21 减数分裂和受精作用一减数分裂共2课时.docx
《21 减数分裂和受精作用一减数分裂共2课时.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《21 减数分裂和受精作用一减数分裂共2课时.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
21减数分裂和受精作用一减数分裂共2课时
2.1减数分裂和受精作用
（一）减数分裂（共2课时）
一、教学目标
1.知识目标
（1）学生能够阐明细胞减数分裂的过程；
（2）学生能够解释减数分裂的概念；
（3）学生学会区别减数分裂与有丝分裂的过程。
2.能力目标
（1）学生能够使用显微镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片；
（2）通过观看视频和读图，学生提高发现问题和解决问题的能力
（3）通过课堂训练，学生提高归纳总结的能力。
（4）学生尝试构建减数分裂染色体行为变化的模型，提高动手能力。
3.情感态度与价值观
（1）学生参与讨论减数分裂过程中各个阶段的特征，并进行交流，养成思考、总结的习惯；
（2）通过小组合作形成团结互助、取长补短的团队精神；
（3）通过减数分裂与有丝分裂的比较，学生形成辩证统一的唯物主义哲学观。
二、教学重、难点
1.教学重点
减数分裂的过程及各个时期染色体行为的变化。
2.教学难点
减数分裂相关概念的理解和区分，以及各阶段的特点及染色体数目的变化。
三、课程内容和学生分析
1.课程分析
“减数分裂”一节是高中生物的重点知识，也是本书的重点和难点。
从课程安排上来看，“减数分裂和受精作用”放在必修二的第二章第一节，既是对前面细胞增殖的延伸和扩展，又是后面遗传和基因突变的基础，起着承前启后的作用。
“减数分裂”又作为本节的第一小节，是重中之重，足以引起教师和学生的高度重视。
从地位上来说，本节是重要的一节，从内容上来说，是较难掌握的一节，减数分裂的难点表现在以下几个方面：
（1）概念繁多，抽象且易混淆，难以理解，如染色体，染色单体，同源染色体，四分体等。
（2）过程复杂，减数分裂过程中染色体复制一次却连续分裂两次，加上有丝分裂的干扰，更加难以理解。
（3）数目和行为的变化复杂，对于理解本节，又是一大难点。
总体上来说，本节内容与其他学科的知识联系较少，但与本学科的其它章节的知识联系较为紧密，学好了本节内容，既巩固了前面的知识，又为后面遗传变异内容的学习奠定坚实的基础。
2.学生分析
经过必修一和必修二第一章节的学习，学生已经了解了细胞的结构（尤其是细胞核的结构和组成）、细胞增殖及孟德尔的两大定律，具备学习减数分裂的知识基础，尤其是对有丝分裂过程的学习，更是为减数分裂的学习开拓了思路，学生在理解能力上有了较大的提升。
但由于本节知识中几个概念的区分及精子形成过程比较复杂抽象，因此学生不易把握本节的重难点，因此教师要注重循序渐进，启发诱导，积极调动学生的求知欲望，以顺利地帮助学生获得有关知识。
四、教学方法
本节课通过采用归纳法、讨论法、比较法、讲授法等教学方法，并配以多媒体辅助教学（课件、flash动画）和染色体模型展示等活动，根据学生的认知发展规律及心理学中的知识的迁移规律，引导学生自主发现问题，并在解决问题的过程中提高能力。
五、教学过程设计
第一课时
（1）导入新课
组织学生以两人为一组回顾有丝分裂的相关知识，然后请学生举手简要讲解有丝分裂的几个时期及各个时期的主要特征，其他同学进行补充。
接着请其他同学谈谈他们对染色体、染色单体和同源染色体的认识，加深学生对相关概念的掌握。
随后教师向学生展示黑腹果蝇雄性个体体细胞和配子的染色体图，学生主动发现配子和体细胞的染色体数目的不同之处。
接着请学生思考：
配子的形成能否通过有丝分裂实现？
随即将孔子及其第76代玄孙孔令奇的照片摆出，孔子的染色体是正常的，有46条，如果能通过有丝分裂形成配子，那么孔令奇应该有多少条染色体？
学生通过数学方法计算，得出的结果是46×276，显然不符合客观事实，所以假设不正确，也就是配子的形成不能通过有丝分裂实现，而是通过一种特殊的有丝分裂——减数分裂实现，从而引出本节课的内容—减数分裂。
（2）讲授环节
①初步了解减数分裂概念
魏斯曼的猜想：
