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1、减数分裂和受精作用教案（第一课时） 河南省济源市第三中学 赵家铎一、教材分析：1. 教材的地位与作用：本节课是生物全日制普通高级中学教科书（必修2）新课标（人民教育出版社）第二章第一节。这部分内容不仅是第二章的重点内容，也是整本书的重点内容之一，这部分内容是在学生学习了细胞学知识，有丝分裂知识等知识基础上进行。通过学习，使学生全面认识细胞分裂的种类，实质和意义。并为后面学习遗传和变异，生物的进化奠定了细胞学的基础。因此，本节课内容在知识上具有承上启下的作用。2教学的重点与难点：减数分裂两次分裂过程中染色体的行为特征和数目变化是本节课的重点；而同源染色体的概念以及同源染色体移向两极的随机性是本节
2、课的难点。二、教学目标分析：1.知识与技能：掌握同源染色体的基本概念；理解和掌握减数分裂的两次分裂过程中染色体行为特征，特别是染色体数目、染色单体数目和DNA含量的变化规律。2.过程与方法：通过对减数分裂过程中染色体和DNA变化规律的认识，培养学生观察、分析、综合等方面的思维能力；通过分析讨论、巩固练习，培养学生解决问题的能力。3.情感态度与价值观：培养对立统一和发展变化的观点，并赞美生命的奇妙。三、学情分析：1. 学生学习本课内容的基础：根据本节课的知识体系、重点难点和学生的认识水平，采用“启发与探究”的教学模式实施教学，即：目标观察思考总结应用，根据教学目标设疑，引导学生观察和思考，通过归
3、纳和总结来解决问题并形成知识体系。然后加以应用，目的在于培养学生的思维能力。教学过程尽量体现以教师为主导，学生为主体的教学原则。2. 学生学习本课内容的能力：高中学生已经具有了一定的认知能力，观察分析能力，抽象思维能力，及一定的自主学习能力，但对于细胞中微观世界的物质变化缺乏感性认识，仍难以理解，较难抓住本质。大部分学生表现为基本知识，基本技能能“学会”但“会学”的同学不多，主要原因是学生在逻辑推理和整体把握两个方面存在障碍，对问题探讨停留于表象认识，难于抓住事物的本质。所以我采取借助多媒体辅助教学，增加教学的直观性、科学性和课堂内容容量。3. 学生学习本课内容的心理：学生毕竟有着基础和其它方
4、面，如空间想象及思维能力、兴趣、动机、毅力、情感等非智力因素的差异，因此要针对不同情况来进行教学。从疑问的设置，到问题的回答要适合不同层次的同学；从基础知识的掌握，再到能力的培养，包括探索创新能力，学习兴趣等，教师要对不同层次同学进行相应点拨。4.学法分析：通过指导学生对多媒体动画中减数分裂过程染色体变化行为的观察，促成学生知识的迁移，使学生对重点、难点知识能更好地理解和掌握，从而达到落实教学目标的目的；通过解题过程的辅导，培养学生的科学思维方法和解决问题的能力。5课时安排：2课时：第一课时学习减数分裂概念和精子形成过程；第二课时学习卵细胞的形成过程，减数分裂和受精作用意义,减数分裂和有丝分裂
5、异同点比较。这里主要是第一课时的教学方法和教学过程。四、教学准备：多媒体课件； 自制教具；学案等【教学过程】：一、引入：复习提问，导入新课问细胞分裂是生物体生长和繁衍的基本保证,我们已经学过有丝分裂的有关知识,有丝分裂最重要的特点是什么?结果怎样? （温旧学新）（播放有丝分裂flash课件） 学生讨论，师总结：有丝分裂重要的特点是遗传物质复制后平均分配到两个子细胞中(复制一次，分裂一次)。分裂的结果是产生两个子细胞，子细胞中染色体数目与亲代细胞一样。问：我们知道进行有性生殖的多细胞生物体都是由一个受精卵通过有丝分裂和细胞分化发育而来的，有性生殖的生物在性成熟后都要产生精子和卵细胞，若精子和卵细
