欲望和迫切感。
环节二：模型构建，染色体结构变异——缺失
提供染色体结构变异的文字描述和图示，请学生用扭扭棒构建，缺失情况下，染色体联会的物理模型。
思考问题 1:结合所构建模型，想要破解果蝇缺刻翅遗传密码，除遗传图谱分析外，你还有其他方法吗？
引导学生关注缺失情况下的特殊现象——缺失环。
思考问题 2:补充资料卡中给出的缺失纯合子果蝇无法存活的根本原因是什么？
思考问题 3:染色体结构变异的缺失和碱基对的缺失有何异同？
设计意图：设计问题串，引导学生通过自主学习、模型构建，深入了解缺失的概念和变异图像，通过引导学生思考缺失纯合子致死的真正原因，使学生认识到染色体结构缺失是大片段基因的缺失，从而更清晰的区分染色体结构缺失和碱基对的缺失。
环节三：模型构建，染色体结构变异——重复
提供染色体结构变异的文字描述和图示，请学生用扭扭棒构建，重复情况下，染色体联会的物理模型。
思考问题 1:缺失和重复的联会图像有何区别？
设计意图：学生通过对比缺失和重复的联会模型，区分缺失环和重复环。
环节四：模型构建，染色体结构变异——易位和倒位
提供染色体结构变异的文字描述和图示，请学生用扭扭棒构建，易位情况下，染色体联会的物理模型。
思考问题 1:染色体结构变异的缺失和碱基对的缺失有何异同？重点是发生的部位。
思考问题 2:染色体结构的变异都能在显微镜下观察得到吗？
提供染色体结构变异的文字描述和图示，请学生用扭扭棒构建，倒位情况下，染色体联会的物理模型。
思考问题 1:结合以上四种模型结构变异为什么会导致生物性状的改变？
思考问题 1:染色体结构变异的结构和后果是什么？
设计意图：打通前后知识壁垒，将基因位于染色体上，基因控制性状的知识与染色体变异相结合，帮助学生理解染色体结构变异会与生物的影响，进一步总结染色体结构变异的结果和后果。
环节五：染色体结构变异的应用——家蚕育种
题目练习，巩固提升：
雄蚕（ZZ）比雌蚕（ZW）的吐丝量高且蚕丝质量好,但大规模鉴别雌雄蚕是非常困 难的。研究发现，家蚕染色体上的基因B能使蚕卵呈黑色，不含基因B的蚕卵呈白色。 科研人员用X射线处理雌蚕甲，最终获得突变体丁,流程如图所示，由此可实现多养雄 蚕。下列叙述正确的是（D ）
A．X射线处理后，乙、丙产生的变异均可用光学显微镜观察
B．③过程中，丙与bbZZ的雄蚕杂交，子代中约一半为突变体丁
C．丁的B/b基因的遗传与性别相关联，其配子中约有含有B基因
D．丁与bbZZ的雄蚕杂交，后代选出白色的卵即符合生成要求
设计意图：以题目练习检测巩固所学，作答后引导学生描述整个家蚕育种的过程，让学生感受到染色体结构变异除导致多种相对性状和人类疾病之外，也能为生产生活所用，完成本节课生物学核心素养的培养。
七、板书设计

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