減數(shù)分裂和受精作用教案 高一下學(xué)期生物人教版必修2

教案教學(xué)基本信息課題減數(shù)分裂和受精作用第1課時學(xué)科生物學(xué)段：高中年級一年級教材書名：生物學(xué)必修2遺傳與進(jìn)化出版社：人民教育出版社教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)

1.通過觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片及精子的形成過程示意圖，利用“假說-演繹法”歸納概括減數(shù)分裂的概念及過程。

2.模擬減數(shù)分裂中染色體的變化，闡明減數(shù)分裂過程中染色體發(fā)生自由組合和互換的重要意義。1.教學(xué)重點(diǎn)

（1）減數(shù)分裂的概念及過程

（2）對“假說-演繹法”的理解及應(yīng)用2.教學(xué)難點(diǎn)（1）建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型。（2）對“假說-演繹法”的理解及應(yīng)用教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動設(shè)計(jì)意圖引入新課導(dǎo)入：“受精作用”的精卵結(jié)合的視頻觀看。（視頻科普明確說明精子形成雄原核含有23條染色體，卵細(xì)胞形成的雌原核含有23條染色體，兩核融合形成含有46條染色體的受精卵。）（說明：此處利用希沃白板5的“多媒體”添加視頻的功能，將視頻直接插入，選擇“播放一次”的選項(xiàng)。播放完成后利用白板的“動畫”功能將視頻移出。）由科普視頻引發(fā)學(xué)生對生命個體生長發(fā)育方式的思考，認(rèn)同通過研究生殖細(xì)胞的形成過程的合理性和重要意義。新知學(xué)習(xí)引導(dǎo)：科普視頻的精子或卵細(xì)胞的染色體數(shù)都23條，是人正常體細(xì)胞中染色體數(shù)的一半。提出疑問：這些生殖細(xì)胞染色體數(shù)是如何減半的呢？（教師引導(dǎo)：孟德爾得出基因的分離和自由組合兩大遺傳定律中運(yùn)用了“假說-演繹法”的科學(xué)研究方法，本節(jié)課也運(yùn)用“假說-演繹法”的步驟進(jìn)行減數(shù)分裂概念的相關(guān)學(xué)習(xí)，首先提出相關(guān)疑問。）（教師引導(dǎo)學(xué)生對生殖細(xì)胞產(chǎn)生方式進(jìn)行假設(shè)。學(xué)生根據(jù)已學(xué)的有絲分裂知識基礎(chǔ)和教材，否定有絲分裂的方式，并作出相關(guān)假設(shè)，即魏斯曼的預(yù)測。）作出假設(shè)：魏斯曼的預(yù)測：在卵細(xì)胞和精子成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子與卵細(xì)胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。即減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂。（引導(dǎo)：做出假設(shè)后，需要對根據(jù)魏斯曼的預(yù)測做出相關(guān)的演繹推理）演繹推理：教師引導(dǎo)：接下來以人體精子形成過程為例，請同學(xué)們利用染色體模型演繹染色體數(shù)如何減半的特殊過程。學(xué)生課堂活動：要求：根據(jù)假設(shè)和教材，小組合作，構(gòu)建染色體變化模型(以2對同源染色體為例），演繹染色體數(shù)減半的過程。首先介紹同源染色體模型，照片所示，引出同源染色體（非同源染色體）的概念（說明：此處采用白板的“蒙層”功能，課中展示時用“橡皮”擦除蒙層，顯現(xiàn)同源染色體的圖片）同源染色體:形態(tài)大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方的一對染色體。（一般用不同顏色表示）學(xué)生活動5分鐘時間，一組學(xué)生合作在希沃白板上操作模擬精子的形成過程，即減數(shù)分裂過程的染色體變化和數(shù)目減半的過程，其余小組的學(xué)生在座位上利用課前準(zhǔn)備的模型進(jìn)行操作。（說明：1、此處將模擬細(xì)胞的圖片利用白板的“鎖定”功能鎖定，防止移動，再利用白板的圖片“克隆”功能將各染色體模型進(jìn)行克隆，學(xué)生操作時可以隨意拖動圖片，白板的“旋轉(zhuǎn)”功能應(yīng)是一個很實(shí)用的功能，但是操作過程中旋轉(zhuǎn)圖片時容易改變圖片的大小，因此通過多添加不同角度的圖片彌補(bǔ)“旋轉(zhuǎn)”功能的缺陷。2、一組學(xué)生操作白板時，采用與電腦端白板同網(wǎng)絡(luò)條件下的IPad的希沃“移動授課”的“攝像”功能，同時在白板上展示其余學(xué)生的操作情況）3.成果展示5分鐘的操作結(jié)束后，學(xué)生展示精子形成過程中染色體變化的模擬成果。根據(jù)學(xué)生的模擬成果進(jìn)行提問：相比較有絲分裂，精子形成過程中染色體復(fù)制了幾次？細(xì)胞分裂幾次？一個精原細(xì)胞最終形成幾個精細(xì)胞？學(xué)生答：染色體復(fù)制了一次，細(xì)胞分裂2次，一個精原細(xì)胞最終形成4個精細(xì)胞。（教師引導(dǎo)：對，減數(shù)分裂共分裂了兩次，分別稱作減Ⅰ和減Ⅱ，細(xì)胞名稱分別精原細(xì)胞、教初級精母細(xì)胞、次級精母細(xì)胞、精細(xì)胞）問：四個精細(xì)胞之間染色體組成什么關(guān)系？