6、胞按有丝分裂方式产生的话，会有怎样的结果?（引导学生以人为例进行分析）学生讨论回答后，ppt展示如下结果：父亲（46） 母亲（46） 受精卵（92）有丝分裂 有丝分裂 精子（46） 卵细胞（46） 子女（92）总结提问：这样，染色体数目会逐代加倍，这不利于物种稳定。人和进行有性生殖的生物都存在同样的问题。实际上,我们父母的体细胞中有46条染色体，我们自己也是46条染色体，那么，生物体是如何保证前后代染色体数目的恒定呢？（通过设问，引起同学的思考，激发学生的兴趣和强烈求知欲，使学生产生急需探究心理，学习动机由潜伏期迅速自然进入活跃状态。）学生讨论，ppt展示答案：精子和卵细胞中染色体必须减少一半
7、；启发学生：那么，细胞以怎样的方式使染色体数目减少一半？学生讨论，师归纳：从19世纪后期到20世纪初，许多科学家相继观察到，无论动物或植物的生殖细胞在形成过程中，染色体数目都要减少一半，并将这个过程命名为“减数分裂”。【引入课题】减数分裂和有性生殖细胞的形成二、新授：动画演示，共同探究指导学生预习：请大家阅读课本P16内容，思考：哺乳动物精子在什么器官中形成、能形成精子细胞是什么细胞？该细胞有何特点？学生看书后回答：雄性哺乳动物精子在睾丸中形成，形成精子的原始生殖细胞叫做精原细胞，精原细胞中的染色体数目与体细胞相同。精原细胞通过减数分裂产生精子。ppt展示减数分裂概念，减数分裂的要点。(先整体
8、了解减数分裂的过程)（以精子的形成为例，动画演示减数分裂全过程。同时说明：为学习方便，也为了后面能说明染色体分离的随机性，细胞中的染色体以4条表示。） 问：大家看完了减数分裂的全过程，与有丝分裂比较一下，我们观察到减数分裂过程染色体的行为有什么明显的特点？学生讨论回答：有染色体配对的情况。师提示：配对的染色体都是同源染色体。问：那么，什么是同源染色体？同源染色体是如何形成的？1、动画演示同源染色体的形成过程教师总结：精子和卵细胞中2条染色体大小形状各不相同，精、卵结合形成受精卵后，来自精子（父方）的每条染色体一般都能在来自卵细胞（母方）的染色体中找到一个与之大小形状相同的染色体，我们把这样的两
9、条染色体称为同源染色体。所以说受精卵中的染色体是一半来自父方，一半来自母方；由受精卵有丝分裂而来的体细胞中染色体也是一半来自父方，一半来自母方。原始生殖细胞（如精原细胞）就是由体细胞分裂、分化而形成的，所以，原始生殖细胞中也存在着同源染色体。（设计意图：同源染色体是本课题的关键点和切入点，在教学安排上，将同源染色体概念提前讲述，为的是分散难点，为后面讲述联会和四分体奠定基础。）问：那么减数分裂过程中，染色体都发生了哪些行为变化呢？下面我们详细分析一下减数分裂全过程。2、动画演示：精原细胞形成初级精母细胞过程学生观看，教师解说：减数第一次分裂间期，精原细胞的体积增大，染色体的复制，变为初级精母细
10、胞。这时每条染色体已含有两条姐妹染色单体，只是由于这一时期染色体呈染色质状态，实际上看不出来。分析此时细胞内染色体数量、染色单体数量和DNA含量的变化并在黑板上板书。 学生讨论并回答。 3、动画演示：同源染色体联会时的动态变化和四分体形成过程学生观看，教师解说：接着，进入减数第一次分裂前期。这时我们可以明显看到初级精母细胞中原来分散存在的染色体开始进行两两配对。配对的2条染色体互为同源染色体，这种现象称为联会。联会的每对同源染色体含有4条染色单体，叫四分体。四分体时期相邻的非姐妹染色单体之间常常会发生交叉互换。分析此时细胞内染色体数量、染色单体数量和DNA含量的变化并在黑板上板书。 学生讨论并
