减数分裂与受精作用
一、教学内容
《减数分裂和受精作用》是新课标高中《生物(必修二)》(人教版)第二章“基因和染色体的关系”中的第一节,它是有丝分裂的继续,又是遗传和变异的细胞学基础。学好这节课既有助于加深理解有丝分裂过程,又是学好遗传和变异的必要条件。所以,在知识上它起到了承上启下的作用,这决定了本节内容的重要性。
二、三维目标
1.知识与技能
(1)阐明细胞的减数分裂。
(2)举例说明配子的形成过程。
(3)举例说明受精作用。
(4)使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
(5)运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。
2.过程与方法
(1)借助电脑动画,展示减数分裂的连续动态变化过程,将抽象的减数分裂过程直观化,将大量冗长的文字图像化。
(2)学生的自主观察、归纳总结、分析讨论、表解、巩固、练习,使学生理解掌握减数分裂过程中染色体的主要行为变化,并从实质上认识了减数分裂实际上是一种特殊的有丝分裂。
(3)通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
(4)运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化,体验减数分裂中染色体的规律性变化,从而理解精子和卵细胞的形成。
3.情感态度和价值观
减数分裂是一个由各个阶段组成的连续的动态过程,教学可使学生领悟到“事物(生命)都是阶段性和连续性的统一”的辩证唯物主义观点。
三、教学重点
1.减数分裂的概念
2.精子的形成过程
四、教学难点
1.减数分裂过程中染色体的行为变化
2.同源染色体的概念
五、教学用具
多媒体课件、染色体纸质模型、吸铁石
六、课时安排
3课时
七、第一课时教学过程:
教学阶段 教师活动 学生活动 设计意图
1.创设情境:用实例解释有性生殖和有性生殖细胞的含义 出示明星李亚鹏、王菲夫妇及其女儿的图片。
提问:女儿是怎样产生的?
教师:从生殖的角度看,女儿是怎样产生的呢?
教师:答得很好。像这样由父方提供精子,母方提供卵细胞,精卵结合后形成受精卵,再由受精卵发育成个体的生殖方式是一种有性生殖。相应地,精子和卵细胞就是一种生殖细胞。
注意:受精卵是由精子和卵细胞融合得到的细胞,所以受精卵中染色体数目是精子和卵细胞染色体数目之和。下面我们从染色体的组成来分析这一家三口。
提问:一家三口体细胞染色体数分别为多少? 生:女儿是在李王夫妇的爱情催化下产生的。(笑)
生:李亚鹏提供精子,王菲提供卵细胞,精卵结合后形成受精卵,女儿是由受精卵发育而成的。
生:46条 激发兴趣,交代有性生殖的含义,为后续学习做好铺垫。(课前学生并不了解有性生殖的含义)
2.引入课题:初步介绍减数分裂的概念,强调染色体数目减半,暂不说明复制一次分裂两次 教师:也就是亲代和子代染色体数目是恒定的。
提问:精子和卵细胞可以通过有丝分裂产生吗?为什么?
设问:那么,为了保持生物前后代细胞内染色体数目的恒定,应该通过什么样的分裂方式来产生精子和卵细胞呢?
教师:如果精子或卵细胞内染色体只有正常体细胞中染色体数目的一半,那么问题便迎刃而解。也就是说在形成精子和卵细胞过程中,细胞的染色体是要减少一半的。像这种能使细胞染色体数目减半的细胞分裂就叫减数分裂。减数分裂产生的细胞如果可以进行有性生殖,就叫成熟的有性生殖细胞,比如精子、卵细胞是成熟生殖细胞。而能进行减数分裂的细胞就是原始生殖细胞,比如精原细胞和乱原细胞。
原始生殖细胞
→
成熟生殖细胞
(2N)
→
(1N)
生:不能。因为如果精子或卵细胞是由有丝分裂得到的,精子和卵细胞染色体数各为46条,受精卵为92条,后代染色体数无法维持恒定。设疑导入,把注意力集中到染色体变化这个重点上来
3.观察分析:分析减数分裂的结果,仅从形态、大小上介绍同源染色体的概念 出示雌果蝇体细胞和卵细胞的染色体组成图。
提问:经过减数分裂,两个细胞在染色体数量上有怎样的关系?