精子和卵细胞的形成必然有一个是染色体数目减半的过程，受精时，精子和卵细胞融合，恢复正常染色体数目。
减数分裂：
进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
从两个层次上来理解减数分裂的概念：
a.在减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。
b.细胞分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
②精子的形成（重点）
部位：
人和动物的精子是在有性生殖器官睾丸内形成的。
简要介绍睾丸的结构和精原细胞。
首先在网上查找资料，用动画演示精子的形成过程，学生将对其有个直观的印象。
接着让学生仔细阅读下图（或者课本中的图2-2）。
结合有丝分裂的相关知识，填写下表，然后老师补充。
时期
细胞名称
每个细胞染色体数目
每个细胞DNA分子数
染色体行为
第
一
次
减
数
分
裂
间期
精原细胞
2n
2n→4n
染色质复制，浓缩、螺旋变粗
前期
初
级
精
母
细
胞
2n
4n
配对、同源染色体联会
中期
2n
4n
配对完毕的同源染色体排列在赤道板，形成四分体
后期
2n
4n
在纺锤丝的作用下同源染色体分离，分别移向两级
末期
n
2n
同源染色体分别到两个子细胞，
第
二
次
减
数
分
裂
前期
次
级
精
母
细
胞
n
2n
染色体错落地分布于细胞核中
中期
n
2n
染色体排布于赤道板
后期
2n
2n
在纺锤丝的作用下姊妹染色单体分离，分别移向两级
末期
精细胞
n
n
③减数分裂的过程
a.减数第一次分裂：
间期：
精原细胞，体积增大、染色体复制，复制后的每条染色体含两条姐妹染色单体，它们由同一个着丝点连接。
前期：
初级精母细胞，同源染色体配对，配对的过程中同源染色的非姐妹染色单体常发生缠绕，并交换部分片段。
同源染色体：
配对的两条染色体，形状大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方叫做同源染色体。
联会：
同源染色体两两配对的现象。
四分体：
联会后的每对染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
中期：
同源染色体成对排列在赤道板上，每条染色体的着丝点附着在纺锤丝上。
后期：
同源染色体彼此分离，分别移向两级。
末期：
一个初级精母细胞分裂为两个次级精母细胞，每个次级精母细胞含有数目减半的染色体。
b.减数第二次分裂：
间期：
与减数第一次分裂之间很少有间期，染色体不再复制。
前期Ⅱ：
染色体散乱的分布在细胞中。
中期Ⅱ：
染色体排列在赤道板，每条染色体的着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开，成为两条染色体。
后期Ⅱ：
纺锤丝牵引，这两条染色体分别移向两级。
末期Ⅱ:
每个次级精母细胞形成两个精细胞。
④减数分裂的结果：
一个精母细胞形成四个染色体数目减半的精细胞。
精细胞经过复杂的变形成为精子。
⑤总结减数分裂的特征
减数第一次分裂特征：
a.同源染色体配对，即联会；b.出现四分体，且四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换；c.同源染色体分离，分别移向细胞的两极；d.染色体数量减半。
减数第二次分裂特征：
a.染色体不再复制；b.每条染色体的着丝点分裂；c.姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极；d.DNA数量减半。
为什么说减数分裂是特殊的有丝分裂？
共性：
都出现纺锤丝和染色体；
特殊在于：
减数分裂有联会、四分体、同源染色体分离。
但有丝分裂没有。
⑥卵细胞的形成过程。
结合图片简介卵细胞的形成过程。
然后把学生分成四人一组引导学生将卵细胞的形成与精子的形成作比较。
最后老师总结。
区别如下：
a.产生部位不同；精子是在睾丸内形成，卵细胞是在卵巢内形成的
b.初级卵母细胞经过减数第一次分裂，形成大小不同的两个细胞——次级卵母细胞（大的）和极体（小的）。
精原细胞在减数第一次分裂后形成两个大小相同的次级精母细胞；
