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云南省陇川县第一中学高一生物《减数分裂与受精作用》教学设计 一、内容解析： 第2章第一节《减数分裂和受精作用》分为两个小节：《减数分裂》和《受精作用》。在减数分裂和受精作用过程中，起关键作用的是染色体行为和数目的变化，因而第一节的问探讨是从比较果蝇配子和体细胞的染色体差异开始的。在第一小节减数分裂中没有直接给出定义，而是先介绍与孟德尔同时代的科学家魏斯曼的预言。接着介绍精子的形成过程和卵细胞的形成过程。 二、目标及解析： 1、掌握减数分裂的过程。能够快速地识别各种关于有丝分裂和减数分裂的各时期细胞图，会在减数分裂过程中染色体数量、DNA含量和染色单体数量的变化规律。 2、理解精子形成过程和卵细胞形成过程，及两者的差异。 3、能对减数分裂与有丝分裂进行较为全面的比较。 4、培养学生学会用对比的方法来获取新知识的自学能力。 5、培养学生识图、绘图的能力。 三、教学问题诊断 1、教学重点 减数分裂的概念 精子的形成过程 减数分裂过程中染色体的数量变化  受精作用的过程 2、教学难点 模拟减数分裂过程中的染色体的变化 比较精子和卵细胞形成过程的异同 减数分裂过程中染色体的数量变化 3、 教学重难点分析及解决策略  同源染色体的概念是本节课的重点和难点之一。减数第一次分裂的任务，就是把同源染色体分开，深入理解这个概念，有助学生理解染色体行为变化的合理性。教材是在减数分裂过程中出现同源染色体概念的，这样学生对同源染色体的来源和功能并不清楚，而且由于先入为主的印象，通常认为只有在减数分裂过程中才出现同源染色体。本节课按照学生的认知规律，先展示体细胞的染色体组成及来源，通过学生观察、分析细胞的染色体特点而引出同源染色体的概念。 精子的形成过程是既是本节课的重点，又是本节课的难点。由于减数分裂过程是微观的动态过程，染色体行为抽象复杂，且涉及的基本概念多，加上原有的有丝分裂知识的干扰，造成理解难度较大。解决方法是先通过蝗虫生殖细胞形成的探究实验，了解减数分裂的大致过程和结果，再通过自主学习，小组讨论染色体行为和数目的变化，合作制作精子形成过程模型，最后构建减数分裂过程概念图。 配子多样性的原因是本节课的另一难点内容。一方面是由于同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，姐妹染色单体的交叉互换，等多种变化交织在一起，另一方面是学生还不具备数学分步定理的基础知识。采取问题探讨方法及有趣的游戏活动（角色扮演）来突破这一难点。  本节课重难点内容多，为了使知识条理更清晰，学习任务更具体，还编写了相应的学案。 四、教学方法 1、引导-探究法：在教师的启发和引导下，学生通过蝗虫生殖细胞形成的探究实验，了解减数分裂的大致过程和结果，符合知识的发生和发展规律 2、合作-构建模型法：学生自主学习，小组讨论染色体行为和数目的变化，通过橡皮泥制作的染色体模拟减数分裂过程，把抽象复杂的生命现象，转化为直观具体、肉眼可见的过程，完成自主构建知识的过程。 3、角色扮演法：学生角色扮演非同源染色体的自由组合，化抽象为具体，使学生在轻松愉快的游戏活动中获得深刻印象，并大大调动学生学习的主动性和积极性 五、教学过程：    1、教学设计思路：复习有丝分裂的知识→推测配子的形成过程不可能是有丝分裂→减数分裂过程的大胆猜想→实验验证假设的正确性→引入同源染色体的概念→小组合作构建精子的形成过程模型（染色体行为数目的变化）→ 相互交流，教师点拨→  知识迁移，卵细胞的形成过程→配子多样性的原因→比较减数分裂与有丝分裂 2、教学过程 引入：我们上学期学过，真核细胞的分裂方式有三种，是哪三种？ (答：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。)     有丝分裂各个时期的特点有那些？ (答：间期：染色体复制，蛋白质的合成；分裂期：①前期：两消两现，一散乱；②中期：点排板，数目清晰可数；③后期：点裂，单体移两极；④末期：两现两消，新板壁形成。)     以前学过了有丝分裂和无丝分裂，现在学习减数分裂。     提问：首先请看“问题探讨”中的图，仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别？ （答：配子染色体数是体细胞染色体数的一半；配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的。）    提问：这说明配子是如何产生的？ （答：由体细胞分裂而来的。）    提问：这个过程是通过有丝分裂实现的吗？有丝分裂的特点是什么？ （答：染色体复制、均分；有丝分裂前后染色体数目不变；从而在生物亲代和子代间保持遗传性状的稳定性。）    而配子的形成需要分裂后染色体数目减半，可见它不是通过普通的有丝分裂产生的，而是通过一种特殊方式的有丝分裂，即减数分裂产生的。 一、减数分裂 1.减数分裂的概念 提问：什么是减数分裂？减数分裂有何特点？ （学生阅读教材，说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。） 强调：对象: 进行有性生殖的生物 时期: 原始生殖细胞→ →成熟生殖细胞 特点: 细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次 结果: 成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减半    下面我们结合哺乳动物精子和卵细胞的形成，介绍减数分裂的过程。 讲述：高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。(指导学生观察课本图2-1。)    睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管。在曲细精管中，通过有丝分裂产生大量的精原细胞。每个精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目相同，这说明精原细胞是通过哪种方式产生的？(答：有丝分裂。)     在精原细胞时期，进行了染色体复制。此时相当于有丝分裂的哪一个时期？(答：间期。) 复制的结果，染色体由两条单体组成(看板画)，也和有丝分裂间期一样，染色体是细丝状，用光学显微镜是看不到的。  (一)精子形成的过程 1.场所: 睾丸 2.过程: 几个概念：     同源染色体：（对）a、配对的两条染色体   b、形状和大小一般都相同   c、一条来自父方，一条来自母方    联会：同源染色体两两配对的现象。    四分体：联会后的每对同源染色体 含有四条染色单 体，叫做四分体。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA；四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换 减数第一次分裂 体细胞（染色体数:2n）有丝分裂 →1个精原细胞（染色体数:2n）→间期：细胞体积增大、染色体复制 →1个初级精母细胞（染色体数:2n） →前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换） →中期：同源染色体排列在赤道板两侧 →后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）→末期：形成2个次级精母细胞（染色体数:n） 减数第二次分裂 2个次级精母细胞（染色体数:n）→4个精子细胞（染色体数:n）→变形 →→4个精子（染色体数:n） (二)卵细胞形成的过程 1.场所: 卵巢 2.过程: 减数第一次分裂     体细胞（染色体数:2n）有丝分裂→1个卵原细胞（染色体数:2n）→间期：细胞体积增大、染色体复制→1个初级卵母细胞（染色体数:2n）→前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）→中期：同源染色体排列在赤道板两侧→后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）→末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体（染色体数:n） 减数第二次分裂     1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）→1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n） 对于细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下（三看鉴别法）： ★一看染色体的数目(奇偶性)，①奇数：减Ⅱ；②偶数：看二； ★二看有无同源染色体，①无同源染色体：减Ⅱ；②有同源染色体：看三； ★三看有无同源染色体的特殊行为——联会、四分体、分离，①有则为减1；②无则为减Ⅱ。 二、受精作用  （一）配子中染色体组合的多样性 １.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合 （１）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有2种； （２）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有1种； （３）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2n种。 ２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。 （二）受精作用   1.概念： 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。   2.过程： 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。   3.结果： 受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方）另一半来自卵细胞（母方）。   4.意义： 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。  配餐： 1、下列对一个四分体的叙述，不正确的是：（   D  ） A、有两个姐妹染色单体    B、有四个DNA分子 C、有两个姐妹染色单体    D、有四条染色体 2、人的精巢中的精原细胞所进行的分裂为：（  D  ） ①有丝分裂  ②无丝分裂   ③减数分裂 A、①         B、③     C、①②③   D、①③ 3、下列减数分裂过程按时间顺序排列，正确的是（  A   ） A、复制——联会——四分体     B、复制——四分体——联会 C、联会——四分体——复制     D、联会——复制——四分体 4、一条复制过的染色体，其着丝点数、染色单体数和DNA数依次为（  B   ） A、2、2、4      B、1、2、2       C、1、4、4     D、2、2、2 5、在减数分裂过程中,没有染色单体的时期是(   B   ) A、减1后期   B、减2后期    C、减2前期    D、分裂间期 6、减数分裂第二次分裂的主要特征是（   C   ） A、染色体自我复制               B、着丝点不分裂，同源染色体分开 C、着丝点分裂为二、两条染色单体分开   D、染色体恢复成染色质细丝