提问:除了数量关系外,从染色体形态、大小上看,两个细胞在染色体的组成上有何特点和联系?
师生共同归纳观察结果:体细胞中染色体是成对存在,(像这种形态和大小相同的两条染色体叫同源染色体),卵细胞中没有成对的同源染色体,减数分裂过程中染色体数目要减半、成对的同源染色体要分开。生:卵细胞染色体是体细胞的一半。
学生分组讨论、交流并在白纸上画出讨论结果。通过观察明确减数分裂的结果,为探究减数分裂过程做准备。对同源染色体的概念进行分层教学,有利于学生接受。
4.探究减数分裂过程
提出探究问题:减数分裂怎样进行才能使染色体数量减半且同源染色体分开?
可能的讨论结果:
① 染色体不复制细胞直接分裂一次,染色体均分;
② 染色体复制一次细胞连续分裂两次,第一次分裂是着丝点断裂,第二次分裂是直接分裂,染色体均分;
③ 染色体复制一次细胞连续分裂两次,第一次分裂是同源染色体分开,第二次分裂是着丝点断裂 学生上台用染色体纸质模型和吸铁石摆出讨论结果
教师点评:(表扬学生的想象力)研究表明,只有经过DNA复制后才能启动细胞的分裂,所以不可能为情况①。情况②和③中,与实验相符的是情况③。
总结提问:在减数分裂过程中,染色体复制几次?细胞分裂几次?得到几个子细胞?子细胞染色体数目如何?
染色体数减半和同源染色体分开分别在第几次分裂?
生:染色体复制一次细胞连续分裂两次,得到4个子细胞,子细胞染色体数是母细胞的一半。
生:都在第一次分裂
及时总结讨论结果,有利于学生把握减数分裂的要点。
5.完善减数分裂的概念
过程:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。
结果:生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞中染色体数目的一半。
范围:有性生殖细胞的形成。学生阅读课本上减数分裂的概念。先讲分裂的全过程再讲各个阶段,有利于把握分裂的连续性和阶段性。
6.深入学习减数分裂的过程—精子的形成过程(1)精子的形成部位:睾丸(精巢)的曲细精管中。
(2)精子的形成过程
①播放精子形成过程的flash动画,让学生总体感知精子的形成过程,提示学生注意染色体的行为变化和着丝点的数量变化;
②多媒体分步展示减数分裂的各个阶段,注意讲清细胞名称、同源染色体(从来源上、联会上讲)、非同源染色体、联会、四分体等概念;
③用纸质染色体的排列帮助学生理解非同源染色体的自由组合;
④
联系有丝分裂来理解减数第二次分裂;
⑤文字总结精子的形成过程。
观看精子的形成过程的flash动画
从来源上讲解同源染色体的概念 用图解的方法进一步完善同源染色体的概念,效果形象直观。
7.课堂练习
学生做练习
评价学生的学习结果
了解学生学习情况,以便确定下一步补偿性学习的安排
8.结课
精原细胞经减数分裂形成精细胞,精细胞变形后形成精子,精子的特点是细胞质中营养少,有尾,善于运动。活泼好动的精子产生后便寻找机会去追寻他的恋人——卵细胞,他们一旦相遇就彼此融合形成受精卵,受精卵再经细胞分裂和分化形成新个体。而受精卵最初细胞分裂所需的营养是由受精卵自己提供的。如果要满足受精卵最初细胞分裂的营养需求,同时使受精卵的染色体数与正常体细胞相同,那么,作为精子恋人的卵细胞在形成过程中,应该具备怎样的特点呢?卵细胞的形成和精子的形成有哪些相同点和不同点呢?让我们下节课再进行学习。