c.次级卵母细胞经过第二次减数分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体，第一极体也经过第二次减数分裂形成两个极体。
三个极体最终都退化消失。
d.一个卵母细胞就只能形成一个卵细胞，而一个精母细胞却能形成四个精细胞。
e.精子有变形过程、体积小、可游动；卵细胞无变形过程、体积大、不可游动。
⑦从以下几个方面理解减数分裂的概念
a.有性生殖的生物。
b.产生成熟生殖细胞的过程中。
c.细胞中染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，一个母细胞分裂成四个子细胞。
d.子细胞中染色体数目只有母细胞中的一半。
e.发生在生物的生殖器官中。
第二课时
（1）课前准备
用纸条建立减数分裂染色体的模型。
（提前一周进行）
①取两种不同颜色（红色和白色）的纸条，红色6cm×2cm六块，白色6cm×2cm六块，红色10cm×2cm六块，白色10cm×2cm六块，作为染色单体；胶带一卷，细线，剪刀一把。
②将颜色、长度相同的的染色单体成对并排放置，在两条染色单体中部用同种毛线捆扎起来，代表减数分裂开始时已经完成复制的染色体，捆扎点代表着丝点。
（2）回顾旧知
通过观看减数分裂过程动画，回顾上节课的内容。
（学生观看动画，教师在黑板上画出三个细胞轮廓（两大一小），并在细胞两级画出中心体和纺锤丝（备用）。
（3）减数分裂与有丝分裂比较
①中期染色体排列方式的比较
首先，借助做好的染色体模型，直观的让学生进一步理解染色体、染色单体、非姐妹染色单体、同源染色体、四分体、着丝粒的概念。
进而说明染色体模型的用途。
接着，随机让三名学生根据自己对减数分裂减Ⅰ减Ⅱ中期和有丝分裂中期的印象，把染色体模型粘到黑板上所画的细胞轮廓内的相应位置上。
根据学生粘染色体模型的结果，在依据ppt上的减数分裂与有丝分裂的过程图，进一步回顾减数分裂与有丝分裂的过程，并解释两者的主要区别在于中期染色体排列方式。
减Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板的两旁，而减Ⅱ和有丝分裂的中期是着丝点排列在赤道板上。
②染色体数、DNA数变化差异
让学生以小组为单位，讨论并填写下表。
（5分钟，每组一行）
分裂类型
有丝分裂
减数分裂
分裂时期
间
期
前期
中期
后期
末期
初级精母细胞
次级精母细胞
精子
前期
中期
后
期
间期
前期
中期
后期
末期
染色体数目
2n
2n
2n
4n
2n
2n
2n
2n
2n
n
n
n
2n
n
染色单体数目
4n
4n
4n
0
0
4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
0
0
同源染色体
对数
n
n
n
2n
n
0
0
0
0
0
0
0
0
0
DNA分子数
4n
4n
4n
2n
2n
4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
n
学生代表汇报讨论结果，并说明理由。
教师根据汇报情况，给予评价、指出错误之处，并给予讲解。
讲解如下：
在有丝分裂间期，染色体进行复制，但是着丝粒数目没有改变，所以我们说染色体数目没有改变，它和体细胞一样，仍为2n。
在前期，染色体复制完毕，染色体数目仍为2n。
在中期，染色体排列在赤道板上，数目也没有变化，仍为2n。
在后期，着丝点一分为二，逐渐向两级移动。
染色体数目加倍，成为4n。
在末期，染色体被平分到两个子细胞中。
子细胞染色体数目恢复到2n。
下面再来看一下，在减数分裂过程中染色体数目的变化。
和有丝分裂一样，间期，染色体进行复制，但是着丝粒数目没有改变，所以我们说染色体数目没有改变，仍为2n。
在减Ⅰ前期，染色体复制完毕，染色体数目仍为2n。
在减Ⅰ中期，同源染色体排列在赤道板两旁，数目也没有变化，仍为2n。
在减Ⅰ后期，同源染色体分离逐渐向两级移动，但着丝点没有分裂，所以数目也没有变化，仍为2n。
在减Ⅰ末期，同源染色体移动到两个子细胞中，染色体数目减半，变为n。
我们把这时候的细胞称为次级母细胞。
接着，次级母细胞经过短暂的间期，或者直接进入减数第二次分裂。
