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1、人教版高中生物学人教版高中生物学 必修必修2 第第5章第章第2节多倍体和多倍体和单倍体倍体2014年广东省中学生物教师概念教学比赛一、教学内容分析一、教学内容分析四、教学目标五、教学思路五、教学思路六、设计亮点说课：多倍体和：多倍体和单倍体倍体三、教学重难点二、学情分析一、教学内容分析一、教学内容分析1.教材内容教材内容 染色体变异结构的变异数目的变异个别染色体增减染色体组成倍增减染色体组多倍体育种单倍体育种二倍体多倍体单倍体定义成因特点育性应用本质功能举例变异基数存在于定义一、教学内容分析一、教学内容分析教学困惑教学困惑解决办法解决办法概概念念多多，结结构构松松散散，例证孤立，过渡生硬。例证
2、孤立，过渡生硬。以以水水稻稻作作为为全全课课概概念念的的载载体体，调整和组合教材内容。调整和组合教材内容。多多倍倍体体和和单单倍倍体体概概念念的的教教学学多多限限于于定定义义（术术语语）和和细细节节知知识识的的机机械械背背诵诵，记忆点杂多而散乱。记忆点杂多而散乱。紧紧扣扣“染染色色体体组组”概概念念要要素素，采采用用小小组组合合作作和和资资料料分分析析方方法法，推推导导、理理解解多多倍倍体体和和单单倍倍体体的的定定义义、成因、特点和育性。成因、特点和育性。在在知知识识方方面面，学学生生已已经经学学习习了了细细胞胞分分裂裂、遗遗传传规规律律、基基因因表表达达等等遗遗传传和变异相关知识，为本课学习
3、奠定理论基础。和变异相关知识，为本课学习奠定理论基础。在在体体验验方方面面，学学生生日日常常多多以以大大米米（水水稻稻）为为主主食食，在在生生活活中中接接触触过过无无籽西瓜、多倍体草莓，拉近了学科理论与日常生活的距离。籽西瓜、多倍体草莓，拉近了学科理论与日常生活的距离。在在认认知知能能力力方方面面，高高中中学学生生的的抽抽象象逻逻辑辑思思维维、理理解解能能力力和和推推理理能能力力基基本本具具备备学学习习本本节节内内容容的的条条件件，但但部部分分学学生生容容易易凭凭经经验验对对概概念念的的术术语语顾顾名名思思义义，产产生生理理解解误误区区，因因此此教教师师要要关关注注学学生生的的前前概概念念和和
4、学学习习经经验验，通通过过设设置置情情景景和和问问题题串串对对学学生生的的引引导导和和启启发发，才才能能让让学学生生更更自自主主高高效效地地建建构构新的科学概念。新的科学概念。 二、学情分析二、学情分析三、教学重难点三、教学重难点1.1.教学重点：教学重点： 多倍体、单倍体的概念；多倍体、单倍体的概念； 染色体组概念与二倍体、多倍体、单倍体之间的关系及应用。染色体组概念与二倍体、多倍体、单倍体之间的关系及应用。 2.2.教学难点：教学难点： 应用染色体组概念相关知识推导多倍体和单倍体的成因、生长应用染色体组概念相关知识推导多倍体和单倍体的成因、生长特点和育性。特点和育性。 四、教学目标四、教学
5、目标1.1.知识与技能知识与技能（1 1）描述二倍体、多倍体、单倍体概念，准确运用术语；）描述二倍体、多倍体、单倍体概念，准确运用术语；（2 2）培养观察、分析、归纳的能力，从材料中提取信息的能力。）培养观察、分析、归纳的能力，从材料中提取信息的能力。2.2.过程与方法过程与方法 通过对染色体组、二倍体、多倍体、单倍体这几个重要概念的分析比通过对染色体组、二倍体、多倍体、单倍体这几个重要概念的分析比较，培养分析能力、归纳综合能力和演绎思维能力。较，培养分析能力、归纳综合能力和演绎思维能力。 3.3.情感态度与价值观情感态度与价值观 培养科学的态度和方法，体会培养科学的态度和方法，体会“STS”