答：染色體組成共兩種類型，是互補(bǔ)的關(guān)系。同源染色體何時分離，結(jié)果是什么？答:在減Ⅰ后期同源染色體隨紡錘絲牽引分離，結(jié)果是減Ⅰ末期細(xì)胞質(zhì)分裂形成的兩個次級精母細(xì)胞中的染色體數(shù)發(fā)生了減半。減Ⅱ是否發(fā)生了染色體數(shù)的再次減半呢？原因是什么？答：沒有，減Ⅱ后期，次級精母細(xì)胞的著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，由紡錘絲牽引移向細(xì)胞兩極，減Ⅱ末期細(xì)胞質(zhì)分裂形成的精細(xì)胞的染色體數(shù)等于次級精母細(xì)胞，等于初級精母細(xì)胞（精原細(xì)胞）染色體數(shù)的一半。（說明：此處采用白板的“筆”的功能，上課中展示即時圈出重要信息。）（4）減Ⅰ是否存在其他種類的同源染色體分離結(jié)果？原因是什么？答：有展示其余小組的模擬結(jié)果，解釋是減Ⅰ后期同源染色體分裂時非同源染色體自由組合的結(jié)果，是生殖細(xì)胞多樣性的重要原因之一。（說明：此處采用IPag端白板的“移動授課”的“相片”功能，上傳即時圖片，展示其余學(xué)生的模擬情況）小結(jié)減數(shù)分裂過程染色體數(shù)目減半的原因是：（1）一個精原細(xì)胞染色體復(fù)制了1次，細(xì)胞分裂2次，最終形成4個（2種）精細(xì)胞（精子）。（2）減Ⅰ后期，同源染色體分離，使染色體數(shù)目減半，非同源染色體自由組合，使精子具有多樣性（3）減Ⅱ后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，確保精子染色體數(shù)為精原細(xì)胞的一半。（說明：此處采用白板“蒙層”功能，課中展示時用“橡皮”擦除蒙層，顯現(xiàn)文字小結(jié)）分析：通過模型的建構(gòu)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)魏斯曼的預(yù)測的減數(shù)分裂解決了生殖細(xì)胞的染色體數(shù)目減半的難題，但是假說如果沒有實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持是不成立的。提問：魏斯曼的預(yù)測是否有充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)呢？（實(shí)驗(yàn)證據(jù)）學(xué)生課堂活動：學(xué)生觀察黑麥減數(shù)分裂過程的照片，根據(jù)減數(shù)分裂主要特征，找出細(xì)胞染色體數(shù)目減半和細(xì)胞分裂兩次的證據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生：重點(diǎn)找出減Ⅰ同源染色體分離是染色體數(shù)目減半的原因。減Ⅱ姐妹染色單體分離是染色體數(shù)目不發(fā)生再次減半的原因。細(xì)胞分裂兩次一個性原細(xì)胞最終生成四個生殖細(xì)胞的原因。從而總結(jié)出減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂，發(fā)生了染色體復(fù)制一次、細(xì)胞分裂兩次的特殊過程。（說明：此處采用白板“放大鏡”功能，課中展示時凸顯重要的圖片信息）（歸納概念）減數(shù)分裂：是原始生殖細(xì)胞形成成熟生殖細(xì)胞的過程。減數(shù)分裂時，細(xì)胞中染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，最終使成熟的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞減少一半。遵從科學(xué)研究發(fā)展的規(guī)律，利用已知進(jìn)行假設(shè)，并進(jìn)行演繹。通過細(xì)致的觀察驗(yàn)證假說的正確性。帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)研究的過程，培養(yǎng)學(xué)生的分析、比較、歸納等科學(xué)思維能力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。通過模型構(gòu)建、小組合作、歸納總結(jié)減數(shù)分裂的過程，加深學(xué)生印象同時，幫助學(xué)生逐步理解染色體的數(shù)目是如何實(shí)現(xiàn)減半的，同時通過問題探究的方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。通過對減數(shù)分裂同源染色體的分離與非同源染色體自由組合方式的模擬分析，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)原理、學(xué)會用科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待自然界生命現(xiàn)象，科學(xué)的、理性面對社會倫理。小結(jié)提升小結(jié)減數(shù)分裂的概念小結(jié)“假說-演繹法”的應(yīng)用回顧、落實(shí)重要概念課后作業(yè)課后構(gòu)建卵細(xì)胞的形成過程的模型，并與精子的形成過程比較異同。通過材料準(zhǔn)備，完善和檢測所學(xué)知識。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動設(shè)計(jì)意圖引入新課