在这个时期的间期，染色体并没有复制。
所以进入减Ⅱ前期时，染色体数目为n。
减数第二次分裂和有丝分裂相似，只不过是细胞内的染色体数目减半而已。
只要把减Ⅱ的每个时期的染色体数目都改为它对应的时期的染色体数目的一半，就可以了。
最后，ppt上呈现减数分裂和有丝分裂过程染色体数目变化数学模型（如下图示）。
让学生有一个较直观的印象。
③其他：
联会、四分体、交叉、互换等
通过课本第20页图2-6，和有丝分裂相比，解释减数分裂还有的特别之处——即减Ⅰ出现的联会、四分体、交叉、互换等现象。
讲解如下：
除了这些，减数分裂和有丝分裂相比，还有那些特别之处呢？
在减Ⅰ前期，同源染色体两两配对，也就是说进行联会。
联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，称为四分体。
接下来，同源染色体就有可能进行交叉、互换。
这就是减数分裂的特别之处。
不同的细胞的染色体可在不同的部位进行交换。
这样也保证了同一个亲本能产生多种多样的配子，不同的配子随机结合，就形成了含有不同的基因型的受精卵，受精卵发育再成个体。
（4）实验部分：
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
让学生按照规范的使用显微镜方法在显微镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
教师指导学生找到各个时期的细胞，观察染色体的形态、位置及数目，并绘制减数分裂不同时期的细胞简图。
学生在通过实验检验所学知识同时又能提高识图、作图的能力。
六、板书设计
减数分裂
一、概念：
有性成熟生殖细胞染色体数目减半
二、精子的形成
时期
细胞名称
每个细胞染色体数
每个细胞DNA数
染色体行为
第一
次减
数分
裂
间期
精原细胞
前期
初级精
母细胞
中期
后期
末期
第二
次减
数分
裂
前期
次级精
母细胞
中期
后期
末期
精细胞
四、卵细胞与精子形成过程比较
1.部位:
睾丸卵巢
2.减Ⅰ结果：
子细胞相同不同
3.减Ⅱ结果：
4个精1卵3极
4.形态.:
七、补充材料——假减数分裂
以雄蜂产生精子的过程为例，介绍“假减数分裂”。
蜜蜂群体由蜂王、雄蜂和工蜂组成，蜂王和工蜂是由受精卵发育而来，都是二倍体（2n=32），雄蜂是由未受精的卵细胞发育而来的，是单倍体（n=16）。
单倍体雄蜂是怎样产生精子的呢？
雄蜂在产生精子的过程中，它的精母细胞进行的是一种特殊形式的减数分裂。
减数第1次分裂中，染色体数目并没有变化，只是细胞质分成大小不等的两部分。
大的那部分含有完整的细胞核，小的那部分只是一团细胞质，一段时间后将退化消失。
减数第二次分裂，则是一次普通的有丝分裂：
在含有细胞核的那团细胞质中，染色单体相互分开，而细胞质则进行不均等分裂，含细胞质多的那部分（含16条染色体）进一步发育成精子，含细胞质少的那部分（也含16条染色体）则逐步退化。
雄蜂的1个精母细胞，通过这种减数分裂，只产生1个精子，精母细胞和精子都是单倍体细胞。
这种特殊的减数分裂称为“假减数分裂”。
图示如下：
八、教学反思
本次教学活动本着新课标的四个课程理念，始终贯彻以学生为主体的思路，让学生充分地参与进来，从开始的让学生分组回顾有丝分裂的过程，到读图总结减数分裂过程中各个时期的特征，再到减数分裂染色体行为变化模型的建立及演示，学生一直处于主体地位，而教师则起到引导教学活动，组织教学纪律的辅助地位，学生在参与的过程中养成勤思考、爱动手的习惯，逐步提高生物科学素养。
采用探究式的学习方法，让学生都参与到小组和全班的讨论中，大家都可以畅所欲言，各抒己见，同时在听取他人的观点中自我反思，而且小组活动可以使学生取长补短，，并找到自己的合适位置；在制作模型的过程中，学会化复杂为简单。
此外，本次教学活动还特别注重与现实生活的联系。
比如，人的精子和卵子是如何形成的；在模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合时，学生就会理解“一母生九子，九子各不同”的由来。
总之，教师要从科学、技术、社会三个方面入手，调动学生的积极性，同时，及时地从学生那里得到反馈，这样才能因材施教，顺利地达到教学目的。
升级会员 