人教版 (2019)必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用二 受精作用教案

第2章　基因和染色体的关系

第1节　减数分裂和受精作用

本节课的教学内容是以卵细胞的形成过程为例学习减数分裂过程，由此总结减数分裂的基本概念。这节课的内容是学生学习了细胞的基础知识。学生已经初步掌握了动植物细胞的结构和功能，明确了有性生殖的重要意义，理解了有性生殖是生物界普遍存在的一种生殖方式，对于生物的遗传、变异具有十分重要的意义。减数分裂这一内容还与以后学习遗传学知识密切相关，特别是与生物的遗传规律、变异中的基因重组以及染色体组、多倍体、单倍体等内容都有非常密切的联系。由于本节课的内容既是对有丝分裂知识的延伸和扩展，也是学习遗传学知识的基础，因此有着承前启后的作用。

科学思维：阐明卵细胞的形成过程，并和精子的形成过程进行比较；

科学探究：通过观察蝗虫精母细胞的减数分裂的装片实验，理解减数分裂的过程；

社会责任：理解配子的多样性与受精作用形成的后代的多样性，对生物的遗传和变异所起的重要作用。

1．阐明卵细胞的形成过程，并和精子的形成过程进行比较；

2．阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。

一、卵细胞的形成过程

1、场所：卵巢。

2、过程：

PPT展示卵细胞形成的动态变化：

问题1：卵原细胞经过减数分裂产生的卵细胞体积较大，有何现实意义？

卵细胞获得较多的细胞质，可为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量。

3、精子和卵细胞形成过程的异同

4、减数分裂

减数分裂是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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，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。

二、减数分裂与有丝分裂图像的识别

PPT展示蝗虫精母细胞的减数分裂图像：

问题1：当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？

根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。

问题2：减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？

减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。

问题3：你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？

同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。

PPT展示减数分裂与有丝分裂的图像：

技巧：一数二看三判断

三、受精作用

思考：细胞中两对同源染色体能形成几种配子？

1、配子中染色体组合的多样性

人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？

1个有n对同源染色体的精原细胞可以产生（  2 ）种精子

 1个有n对同源染色体的雄性个体可以产生（ 2n  ）种精子

 1个有n对同源染色体的卵原细胞可以产生（  1  ）种卵细胞

 1个有n对同源染色体的雌性个体可以产生（  2n   ）种卵细胞

如果再把非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去，通过减数分裂产生的配子种类就更多了。

2、受精作用

精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程叫受精作用。

受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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）。

3、意义

（1）由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

（2）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。

围绕本节课的教学目标和内容，将信息技术与学科进行整合，积极探索设计一个可以让学生在其中自由探究和自主学习的环境，开展师生互动，生生互动，体现以学生为主体，教师为主导的双主教学理念。具体做法是通过设置一系列的问题情境，以问题为引导，启发学生思考，并引导学生讨论，在解决问题过程中学习。并通过识别减数分裂各个时期的图示，培养学生识图和判断能力；对比较难于理解和掌握的知识内容，要认真剖析、深入对比。如减数分裂与有丝分裂图像的区别，运用图形、曲线进行DNA、染色体变化分析，加深记忆和理解，效果会更好。