2.1.2-受精作用-人教版高中生物必修二獲獎教案

受精作用1課時一、教學(xué)目標(biāo)1.知識目標(biāo)理解受精作用的概念及意義。2.能力目標(biāo)通過對有絲分裂和減數(shù)分裂的比較，訓(xùn)練學(xué)生的歸納、總結(jié)、比較能力。3.情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)減數(shù)分裂過程中，染色體形態(tài)、數(shù)目發(fā)生一系列規(guī)律性變化，通過受精作用使生物前后代之間能保持染色體數(shù)目的恒定，引導(dǎo)學(xué)生了解生命是運動的、有規(guī)律的。二、教學(xué)重點難點重點：受精作用的概念及意義。難點：減數(shù)分裂過程中染色體、DNA的數(shù)目變化。三、教學(xué)方法直觀教學(xué)法、講解法、實驗法。四、課時安排1課時五、教學(xué)過程［情境創(chuàng)設(shè)］通過前面的學(xué)習(xí)，同學(xué)們有沒有這樣的疑問？父親的所有精原細胞中染色體組成并無差別，母親體內(nèi)的卵原細胞也是如此?？墒恰耙荒干抛樱抛痈鞑煌?。同樣的精（卵）原細胞會產(chǎn)生不同的配子嗎？讓我們來探討一下。教師：照片上的三個人分別是誰??？學(xué)生：薩達姆與其長子烏代（左）和次子庫賽（右）。教師：烏代與庫賽均為薩達姆與其妻子所生，但為什么他們?nèi)齻€人會長得不一樣？為什么會出現(xiàn)這樣的情況。要想明白其中的道理，還需學(xué)習(xí)“受精作用”的內(nèi)容。［師生互動］1.配子中染色體組合的多樣性教師：同學(xué)們已經(jīng)知道，減數(shù)分裂形成的精子和卵細胞，必須相互結(jié)合形成受精卵，才能發(fā)育成新個體。那么大家知道高等動物個體發(fā)育的起點是什么嗎？學(xué)生：受精卵。教師：很好。我們已經(jīng)知道，父親體內(nèi)所有的精原細胞，染色體組成并無差別；母親體內(nèi)的卵原細胞也是如此。但為什么會出現(xiàn)薩達姆與其兒子烏代和庫賽的情況？學(xué)生：是不是參加受精作用的精子和卵細胞的染色體組成是不一樣的呢？教師：這猜想有道理。究竟是不是這樣，我們可以通過模型建構(gòu)“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”來尋找答案。教師：在我們進行模型建構(gòu)之前，讓我們一起來復(fù)習(xí)減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)目與主要行為變化。教師投影顯示“哺乳動物精子的形成過程圖解”，師生共同回顧減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)目與主要行為變化。教師：“建立減數(shù)分裂染色體變化的模型”聽起來很深奧，具體怎么做呢？我們一起來看一下。教師組織學(xué)生按下表的“活動準(zhǔn)備”“模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化”，和“模擬減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合”的順序進行模型建構(gòu)，教師則巡視檢查學(xué)生在模型建構(gòu)過程中存在的問題，并提醒學(xué)生在動手建構(gòu)的過程中思考相應(yīng)的問題?！氨磉_與交流”一項采用兩組學(xué)生分別演示，一方面起示范作用，另一方面也有利于發(fā)現(xiàn)學(xué)生在模型建構(gòu)中存在的問題。由于本活動項目由兩人合作完成，為更好地培養(yǎng)學(xué)生的合作精神，提高實驗效率，所以教師可建議學(xué)生在活動準(zhǔn)備和染色體的行為變化等方面進行分工合作。實驗方案如下：建構(gòu)過程方法步驟學(xué)生思考活動準(zhǔn)備本活動由兩人一組合作完成（1）用橡皮泥做出4條黃色和4條紅色的染色單體，其中2條黃色的染色單體長3～4cm，2條長6～8cm；2條紅色的染色單體長3～4cm，2條長6～8cm（2）把顏色、長度相同的兩條染色單體成對并排放置。用同一種顏色的小塊橡皮泥代表著絲點，在兩條染色單體中部用小塊橡皮泥粘起來，代表減數(shù)分裂開始時已完成復(fù)制的染色體建構(gòu)過程方法步驟學(xué)生思考（3）在紙上畫一個足夠大的初級精母細胞的輪廓，能夠容納所做的4條染色體。畫出中心體和紡錘體1.模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化（1）把做好的染色體放在畫好的細胞內(nèi)，讓長度相同、顏色不同的兩條染色體配對，使著絲點靠近。紅色、黃色分別代表來自母方和父方的染色體1.各步驟分別模擬了減數(shù)分裂過程中何時何種染色體行為？2.減數(shù)分裂開始時細胞內(nèi)有幾條染色體？有多少個DNA分子？染色體數(shù)目減半發(fā)生在什么時候？3.減數(shù)分裂結(jié)束時形成的每個子細胞中有多少條染色體？4.如果模擬卵細胞的形成，應(yīng)該怎么做？（2）將兩對染色體橫向排列在紡錘體中部赤道板處，紅色和黃色染色體分別放在赤道板的兩側(cè)（3）雙手分別抓住并移動染色體的著絲點，使紅色和黃色的染色體分離，分別移向細胞的兩極（4）在另一張紙上再畫兩個次級精母細胞的輪廓，并畫出中心體和紡錘體。將已經(jīng)移到細胞兩極的染色體分別放到這兩個新細胞中（5）將新細胞中的染色體橫向排列在細胞中央的赤道板處。平均分開每條染色體上的小塊橡皮泥——相當(dāng)于著絲點分裂。抓住粘有小塊橡皮泥（即著絲點）的部位，把染色體分別拉向細胞的兩極。盡量一次移動所有的染色體，像在活細胞中發(fā)生的一樣。然后，在兩極有染色體的部分畫出細胞輪廓，代表細胞生成（1）同活動一的方法步驟“染色體配對”1.你認為含有兩對同源染色體的初級精母細胞能產(chǎn)生幾種配子？產(chǎn)生每一種配子的比例是多少？