減數(shù)分裂與受精作用

一、教學(xué)內(nèi)容

《減數(shù)分裂和受精作用》是新課標(biāo)高中《生物（必修二）》（人教版）第二章“基因和染色體的關(guān)系”中的第一節(jié)，它是有絲分裂的繼續(xù)，又是遺傳和變異的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。學(xué)好這節(jié)課既有助于加深理解有絲分裂過程，又是學(xué)好遺傳和變異的必要條件。所以，在知識上它起到了承上啟下的作用，這決定了本節(jié)內(nèi)容的重要性。

二、三維目標(biāo)

１．知識與技能

（１）闡明細(xì)胞的減數(shù)分裂。

（２）舉例說明配子的形成過程。

（３）舉例說明受精作用。

（４）使用高倍鏡觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片。

（５）運(yùn)用模型建構(gòu)的方法，模擬減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和行為的變化。

２．過程與方法

（１）借助電腦動畫，展示減數(shù)分裂的連續(xù)動態(tài)變化過程，將抽象的減數(shù)分裂過程直觀化，將大量冗長的文字圖像化。

（２）學(xué)生的自主觀察、歸納總結(jié)、分析討論、表解、鞏固、練習(xí)，使學(xué)生理解掌握減數(shù)分裂過程中染色體的主要行為變化，并從實質(zhì)上認(rèn)識了減數(shù)分裂實際上是一種特殊的有絲分裂。

（３）通過觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片，識別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，加深對減數(shù)分裂過程的理解。

（４）運(yùn)用模型建構(gòu)的方法，模擬減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和行為的變化，體驗減數(shù)分裂中染色體的規(guī)律性變化，從而理解精子和卵細(xì)胞的形成。

３．情感態(tài)度和價值觀

減數(shù)分裂是一個由各個階段組成的連續(xù)的動態(tài)過程，教學(xué)可使學(xué)生領(lǐng)悟到“事物（生命）都是階段性和連續(xù)性的統(tǒng)一”的辯證唯物主義觀點。

三、教學(xué)重點

１．減數(shù)分裂的概念

２．精子的形成過程

四、教學(xué)難點

１．減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化

２．同源染色體的概念

五、教學(xué)用具

多媒體課件、染色體紙質(zhì)模型、吸鐵石

六、課時安排

３課時

七、第一課時教學(xué)過程：

教學(xué)階段?教師活動?學(xué)生活動?設(shè)計意圖

１．創(chuàng)設(shè)情境：用實例解釋有性生殖和有性生殖細(xì)胞的含義?出示明星李亞鵬、王菲夫婦及其女兒的圖片。

提問：女兒是怎樣產(chǎn)生的？

教師：從生殖的角度看，女兒是怎樣產(chǎn)生的呢？

教師：答得很好。像這樣由父方提供精子，母方提供卵細(xì)胞，精卵結(jié)合后形成受精卵，再由受精卵發(fā)育成個體的生殖方式是一種有性生殖。相應(yīng)地，精子和卵細(xì)胞就是一種生殖細(xì)胞。

注意：受精卵是由精子和卵細(xì)胞融合得到的細(xì)胞，所以受精卵中染色體數(shù)目是精子和卵細(xì)胞染色體數(shù)目之和。下面我們從染色體的組成來分析這一家三口。

提問：一家三口體細(xì)胞染色體數(shù)分別為多少？?生：女兒是在李王夫婦的愛情催化下產(chǎn)生的。（笑）

生：李亞鵬提供精子，王菲提供卵細(xì)胞，精卵結(jié)合后形成受精卵，女兒是由受精卵發(fā)育而成的。

生：46條?激發(fā)興趣，交代有性生殖的含義，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。（課前學(xué)生并不了解有性生殖的含義）

２．引入課題：初步介紹減數(shù)分裂的概念，強(qiáng)調(diào)染色體數(shù)目減半，暫不說明復(fù)制一次分裂兩次?教師：也就是親代和子代染色體數(shù)目是恒定的。

提問：精子和卵細(xì)胞可以通過有絲分裂產(chǎn)生嗎？為什么？

設(shè)問：那么，為了保持生物前后代細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目的恒定，應(yīng)該通過什么樣的分裂方式來產(chǎn)生精子和卵細(xì)胞呢？

教師：如果精子或卵細(xì)胞內(nèi)染色體只有正常體細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半，那么問題便迎刃而解。也就是說在形成精子和卵細(xì)胞過程中，細(xì)胞的染色體是要減少一半的。像這種能使細(xì)胞染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂就叫減數(shù)分裂。減數(shù)分裂產(chǎn)生的細(xì)胞如果可以進(jìn)行有性生殖，就叫成熟的有性生殖細(xì)胞，比如精子、卵細(xì)胞是成熟生殖細(xì)胞。而能進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞就是原始生殖細(xì)胞，比如精原細(xì)胞和亂原細(xì)胞。

原始生殖細(xì)胞

→

成熟生殖細(xì)胞

（2N）

→

（1N）

生：不能。因為如果精子或卵細(xì)胞是由有絲分裂得到的，精子和卵細(xì)胞染色體數(shù)各為46條，受精卵為92條，后代染色體數(shù)無法維持恒定。設(shè)疑導(dǎo)入，把注意力集中到染色體變化這個重點上來

