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2019-2020年高一生物《減數(shù)分裂與受精作用》教學(xué)設(shè)計 一、內(nèi)容解析： 第2章第一節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》分為兩個小節(jié)：《減數(shù)分裂》和《受精作用》。在減數(shù)分裂和受精作用過程中，起關(guān)鍵作用的是染色體行為和數(shù)目的變化，因而第一節(jié)的問題探討是從比較果蠅配子和體細(xì)胞的染色體差異開始的。在第一小節(jié)減數(shù)分裂中沒有直接給出定義，而是先介紹與孟德爾同時代的科學(xué)家魏斯曼的預(yù)言。接著介紹精子的形成過程和卵細(xì)胞的形成過程。 二、目標(biāo)及解析： 1、掌握減數(shù)分裂的過程。能夠快速地識別各種關(guān)于有絲分裂和減數(shù)分裂的各時期細(xì)胞圖，會分析在減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)量、DNA含量和染色單體數(shù)量的變化規(guī)律。 2、理解精子形成過程和卵細(xì)胞形成過程，及兩者的差異。 3、能對減數(shù)分裂與有絲分裂進(jìn)行較為全面的比較。 4、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會用對比的方法來獲取新知識的自學(xué)能力。 5、培養(yǎng)學(xué)生識圖、繪圖的能力。 三、教學(xué)問題診斷 1、教學(xué)重點(diǎn) 減數(shù)分裂的概念 精子的形成過程 減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)量變化 受精作用的過程 2、教學(xué)難點(diǎn) 模擬減數(shù)分裂過程中的染色體的變化 比較精子和卵細(xì)胞形成過程的異同 減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)量變化 3、教學(xué)重難點(diǎn)分析及解決策略 同源染色體的概念是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。減數(shù)第一次分裂的任務(wù)，就是把同源染色體分開，深入理解這個概念，有助學(xué)生理解染色體行為變化的合理性。教材是在減數(shù)分裂過程中出現(xiàn)同源染色體概念的，這樣學(xué)生對同源染色體的來源和功能并不清楚，而且由于先入為主的印象，通常認(rèn)為只有在減數(shù)分裂過程中才出現(xiàn)同源染色體。本節(jié)課按照學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，先展示體細(xì)胞的染色體組成及來源，通過學(xué)生觀察、分析細(xì)胞的染色體特點(diǎn)而引出同源染色體的概念。 精子的形成過程是既是本節(jié)課的重點(diǎn)，又是本節(jié)課的難點(diǎn)。由于減數(shù)分裂過程是微觀的動態(tài)過程，染色體行為抽象復(fù)雜，且涉及的基本概念多，加上原有的有絲分裂知識的干擾，造成理解難度較大。解決方法是先通過蝗蟲生殖細(xì)胞形成的探究實(shí)驗(yàn)，了解減數(shù)分裂的大致過程和結(jié)果，再通過自主學(xué)習(xí)，小組討論染色體行為和數(shù)目的變化，合作制作精子形成過程模型，最后構(gòu)建減數(shù)分裂過程概念圖。 配子多樣性的原因是本節(jié)課的另一難點(diǎn)內(nèi)容。一方面是由于同源染色體彼此分離，非同源染色體自由組合，姐妹染色單體的交叉互換，等多種變化交織在一起，另一方面是學(xué)生還不具備數(shù)學(xué)分步定理的基礎(chǔ)知識。采取問題探討方法及有趣的游戲活動（角色扮演）來突破這一難點(diǎn)。 本節(jié)課重難點(diǎn)內(nèi)容多，為了使知識條理更清晰，學(xué)習(xí)任務(wù)更具體，還編寫了相應(yīng)的學(xué)案。 四、教學(xué)方法 1、引導(dǎo)-探究法：在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下，學(xué)生通過蝗蟲生殖細(xì)胞形成的探究實(shí)驗(yàn)，了解減數(shù)分裂的大致過程和結(jié)果，符合知識的發(fā)生和發(fā)展規(guī)律 2、合作-構(gòu)建模型法：學(xué)生自主學(xué)習(xí)，小組討論染色體行為和數(shù)目的變化，通過橡皮泥制作的染色體模擬減數(shù)分裂過程，把抽象復(fù)雜的生命現(xiàn)象，轉(zhuǎn)化為直觀具體、肉眼可見的過程，完成自主構(gòu)建知識的過程。 