導(dǎo)入：“受精作用”的精卵結(jié)合的視頻觀看。（視頻科普明確說明精子形成雄原核含有23條染色體，卵細(xì)胞形成的雌原核含有23條染色體，兩核融合形成含有46條染色體的受精卵。）（說明：此處利用希沃白板5的“多媒體”添加視頻的功能，將視頻直接插入，選擇“播放一次”的選項(xiàng)。播放完成后利用白板的“動畫”功能將視頻移出。）

由科普視頻引發(fā)學(xué)生對生命個體生長發(fā)育方式的思考，認(rèn)同通過研究生殖細(xì)胞的形成過程的合理性和重要意義。新知學(xué)習(xí)引導(dǎo)：科普視頻的精子或卵細(xì)胞的染色體數(shù)都23條，是人正常體細(xì)胞中染色體數(shù)的一半。提出疑問：這些生殖細(xì)胞染色體數(shù)是如何減半的呢？（教師引導(dǎo)：孟德爾得出基因的分離和自由組合兩大遺傳定律中運(yùn)用了“假說-演繹法”的科學(xué)研究方法，本節(jié)課也運(yùn)用“假說-演繹法”的步驟進(jìn)行減數(shù)分裂概念的相關(guān)學(xué)習(xí)，首先提出相關(guān)疑問。）（教師引導(dǎo)學(xué)生對生殖細(xì)胞產(chǎn)生方式進(jìn)行假設(shè)。學(xué)生根據(jù)已學(xué)的有絲分裂知識基礎(chǔ)和教材，否定有絲分裂的方式，并作出相關(guān)假設(shè)，即魏斯曼的預(yù)測）作出假設(shè)：魏斯曼的預(yù)測：在卵細(xì)胞和精子成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子與卵細(xì)胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。即減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂。（引導(dǎo)：做出假設(shè)后，需要對根據(jù)魏斯曼的預(yù)測做出相關(guān)的演繹推理）演繹推理：教師引導(dǎo)：接下來以人體精子形成過程為例，請同學(xué)們利用染色體模型演繹染色體數(shù)如何減半的特殊過程。學(xué)生課堂活動：要求：根據(jù)假設(shè)和教材，小組合作，構(gòu)建染色體變化模型(以2對同源染色體為例），演繹染色體數(shù)減半的過程。1.

首先介紹同源染色體模型，照片所示，引出同源染色體（非同源染色體）的概念（說明：此處采用白板的“蒙層”功能，課中展示時用“橡皮”擦除蒙層，顯現(xiàn)同源染色體的圖片）同源染色體:形態(tài)大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方的一對染色體。（一般用不同顏色表示）2.

