生物必修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本节综合与测试教案设计

这是一份生物必修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本节综合与测试教案设计，共6页。教案主要包含了知识与技能，过程与方法，情感等内容，欢迎下载使用。

一、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。
二、过程与方法
1．通过学生自主观察、归纳总结、讨论分析、表解、巩固练习等学习行为，使学生掌握减数分裂过程中染色体的主要行为变化，并从实质上认识减数分裂实际是一种特殊方式的有丝分裂。
2．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。
三、情感、态度与价值观
1．认同基因是物质实体。
2．增强动手操作能力，认同物质的规律性，树立辩证唯物主义世界观。
教学重点
1．减数分裂的概念。
2．精子的形成过程。
3．受精作用的过程。
教学难点
1．模拟减数分裂过程中的染色体的变化。
2．比较精子和卵细胞形成过程的异同。
3．观察蝗虫精母细胞的减数分裂。
课时安排
3课时，其中减数分裂部分的教学用2课时。
教学过程
第1课时
一、导入新课
引言：有性生殖要通过两性生殖细胞的结合，形成合子，再由合子发育成新个体。有性生殖细胞的产生，又必须经过减数分裂。以前学过，细胞分裂的方式有三种，哪三种？（要求学生答出：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。）以前学过了有丝分裂和无丝分裂，现在学习减数分裂。
二、新课教学
教师：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？
生答：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。）
教师：这说明配子是如何产生的？（答：由体细胞分裂而来的。）
教师：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。）
而配子的形成经过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。
（一）减数分裂
概念：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染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中染色数目比原始生殖细胞的减少一半。
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。
1．精子的形成过程
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P17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？
把四分体时期和联会时比较，由于染色体复制在精原细胞时就发生了，因此，它们所含的染色单体、DNA数目都是相同的，不同的主要是染色体的螺旋化程度不同，联会时染色体螺旋化程度低，染色体细，在光学显微镜下还看不清染色单体，因此，没有在图上表示出来。四分体时期，染色体螺旋化程度高，染色体变粗了，可在光学显微镜下清楚地看到每一个染色体有两个单体。
随后，各个四分体排列在细胞中央，同源染色体好像手拉手似地排成两排，（教师指着相应的图说明）纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动，导致四分体平分为二，配对的同源染色体分开，但此时着丝点并未分开，每一染色体上仍有两条染色单体。接着发生细胞分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，而每个次级精母细胞中的染色体数目就只有初级精母细胞的一半了。
联会的同源染色体分开，说明染色体具有一定的独立性，由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的，可以互相交换，因此就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的，这样，不同对的染色体（非同源染色体）之间就可以自由组合。
旁栏思考题1（P18上）
提示：减数分裂的染色体复制发生在减数第一次分裂的间期，减数第二次分裂的间期不复制。
旁栏思考题2（P18中）
提示：初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。
旁栏思考题3（P18下）
精细胞再经过变形，形成精子，在这个过程中，丢掉了精细胞的大部分细胞质，带上重要的物质——细胞核内的染色体并形成了一个长长的尾，便于游动。
精子形成过程是本节的教学重点，模拟减数分裂过程中染色体的变化是本节的教学难点。建议将第二小节“模型建构”的部分活动前移。这样做的好处是学生在已有知识（有丝分裂）的基础上，通过自己的探究体会减数分裂与有丝分裂的不同；形成对减数分裂过程中染色体数目和行为变化的直观印象。
进行“模型建构”教学时注意以下几点。
（1）学生拿出红、黄橡皮泥（或染色的木棍、植物枝条等替代品）及白纸，依照“模型建构”的“活动准备”进行准备。
（2）教师辅导学生构建一个有丝分裂染色体数目和行为变化的模型。
（3）引导学生边讨论边利用模型完成自己猜想的配子形成过程。期待学生经过思考和实践理解只有在染色体复制一次细胞连续分裂两次的情况下，才能产生如题图所示的配子。明确这是一种使细胞中染色体数目减半的新的细胞分裂方式。
（4）教师继续引导学生再次仔细观察题图中配子染色体组成的特点，然后请学生利用模型说明如何能形成如图所示的配子细胞。
（5）请学生尝试归纳形成配子的细胞分裂（减数分裂）的过程与特点。
有丝分裂和减数分裂比较：
比较项目
减数分裂
有丝分裂
染色体复制次数及时间
一次，减数第一次分裂的间期
一次，有丝分裂的间期
细胞分裂次数
二次
一次
联会四分体是否出现
出现在减数第一次分裂
不出现
同源染色体分离
减数第一次分裂后期
无
着丝点分裂
减数第二次分裂后期
后期
子细胞的名称及数目
性细胞，精细胞4个或卵1个、极体3个
体细胞，2个
子细胞中染色体变化
减半，减数第一次分裂
不变
子细胞间的遗传组成
不一定相同
相同