6、STS”的关系的关系。 1.基础概念导入基础概念导入 五、教学思路五、教学思路受精作用受精卵2N=24分裂、分化发育成个体二倍体2N=24雌配子N=12雄配子N=12减数分裂减数分裂染色体组二倍体核心概念基础概念上位概念下位概念五、教学思路五、教学思路2.关键概念构建关键概念构建材料1：自然形成和人工诱导的四倍体水稻材料4：四倍体水稻结实率低的情况和分析育性育性成因成因材料2：三倍体香蕉的培育定义定义材料3：四倍体水稻相对于二倍体的生长特点特点特点染色体组 增加细胞分裂异常使诱导和杂交使导致基因增加导致联会紊乱多倍体多倍体五、教学思路五、教学思路2.关键概念构建关键概念构建材料1：植物细胞全能
7、性和配子中染色体组含有相关遗传信息材料4：水稻单倍体高度不育，马铃薯单倍体育性低育性育性成因成因材料2：雄峰体细胞、马铃薯和小麦花药离体培养产生的个体定义定义材料3：单倍体水稻相对于二倍体水稻的生长特点特点特点染色体组 减少使个体体细胞比原物种体细胞导致基因减少导致联会紊乱单倍体单倍体五、教学思路五、教学思路3.概念的完善与巩固概念的完善与巩固六、设计亮点六、设计亮点1.1.选择选择水稻作水稻作为全课为全课概念的载体概念的载体，对教材内容进行调整，对教材内容进行调整和组合，巧设主线，让概念和概念关联明晰起来。和组合，巧设主线，让概念和概念关联明晰起来。2.2.围绕染色体组围绕染色体组这一核心概
8、念，精选材料，通过这一核心概念，精选材料，通过小组合小组合作作、资料分析资料分析、引导探究、概念辨析等手段，用建、引导探究、概念辨析等手段，用建构主义学习理论进行概念转换教学，学生自主构建构主义学习理论进行概念转换教学，学生自主构建二倍体、多倍体和单倍体等新概念。二倍体、多倍体和单倍体等新概念。模模拟授授课：对“多倍体多倍体”概念的突破概念的突破过程程二倍体受精作用受精卵2N=24分裂、分化发育成个体二倍体水稻2N=24雌配子N=12雄配子N=12体细胞中含有两个染色体组减数分裂减数分裂材料1： 科学家中森（1933）在炎热环境的稻田发现一株水稻，其体细胞中有四个染色体组。后来研究者陆续在其它
9、气候剧烈变化的环境发现类似的水稻。 盛永等人分别在1937、1940年用秋水仙素处理2日龄栽培稻幼苗，成功诱导染色体组数目加倍为四个。随后，不少研究者对使用秋水仙素诱导植物染色体数目加倍的方法作了修改，提高诱导率。 资料来源：纳耶著资料来源：纳耶著 水稻的来源和细胞遗传水稻的来源和细胞遗传 农业出版社农业出版社 1981 1981年年四倍体水稻成因： 自然因素 人工诱导 秋水仙素处理 （萌发的种子或幼苗） 低温处理等原理：抑制纺锤体的形成，引起染色体数目加倍。四倍体水稻的成因2N4N材料2：野生芭蕉为二倍体,种子多、口感差；而食用香蕉为三倍体。 野生芭蕉野生芭蕉2N2N加倍加倍无籽香蕉无籽香蕉
10、3N3N配子配子 N N配子配子 2N2N有籽芭蕉有籽芭蕉4N4N野生芭蕉野生芭蕉2N2N马铃薯有四个染色体组马铃薯有四个染色体组香蕉有三个染色体组香蕉有三个染色体组普通小麦有六个染色体组普通小麦有六个染色体组多倍体的定义 四倍体四倍体 三倍体三倍体六倍体六倍体多多倍倍体体：由由受受精精卵卵发发育育而而成成，体体细细胞胞中中含含有有三三个个或或三三个个以以上染色体组的个体。上染色体组的个体。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。多倍体在植物中很常见，在动物中极少见。多倍体植株的特点材料3： 四倍体水稻比二倍体水稻茎秆粗壮(地上一节茎 周 长 为 4.83cm)， 谷 粒 变 大 (8.9mm