3、角色扮演法：學(xué)生角色扮演非同源染色體的自由組合，化抽象為具體，使學(xué)生在輕松愉快的游戲活動中獲得深刻印象，并大大調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性 五、教學(xué)過程： 1、教學(xué)設(shè)計思路：復(fù)習(xí)有絲分裂的知識→推測配子的形成過程不可能是有絲分裂→減數(shù)分裂過程的大膽猜想→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)的正確性→引入同源染色體的概念→小組合作構(gòu)建精子的形成過程模型（染色體行為數(shù)目的變化）→ 相互交流，教師點(diǎn)撥→ 知識遷移，卵細(xì)胞的形成過程→配子多樣性的原因→比較減數(shù)分裂與有絲分裂 2、教學(xué)過程 引入：我們上學(xué)期學(xué)過，真核細(xì)胞的分裂方式有三種，是哪三種？ (答：有絲分裂、無絲分裂、減數(shù)分裂。) 有絲分裂各個時期的特點(diǎn)有那些？ (答：間期：染色體復(fù)制，蛋白質(zhì)的合成；分裂期：①前期：兩消兩現(xiàn)，一散亂；②中期：點(diǎn)排板，數(shù)目清晰可數(shù)；③后期：點(diǎn)裂，單體移兩極；④末期：兩現(xiàn)兩消，新板壁形成。) 以前學(xué)過了有絲分裂和無絲分裂，現(xiàn)在學(xué)習(xí)減數(shù)分裂。 提問：首先請看“問題探討”中的圖，仔細(xì)觀察果蠅的體細(xì)胞和配子中染色體有什么區(qū)別？ （答：配子染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半；配子染色體是由體細(xì)胞每對染色體中分別取出一條組成的。） 提問：這說明配子是如何產(chǎn)生的？ （答：由體細(xì)胞分裂而來的。） 提問：這個過程是通過有絲分裂實(shí)現(xiàn)的嗎？有絲分裂的特點(diǎn)是什么？ （答：染色體復(fù)制、均分；有絲分裂前后染色體數(shù)目不變；從而在生物親代和子代間保持遺傳性狀的穩(wěn)定性。） 而配子的形成需要分裂后染色體數(shù)目減半，可見它不是通過普通的有絲分裂產(chǎn)生的，而是通過一種特殊方式的有絲分裂，即減數(shù)分裂產(chǎn)生的。 一、減數(shù)分裂 1.減數(shù)分裂的概念 提問：什么是減數(shù)分裂？減數(shù)分裂有何特點(diǎn)？ （學(xué)生閱讀教材，說出減數(shù)分裂的概念并找出減數(shù)分裂特點(diǎn)。） 強(qiáng)調(diào)：對象: 進(jìn)行有性生殖的生物 時期: 原始生殖細(xì)胞→ →成熟生殖細(xì)胞 特點(diǎn): 細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復(fù)制一次 結(jié)果: 成熟生殖細(xì)胞中的染色體比原始生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目減半 下面我們結(jié)合哺乳動物精子和卵細(xì)胞的形成，介紹減數(shù)分裂的過程。 講述：高等動植物的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官內(nèi)。人和其他哺乳動物的精子是在睪丸中形成的。(指導(dǎo)學(xué)生觀察課本圖2-1。) 睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細(xì)精管。在曲細(xì)精管中，通過有絲分裂產(chǎn)生大量的精原細(xì)胞。每個精原細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞染色體數(shù)目相同，這說明精原細(xì)胞是通過哪種方式產(chǎn)生的？(答：有絲分裂。) 在精原細(xì)胞時期，進(jìn)行了染色體復(fù)制。此時相當(dāng)于有絲分裂的哪一個時期？(答：間期。) 復(fù)制的結(jié)果，染色體由兩條單體組成(看板畫)，也和有絲分裂間期一樣，染色體是細(xì)絲狀，用光學(xué)顯微鏡是看不到的。 (一)精子形成的過程 1.場所: 睪丸 2.過程: 幾個概念： 同源染色體：（對）a、配對的兩條染色體 b、形狀和大小一般都相同 c、一條來自父方，一條來自母方 聯(lián)會：同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。 四分體：聯(lián)會后的每對同源染色體 含有四條染色單 體，叫做四分體。