概念教学比赛课件：多倍体和单倍体

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,人教版高中生物学 必修,2,第,5,章第,2,节,多倍体和单倍体,2014,年广东省中学生物教师概念教学比赛,一、教学内容分析,四、教学目标,五、教学思路,六、设计亮点,说课：多倍体和单倍体,三、教学重难点,二、学情分析,一、教学内容分析,1.,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,教学困惑,解决办法,概念多，结构松散，例证孤立，过渡生硬。,以水稻作为全课概念的载体，调整和组合教材内容。,多倍体和单倍体概念的教学多限于定义（术语）和细节知识的机械背诵，记忆点杂多而散乱。,紧扣“染色体组”概念要素，采用小组合作和资料分析方法，推导、理解多倍体和单倍体的定义、成因、特点和育性。,在,知识,方面，学生已经学习了细胞分裂、遗传规律、基因表达等遗传和变异相关知识，为本课学习奠定理论基础。,在,体验,方面，学生日常多以大米（水稻）为主食，在生活中接触过无籽西瓜、多倍体草莓，拉近了学科理论与日常生活的距离。,在,认知能力,方面，高中学生的抽象逻辑思维、理解能力和推理能力基本具备学习本节内容的条件，但部分学生容易凭经验对概念的术语,顾名思义，产生理解误区，,因此教师,要关注,学生的,前概念和学习经验,，通过设置情景和问题串对学生的引导和启发，才能让学生更自主高效地建构新的科学概念。,二、学情分析,三、教学重难点,1.,教学重点：,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。,2.,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、生长特点和育性。,四、教学目标,1.,知识与技能,（,1,）描述二倍体、多倍体、单倍体概念，准确运用术语；,（,2,）培养观察、分析、归纳的能力，从材料中提取信息的能力。,2.,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较，培养分析能力、归纳综合能力和演绎思维能力。,3.,情感态度与价值观,培养科学的态度和方法，体会“,STS”,的关系,。,1.,基础概念导入,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,2.,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,成因,材料2：,三倍体香蕉,的培育,定义,材料3：,四倍体水稻,相对于二倍体,的生长特点,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,五、教学思路,2.,关键概念构建,材料1：,植物细胞全能性,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,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,材料3：,单倍体水稻,相对于二倍,体水稻的,生长特点,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,五、教学思路,3.,概念的完善与巩固,六、设计亮点,1.,选择,水稻作,为全课,概念的载体,，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。,2.,围绕染色体组,这一核心概念，精选材料，通过,小组合作,、,资料分析,、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，学生自主构建二倍体、多倍体和单倍体等新概念。,模拟授课：,对“多倍体”概念的突破过程,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 水稻的来源和细胞遗传 农业出版社,1981,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,2N,4N,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,2N,加倍,无籽香蕉,3N,配子,N,配子,2N,有籽芭蕉,4N,野生芭蕉,2N,马铃薯有四个染色体组,香蕉有三个染色体组,普通小麦有六个染色体组,多倍体的定义,四倍体,三倍体,六倍体,多倍体：,由,受精卵,发育而成，体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。,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 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 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,2009,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,数越多,核,和,细胞,越大,器官,越大,基因,剂量增加,营养物质含量,增加,AaBb,AAaaBBbb,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%,）。,资料来源：蔡得田等 两个具多倍体减数分裂稳定性的多倍体水稻品系的选育 中国科学,2007.37,（,2,）：,217-226,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,三条联会，一条单独,四条相互联会,2,1/2/,3,1/2/3,四倍体水稻（,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。,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。,14,1,二倍体,21,6,六倍体,56,8,4,2.,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,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,敬请批评指正！,郑丽贞,auschina,26,/,1,0,