如果含有3對同源染色體呢？如果有n對呢？2.從建立模型的過程來看，減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的不同點有哪些？（2）將兩對染色體橫向排列在紡錘體中部赤道板注意：這次要在赤道板每一側(cè)放兩條不同顏色的染色體（3）同活動一的方法步驟“染色體移向細胞的兩極”（4）同活動一的方法步驟“一個細胞分裂成兩個細胞”（5）同活動一的方法步驟“模擬減數(shù)分裂第二次分裂”3.表達與交流（1）教師準(zhǔn)備實物投影儀（或投影機），畫有一個初級精母細胞和畫有兩個次級精母細胞的白紙（或透明膠片）各一張1.教師與學(xué)生共同觀看學(xué)生的演示過程，并作點評。（對演示學(xué)生的評價盡量以肯定為主）（2）任選一組學(xué)生演示“模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化”，并予以相應(yīng)的說明（3）任選一組學(xué)生演示“模擬減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合”，并予以相應(yīng)的說明教師：從我們進行“減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合”的實驗中，大家可以發(fā)現(xiàn)有兩對同源染色體的初級精母細胞共能產(chǎn)生幾種配子呢？學(xué)生：4種。教師：如果初級精母細胞有3對同源染色體呢？學(xué)生：8種。教師：大家可以推算一下我們?nèi)祟惓墒炷行怨材墚a(chǎn)生多少種的精子（不考慮非姐妹染色單體的交叉互換）。學(xué)生：223種。教師：因此，在不考慮非姐妹染色體的交叉互換的情況下，如果一種生物有n對同源染色體，則該生物能產(chǎn)生的配子種類數(shù)是2n。2.受精作用

教師播放精子與卵細胞結(jié)合受精的錄像，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考。教師：什么是受精作用？學(xué)生：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。教師：那卵細胞和精子依靠什么物質(zhì)進行相互識別？學(xué)生：細胞膜外面的糖蛋白。教師：很好?，F(xiàn)在同學(xué)們能否把剛才所看到的受精作用過程的錄像介紹一下？學(xué)生：在受精作用進行時，通常是精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。與此同時，卵細胞的細胞膜會發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子再進入。精子的頭部進入卵細胞后不久，精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合，使彼此的染色體會合在一起。教師：通過受精作用，染色體數(shù)目出現(xiàn)什么變化？學(xué)生：受精卵中染色體數(shù)目又恢復(fù)到原來體細胞中的數(shù)目，其中一半來自精子（父方），一半來自卵細胞（母方）。教師：現(xiàn)在我們回頭看看同源染色體的概念，同學(xué)們現(xiàn)在是否明白了同源染色體一條來自父方、一條來自母方的意思呢？學(xué)生：明白。精子和卵細胞中的同源染色體都是成單存在，精子帶有其中的一條，卵細胞帶有其中的另一條，受精后，這兩條同源染色體到了一個細胞中，它們就成對存在了。教師：總結(jié)得很好。接下來我們來看看卵細胞在受精前后的變化。未受精時，卵細胞好像睡著了，細胞呼吸和物質(zhì)合成進行得比較緩慢。受精過程使卵細胞變得十分活躍。教師顯示以下胚胎分裂分化系列圖片。教師：受精作用發(fā)生后，受精卵將迅速進行細胞分裂、分化，最終發(fā)育成新生命。新生命誕生以后由此開始了遺傳物質(zhì)與環(huán)境相互作用的發(fā)育過程。這里要注意的是，受精卵以什么方式進行分裂？學(xué)生：有絲分裂。教師：同學(xué)們，當(dāng)我們看這些圖片的時候，不知你是否也感覺到生命的神奇和來之不易：一個性成熟的男子每次釋放的精子約為2億～3億個，但能到達卵細胞周圍的只剩下幾十至數(shù)百個，而最終完成受精作用的只有一個精子。受精卵發(fā)育成新生兒要經(jīng)過“十月懷胎”，在母親懷孕和我們成長的過程中，只要有任何的意外，都會讓我們提早離開這美好的世界。所以，我們有理由不愛惜自己的生命嗎？學(xué)生：沒有。我們要珍惜生命，愛護自己。3.通過學(xué)習(xí)，結(jié)合我們學(xué)到的其他內(nèi)容，大家想一下減數(shù)分裂和受精作用到底有什么意義呢？這也是老師第一節(jié)課給大家提出的疑問，為什么教材要把減數(shù)分裂單列出來到這一章來學(xué)習(xí)呢？教師：其實歸根結(jié)底，減數(shù)分裂的意義就在于我們這一節(jié)課上課的時候老師提出的問題?，F(xiàn)在大家是否明白我們課前所提的問題“烏代與庫賽均為薩達姆與其妻子所生，但為什么他們?nèi)齻€人會長得不一樣”的原因啦？學(xué)生：主要是因為減數(shù)分裂形成配子的過程中，染色體組成具有多樣性，非姐妹染色單體的交叉互換，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過程中卵細胞和精子結(jié)合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。教師：進行有性生殖的后代由于具有雙親的遺傳物質(zhì)而在性狀表現(xiàn)上具有多樣性，這有何意義？教師：這種多樣性使生物具有更強的適應(yīng)力，有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。這也就是為什么我們的兄弟姐妹同時父母生的，但是長相和智力方面會有不同的原因。教師從成體開始邊講邊逐步展示減數(shù)分裂、受精作用圖解。教師：從上圖