1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA；四分體中的非姐妹染色單體常常發(fā)生交叉互換 減數(shù)第一次分裂 體細(xì)胞（染色體數(shù):2n）有絲分裂 →1個精原細(xì)胞（染色體數(shù):2n）→間期：細(xì)胞體積增大、染色體復(fù)制 →1個初級精母細(xì)胞（染色體數(shù):2n） →前期：聯(lián)會、四分體（非姐妹染色單體交叉互換） →中期：同源染色體排列在赤道板兩側(cè) →后期：同源染色體分離（非同源染色體自由組合）→末期：形成2個次級精母細(xì)胞（染色體數(shù):n） 減數(shù)第二次分裂 2個次級精母細(xì)胞（染色體數(shù):n）→4個精子細(xì)胞（染色體數(shù):n）→變形 →→4個精子（染色體數(shù):n） (二)卵細(xì)胞形成的過程 1.場所: 卵巢 2.過程: 減數(shù)第一次分裂 體細(xì)胞（染色體數(shù):2n）有絲分裂→1個卵原細(xì)胞（染色體數(shù):2n）→間期：細(xì)胞體積增大、染色體復(fù)制→1個初級卵母細(xì)胞（染色體數(shù):2n）→前期：聯(lián)會、四分體（非姐妹染色單體交叉互換）→中期：同源染色體排列在赤道板兩側(cè)→后期：同源染色體分離（非同源染色體自由組合）→末期：形成1個次級卵母細(xì)胞和1個第一極體（染色體數(shù):n） 減數(shù)第二次分裂 1個次級卵母細(xì)胞+1個第一極體（染色體數(shù):n）→1個卵細(xì)胞+3個第二極體（染色體數(shù):n） 對于細(xì)胞分裂圖像的鑒別，可以概括如下（三看鑒別法）： ★一看染色體的數(shù)目(奇偶性)，①奇數(shù)：減Ⅱ；②偶數(shù)：看二； ★二看有無同源染色體，①無同源染色體：減Ⅱ；②有同源染色體：看三； ★三看有無同源染色體的特殊行為——聯(lián)會、四分體、分離，①有則為減1；②無則為減Ⅱ。 二、受精作用 （一）配子中染色體組合的多樣性 １.減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合 （１）一個含n對同源染色體的精原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類型有2種； （２）一個含n對同源染色體的卵原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精卵細(xì)胞類型有1種； （３）體細(xì)胞含有n對同源染色體的生物個體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有2n種。 ２.四分體時期有非姐妹染色單體的交叉互換。 （二）受精作用 1.概念： 精子和卵細(xì)胞相互識別、融合成為受精卵的過程。 2.過程： 精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面→卵細(xì)胞細(xì)胞膜外面出現(xiàn)了一層特殊的膜以阻止其他精子再進(jìn)入→精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相遇→二者的染色體會合。 3.結(jié)果： 受精卵的染色體數(shù)恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子（父方）另一半來自卵細(xì)胞（母方）。 4.意義： 減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。 配餐練習(xí)： 1、下列對一個四分體的敘述，不正確的是：（ D ） A、有兩個姐妹染色單體 B、有四個DNA分子 C、有兩個姐妹染色單體 D、有四條染色體 2、人的精巢中的精原細(xì)胞所進(jìn)行的分裂為：（ D ） ①有絲分裂 ②無絲分裂 ③減數(shù)分裂 A、① B、③ C、①②③ D、①③ 3、下列減數(shù)分裂過程按時間順序排列，正確的是（ A ） A、復(fù)制——聯(lián)會——四分體 B、復(fù)制——四分體——聯(lián)會 C、聯(lián)會——四分體——復(fù)制 D、聯(lián)會——復(fù)制——四分體 4、一條復(fù)制過的染色體，其著絲點(diǎn)數(shù)、染色單體數(shù)和DNA數(shù)依次為（ B ） A、2、2、4 B、1、2、2 C、1、4、4 D、2、2、2 5、在減數(shù)分裂過程中,沒有染色單體的時期是( B ) A、減1后期 B、減2后期 C、減2前期 D、分裂間期 6、減數(shù)分裂第二次分裂的主要特征是（ C ） A、染色體自我復(fù)制 B、著絲點(diǎn)不分裂，同源染色體分開 C、著絲點(diǎn)分裂為二、兩條染色單體分開 D、染色體恢復(fù)成染色質(zhì)細(xì)絲