5.2《染色体变异》第1课时（教学设计）2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 染色体变异（第1课时） 一、教材分析 教材分析 承上：本章“基因突变及其他变异”是在学完“基因的表达”之后，从变异的视角深化对遗传信息本质的理解。第1节已经学习了“基因突变和基因重组”，理解了点突变和基因水平的变化。本节在此基础上，将视角提升到染色体水平，学习更宏观的变异类型。染色体变异是理解“染色体数目变异”（如三倍体、单倍体）的基础。 启下：本课时建立的“染色体结构变异类型”、“染色体组”等概念，是第2课时学习“染色体数目变异”（单倍体、多倍体）以及“低温诱导染色体变异”实验的理论基础。 二、教学目标确定 教学目标 生命观念 通过理解染色体结构变异导致基因数目或排列顺序改变，从而引起性状变异，形成“结构与功能相适应”的观念。 科学思维 能够通过分析实例，归纳染色体结构变异的四种类型（缺失、重复、倒位、易位）。 科学探究 能够基于猫叫综合征等案例，分析染色体变异如何导致疾病，体验从现象到本质的分析过程。 社会责任 关注染色体变异与人类健康的关系（如猫叫综合征、习惯性流产等），认同产前诊断的重要性。 教学重点 1.染色体结构变异的四种类型及其结果。 2.染色体组的概念及其判断方法。 教学难点 1.区分“易位”（染色体结构变异）与“交叉互换”（基因重组）的区别。 2.理解染色体组的内涵：一组非同源染色体包含控制本物种全部遗传信息。 三、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 一、创设情境，引出课题 1. 展示情境：播放猫叫声视频或展示猫叫综合征患儿的特殊面容图片。介绍：这是一种发病率约为1/50000的遗传病，患者哭声像猫叫，伴有严重智力障碍。提问：这种病是由什么原因引起的？ 2. 回顾旧知：上节课我们学习了基因突变（碱基序列改变）。但猫叫综合征的病因并非基因突变，而是染色体结构发生了改变——5号染色体部分缺失。 3. 引出课题：除了基因水平的改变，染色体水平也会发生变异。本节课我们将学习染色体结构的四种变异类型，以及一个重要的核心概念——染色体组。 1. 观察图片或听录音，对猫叫综合征产生直观认识。 2. 回顾基因突变的本质（碱基序列改变）。 3. 明确本节课的两大主题：染色体结构变异和染色体组。 二、探究一：染色体结构变异 活动一：识别四种结构变异 1.整体介绍：在自然条件或人为因素影响下，染色体可能发生断裂，断裂后如果发生错误连接，就会导致结构变异。主要包括四种类型。 a. 缺失：染色体的某一片段消失。 演示：染色体a-b-c-d-e-f断裂后丢失b片段，变为a-c-d-e-f。 实例：猫叫综合征（5号染色体部分缺失）、果蝇缺刻翅。 b. 重复：染色体增加了某一片段。 演示：染色体中b片段重复了一次。 实例：果蝇棒状眼（X染色体特定区段重复）。 c. 倒位：染色体某一片段作180°的颠倒后重接。 演示：a-b-c-d-e-f中颠倒重接，变为a-e-d-c-b-f。 d. 易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。 演示：一条染色体上的片段连接到另一条非同源染色体上。 实例：果蝇花斑眼、人慢性髓细胞白血病（9号和22号染色体互换片段）。 2.重点辨析——易位与交叉互换的区别（易混点）： a. 展示对比图： 左侧为“同源染色体非姐妹染色单体交换”（交叉互换），右侧为“非同源染色体片段移接”（易位）。 b. 提问： 两种现象发生的染色体类型相同吗？（前者同源，后者非同源） 前者属于什么变异？（基因重组）后者属于什么？（染色体结构变异） c. 总结：区分关键在于发生变异的染色体是同源还是非同源。 3.结构变异的结果： 引导思考：结构变异会导致基因发生什么变化？（基因数目或排列顺序发生改变） 对比基因突变（碱基序列改变，基因数目不变）：强调两者本质不同。 活动一： 1. 记录并举例：在学案上记录四种类型及其代表实例。 缺失：猫叫综合征、果蝇缺刻翅 重复：果蝇棒状眼 倒位： 易位：慢性髓细胞性白血病 2.重点辨析： a. 观察对比图，分析两种现象的区别。 b. 回答教师提问，明确区分关键。 c. 记录比较表格： 三、探究二：认识染色体组 活动二：分析果蝇染色体，建构染色体组概念 1. 展示情境：展示果蝇体细胞染色体组成图。 a. 提问：果蝇体细胞中有多少条染色体？（8条）几对？（4对） b. 其中哪两条是性染色体？（X和Y） c. 这些染色体在形态、大小和功能上有什么特点？（成对的同源染色体形态大小相似；不同对的非同源染色体形态大小不同） 2. 引出问题： a. 果蝇的一个卵细胞中有几条染色体？（4条）这4条染色体中是否包含同源染色体？ b. 这4条染色体有什么特点？（形态、大小各不相同；包含了果蝇生长发育所需的全套遗传信息） 3. 建构概念： a. 引导学生归纳：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又相互协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体，叫作一个染色体组。 b. 强调关键条件：非同源、包含全套遗传信息。 活动二： 1. 观察果蝇体细胞染色体图，回答教师提问。 2. 思考卵细胞中染色体的组成特点。 3. 建构概念： a. 在教师引导下，归纳染色体组的概念，记录在学案上。 b. 理解“一组非同源染色体”+“包含全套遗传信息”两个关键条件。 四、课堂小结 1. 知识梳理：师生共同回顾本节课核心知识： a. 染色体结构变异：四种类型（缺失、重复、倒位、易位）及实例；结构变异的结果。 b. 易位与交叉互换的区分。 c. 染色体组：概念、三种判断方法。 2. 概念辨析： a. 提问：染色体结构变异与基因突变有什么异同？ b. 引导对比（结果、水平、可见性等）。 1. 跟随教师梳理本节知识脉络。 2. 完成概念辨析（对比结构变异与基因突变）。 四、教学板书 第2节 染色体变异（第1课时） 一、染色体结构变异 1.四种类型及实例 2.易位 vs 交叉互换（重点辨析） 二、染色体组 1.概念：细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异的一整套染色体。 2.判断方法 五、教学反思 可视化教学突破抽象难点：染色体结构变异和染色体组概念较为抽象，本设计大量运用动画演示、对比图示等可视化手段，将微观的染色体变化直观化、动态化，有效降低了理解难度。 类比辨析巩固核心概念：将“易位”与“基因重组中的交叉互换”进行系统的对比分析，通过表格化比较，帮助学生清晰区分这两个在不同变异类型中容易混淆的概念，培养了学生的比较与分类能力。 学科网（北京）股份有限公司 $