3．觀察分析：分析減數(shù)分裂的結(jié)果，僅從形態(tài)、大小上介紹同源染色體的概念?出示雌果蠅體細(xì)胞和卵細(xì)胞的染色體組成圖。

提問：經(jīng)過減數(shù)分裂，兩個細(xì)胞在染色體數(shù)量上有怎樣的關(guān)系？

提問：除了數(shù)量關(guān)系外，從染色體形態(tài)、大小上看，兩個細(xì)胞在染色體的組成上有何特點和聯(lián)系？

師生共同歸納觀察結(jié)果：體細(xì)胞中染色體是成對存在，（像這種形態(tài)和大小相同的兩條染色體叫同源染色體），卵細(xì)胞中沒有成對的同源染色體，減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目要減半、成對的同源染色體要分開。生：卵細(xì)胞染色體是體細(xì)胞的一半。

學(xué)生分組討論、交流并在白紙上畫出討論結(jié)果。通過觀察明確減數(shù)分裂的結(jié)果，為探究減數(shù)分裂過程做準(zhǔn)備。對同源染色體的概念進(jìn)行分層教學(xué)，有利于學(xué)生接受。

４．探究減數(shù)分裂過程

提出探究問題：減數(shù)分裂怎樣進(jìn)行才能使染色體數(shù)量減半且同源染色體分開？

可能的討論結(jié)果：

①?染色體不復(fù)制細(xì)胞直接分裂一次，染色體均分；

②?染色體復(fù)制一次細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，第一次分裂是著絲點斷裂，第二次分裂是直接分裂，染色體均分；

③?染色體復(fù)制一次細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，第一次分裂是同源染色體分開，第二次分裂是著絲點斷裂?學(xué)生上臺用染色體紙質(zhì)模型和吸鐵石擺出討論結(jié)果

教師點評：（表揚(yáng)學(xué)生的想象力）研究表明，只有經(jīng)過ＤＮＡ復(fù)制后才能啟動細(xì)胞的分裂，所以不可能為情況①。情況②和③中，與實驗相符的是情況③。

總結(jié)提問：在減數(shù)分裂過程中，染色體復(fù)制幾次？細(xì)胞分裂幾次？得到幾個子細(xì)胞？子細(xì)胞染色體數(shù)目如何？

染色體數(shù)減半和同源染色體分開分別在第幾次分裂？

生：染色體復(fù)制一次細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，得到４個子細(xì)胞，子細(xì)胞染色體數(shù)是母細(xì)胞的一半。

生：都在第一次分裂

及時總結(jié)討論結(jié)果，有利于學(xué)生把握減數(shù)分裂的要點。

５．完善減數(shù)分裂的概念

過程：染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。

結(jié)果：生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目是原始生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目的一半。

范圍：有性生殖細(xì)胞的形成。學(xué)生閱讀課本上減數(shù)分裂的概念。先講分裂的全過程再講各個階段，有利于把握分裂的連續(xù)性和階段性。

６．深入學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的過程—精子的形成過程（1）精子的形成部位：睪丸（精巢）的曲細(xì)精管中。

（2）精子的形成過程

①播放精子形成過程的flash動畫，讓學(xué)生總體感知精子的形成過程，提示學(xué)生注意染色體的行為變化和著絲點的數(shù)量變化；

②多媒體分步展示減數(shù)分裂的各個階段，注意講清細(xì)胞名稱、同源染色體（從來源上、聯(lián)會上講）、非同源染色體、聯(lián)會、四分體等概念；

③用紙質(zhì)染色體的排列幫助學(xué)生理解非同源染色體的自由組合；

④

聯(lián)系有絲分裂來理解減數(shù)第二次分裂；

⑤文字總結(jié)精子的形成過程。

觀看精子的形成過程的flash動畫

從來源上講解同源染色體的概念?用圖解的方法進(jìn)一步完善同源染色體的概念，效果形象直觀。

7．課堂練習(xí)

學(xué)生做練習(xí)

評價學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果

了解學(xué)生學(xué)習(xí)情況，以便確定下一步補(bǔ)償性學(xué)習(xí)的安排

8．結(jié)課

精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂形成精細(xì)胞，精細(xì)胞變形后形成精子，精子的特點是細(xì)胞質(zhì)中營養(yǎng)少，有尾，善于運(yùn)動。活潑好動的精子產(chǎn)生后便尋找機(jī)會去追尋他的戀人——卵細(xì)胞，他們一旦相遇就彼此融合形成受精卵，受精卵再經(jīng)細(xì)胞分裂和分化形成新個體。而受精卵最初細(xì)胞分裂所需的營養(yǎng)是由受精卵自己提供的。如果要滿足受精卵最初細(xì)胞分裂的營養(yǎng)需求，同時使受精卵的染色體數(shù)與正常體細(xì)胞相同，那么，作為精子戀人的卵細(xì)胞在形成過程中，應(yīng)該具備怎樣的特點呢？卵細(xì)胞的形成和精子的形成有哪些相同點和不同點呢？讓我們下節(jié)課再進(jìn)行學(xué)習(xí)。