11、3.8mm)，种子千粒重增加1倍，蛋白质含量提高5%-15% 。 资料来源：黄雅琴等资料来源：黄雅琴等 不同染色体组倍性水稻在谷粒性状上的差异比较不同染色体组倍性水稻在谷粒性状上的差异比较 河南农业科学河南农业科学20092009 与二倍体植株相比，多倍体：植株茎秆粗壮叶片、果实和种子都 比较大糖类、蛋白质等营养物质含量有所增加二倍体水稻四倍体水稻染色体组染色体组数越多数越多核核和和细胞细胞越大越大器官器官越大越大 基因基因剂量增加剂量增加营养物质含量营养物质含量增加增加 AaBbAAaaBBbb多倍体植株的育性材料4： 多倍体化是植物进化的重要方式，也是人们培育甜菜、甘蔗、烟草等以营养器官为
12、采集对象的作物新品种的重要手段。 但世界上有关多倍体水稻的研究却进展缓慢，主要原因在于多倍体水稻结实率仅在22%左右（二倍体栽培稻结实率80%90%）。 资资料料来来源源：蔡蔡得得田田等等 两两个个具具多多倍倍体体减减数数分分裂裂稳稳定定性性的的多多倍倍体体水水稻稻品品系系的的选选育育 中中国科学（国科学（2 2）：）：217-226217-226 与二倍体植株相比，多倍体：结实率低 多倍化较适用于利用营养器官的植物。联会：同源染色体两两配对的现象。 由于在任何同源区段只能有两条染色体联会，所以四条同源染色体的联会有多种情况 ：多倍体植株的育性联会方式联会形象配子中染色体数目两两分别联会三条联
13、会，一条单独四条相互联会21/2 / 31/2/ 3 四倍体水稻（4n=48）育性低，结实率低讨论：三倍体香蕉能否通过有性生殖繁殖后代？ 具有偶数染色体组的多倍体，如果在减数分裂过程中染色体能够配具有偶数染色体组的多倍体，如果在减数分裂过程中染色体能够配对，一般是可育的，但结实率比二倍体低。对，一般是可育的，但结实率比二倍体低。 而具有奇数染色体组的多倍体，由于染色体联会紊乱，高度不育。而具有奇数染色体组的多倍体，由于染色体联会紊乱，高度不育。 食用香蕉是三倍体，体细胞中含有三个染色体组，由于减数分裂时染食用香蕉是三倍体，体细胞中含有三个染色体组，由于减数分裂时染色体联会紊乱，产生可育配子概率
14、极低，因而香蕉果实里几乎没有种子。色体联会紊乱，产生可育配子概率极低，因而香蕉果实里几乎没有种子。多倍体植株的育性二倍体、多倍体、单倍体的比较二倍体多倍体单倍体发育起点受精卵染色体组体细胞中含2个染色体组自然成因正常有性生殖诱导方法植物特点正常育性正常受精卵体细胞中含3个或3个以上染色体组染色体数目加倍低温或秋水仙素处理茎秆粗壮，叶片、果实、种子较大，营养物质含量增加偶数倍体育性偏低奇数倍体高度不育1.完成教材第89页填表比较豌豆、普通小麦、小黑麦的体细胞和配子中的染色体数、染色体组数，并且注明它们分别属于几倍体生物。 141二倍体216六倍体56842.韭菜体细胞中含有的32条染色体具有8种各不相同的形态，韭菜应是（ ） A. 二倍体 B. 三倍体 C. 四倍体 D. 八倍体 C C思考提升：将二倍体葡萄（2N=38）茎段经秋水仙素溶液处理后栽培，染色体检查结果显示，植株中约40%细胞的染色体被诱导加倍。这种植株含有2N细胞和4N细胞，成为嵌合体，其自交后代中有四倍体植株。有关叙述错误的是（ ）“嵌合体”产生原因之一是细胞的分裂不同步 “嵌合体”可以产生含38条染色体的配子“嵌合体”不同的花之间传粉可以产生三倍体子代 “嵌合体”根尖分生区有含19条染色体的细胞D D敬请批评指正！郑丽贞auschina26/10