學(xué)生活動5分鐘時間，一組學(xué)生合作在希沃白板上操作模擬精子的形成過程，即減數(shù)分裂過程的染色體變化和數(shù)目減半的過程，其余小組的學(xué)生在座位上利用課前準(zhǔn)備的模型進(jìn)行操作。（說明：1、此處將模擬細(xì)胞的圖片利用白板的“鎖定”功能鎖定，防止移動，再利用白板的圖片“克隆”功能將各染色體模型進(jìn)行克隆，學(xué)生操作時可以隨意拖動圖片，白板的“旋轉(zhuǎn)”功能應(yīng)是一個很實(shí)用的功能，但是操作過程中旋轉(zhuǎn)圖片時容易改變圖片的大小，因此通過多添加不同角度的圖片彌補(bǔ)“旋轉(zhuǎn)”功能的缺陷。2、一組學(xué)生操作白板時，采用與電腦端白板同網(wǎng)絡(luò)條件下的IPad的希沃“移動授課”的“攝像”功能，同時在白板上展示其余學(xué)生的操作情況）3.成果展示5分鐘的操作結(jié)束后，學(xué)生展示精子形成過程中染色體變化的模擬成果。根據(jù)學(xué)生的模擬成果進(jìn)行提問：（1）相比較有絲分裂，一個精原細(xì)胞精子染色體復(fù)制了幾次？細(xì)胞分裂幾次？最終形成幾個精細(xì)胞？學(xué)生答：染色體復(fù)制了一次，細(xì)胞分裂2次，一個精原細(xì)胞最終形成4個精細(xì)胞。（教師引導(dǎo)：對，減數(shù)分裂共分裂了兩次，分別稱作減Ⅰ和減Ⅱ，細(xì)胞名稱分別精原細(xì)胞、教初級精母細(xì)胞、次級精母細(xì)胞、精細(xì)胞）問：四個精細(xì)胞之間染色體組成什么關(guān)系？答：染色體組成共兩種類型，是互補(bǔ)的關(guān)系。（2）同源染色體何時分離，結(jié)果是什么？答:在減Ⅰ后期同源染色體隨紡錘絲牽引分離，結(jié)果是減Ⅰ末期細(xì)胞質(zhì)分裂形成的兩個次級精母細(xì)胞中的染色體數(shù)發(fā)生了減半。（3）減Ⅱ是否發(fā)生了染色體數(shù)的再次減半呢？原因是什么？答：沒有，減Ⅱ后期，次級精母細(xì)胞的著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，由紡錘絲牽引移向細(xì)胞兩極，減Ⅱ末期細(xì)胞質(zhì)分裂形成的精細(xì)胞的染色體數(shù)等于次級精母細(xì)胞，等于初級精母細(xì)胞（精原細(xì)胞）染色體數(shù)的一半。（說明：此處采用白板的“筆”的功能，上課中展示即時圈出重要信息。）

（4）減Ⅰ是否存在其他種類的同源染色體分離結(jié)果？原因是什么？答：有展示其余小組的模擬結(jié)果，解釋是減Ⅰ后期同源染色體分裂時非同源染色體自由組合的結(jié)果，是生殖細(xì)胞多樣性的重要原因之一。（說明：此處采用IPad端白板的“移動授課”的“相片”功能，上傳即時圖片，展示其余學(xué)生的模擬情況）小結(jié)精子形成過程染色體數(shù)目減半的原因是：（1）一個精原細(xì)胞染色體復(fù)制了1次，細(xì)胞分裂2次，最終形成4個（2種）精細(xì)胞（精子）。（2）減Ⅰ后期，同源染色體分離，使染色體數(shù)目減半，非同源染色體自由組合，使精子具有多樣性（3）減Ⅱ后期，著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，確保精子染色體數(shù)為精原細(xì)胞的一半。（說明：此處采用白板“蒙層”功能，課中展示時用“橡皮”擦除蒙層，顯現(xiàn)文字小結(jié)）分析：通過模型的建構(gòu)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)魏斯曼的預(yù)測的減數(shù)分裂解決了生殖細(xì)胞的染色體數(shù)目減半的難題，但是假說如果沒有實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持是不成立的。提問：魏斯曼的預(yù)測是否有充分的實(shí)驗(yàn)證據(jù)呢？實(shí)驗(yàn)證據(jù)：學(xué)生課堂活動：學(xué)生觀察黑麥減數(shù)分裂過程的照片，根據(jù)減數(shù)分裂主要特征，找出細(xì)胞染色體數(shù)目減半和細(xì)胞分裂兩次的證據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生：重點(diǎn)找出減Ⅰ同源染色體分離是染色體數(shù)目減半的原因。減Ⅱ姐妹染色單體分離是染色體數(shù)目不發(fā)生再次減半的原因。一個性原細(xì)胞最終生成四個生殖細(xì)胞是細(xì)胞分裂兩次的證據(jù)。從而總結(jié)出減數(shù)分裂是一種特殊的有絲分裂，發(fā)生了染色體復(fù)制一次、細(xì)胞分裂兩次的特殊過程。（說明：此處采用白板“放大鏡”功能，課中展示時凸顯重要的圖片信息）歸納概念：減數(shù)分裂：在減數(shù)分裂前，每個精原細(xì)胞的染色體復(fù)制一次，而細(xì)胞在減數(shù)過程中連續(xù)分裂兩次，最后形成四個精細(xì)胞。這兩次分裂過程分別叫減Ⅰ（減數(shù)第一次分裂）和減Ⅱ（減數(shù)第二次分裂）特點(diǎn)：染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次結(jié)果：成熟的生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞減少一半。

遵從科學(xué)研究發(fā)展的規(guī)律，利用已知進(jìn)行假設(shè)，并進(jìn)行演繹。通過細(xì)致的觀察驗(yàn)證假說的正確性。帶領(lǐng)學(xué)生體驗(yàn)研究的過程，培養(yǎng)學(xué)生的分析、比較、歸納等科學(xué)思維能力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

通