11、回答。 4、动画演示：减中期四分体排列在赤道板上，减后期同源染色体分离观看减中期和后期染色体的行为变化并与有丝分裂中、后期进行比较。分析减中期和后期细胞内染色体数量、染色单体数量和DNA含量如何变化并板书。学生讨论并回答。 师提示：在减后期，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。这就是我们之前学习的基因的分离定律和自由组合规律的细胞学基础。5、动画演示：次级精母细胞形成过程学生观看，教师解说：接着，细胞膜从中部向
12、内凹陷，分裂成两个子细胞，叫次级精母细胞。问：次级精母细胞中染色体数与初级精母细胞相比发生了怎样的变化？生答：染色体数目减少了一半。问：减少的原因是什么？次级精母细胞中染色体数目减少了怎样的一半？是不是随机减少了一半？学生讨论，师提示：在减数第一次分裂中出现了同源染色体联会，然后发生同源染色体的分离，细胞的每个极只得到各对同源染色体中的一条，从而使形成的次级精母细胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半。这一半恰好是一整套的非同源染色体。分析每个次级精母细胞内染色体数量、染色单体数量和DNA含量的变化并在黑板上板书。问：次级精母细胞会以怎样的方式进行减数第二次分裂？染色体数还会再减半吗？细胞内的
13、染色体数量、染色单体数量和DNA含量又会如何变化？ 6、动画演示次级精母细胞到精子的过程学生观看，教师解说：减数第二次分裂类似有丝分裂过程：前期，细胞内的染色体散乱分布；中期，染色体的着丝点排成一排，排列在细胞中央的赤道板上（与有丝分裂中期进行比较）；后期，着丝点一分为二，两个姐妹染色单体分开成为两个子染色体（注：不是同源染色体），在纺锤丝的牵引下，移向两极（与有丝分裂后期进行比较）；接着，细胞分裂，两个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，减数分裂完成。演示减数第二次分裂过程时，尤其要突出细胞内“是否含有同源染色体”。分析减数第二次分裂时期细胞内染色体数量、染色单体数量和DNA含量的变化并在黑板上
14、板书。【小结】：经过减数第二次分裂，两个次级精母细胞形成了四个精细胞。精细胞中染色体数目、DNA含量，与精原细胞相比都减少一半；精细胞再经过变形，形成精子，在这个过程中，丢掉了精子细胞的大部分细胞质，带上重要的物质细胞核内的染色体，轻装上阵，并形成了一个长长的尾，便于游动。精子不再分裂，减数分裂无细胞周期。【注】：在连续播放幻灯片的过程中，指导学生在学案上“精子的形成过程图解”中填出减数分裂各个时期细胞的名称、细胞内染色体数目，DNA数目。同时让学生自己在下面独立画出各个时期的图像（主要是染色体的变化），从而达到巩固强化的目的。在学生绘图的过程中，老师巡回查看，指出学生绘错的地方，以引导思维的
15、方式，提出问题，让学生分析思考，寻找正确的知识。（培养学生动手能力，把所学内容以画图形式表现出来）7、现在，我们再重复回顾一遍精子的形成过程(总结减数分裂的特征并板书)，可以用以下口诀记忆：复制一次，分裂两次；减一同源分，减二姐妹分。8、分析减数分裂各时期细胞内的染色体数量、染色单体数量和DNA含量的变化情况ppt展示图表，学生回答填表（以精原细胞中染色体数2n,DNA数2c为例），并布置学生课后绘出减数分裂过程中染色体、DNA变化曲线图。播完后，师提问：一个含有两对同源染色体的精原细胞，经过减数分裂以后，能形成几种类型的精子？学生回答：4个教师点拔：错，一个精原细胞减数分裂只能形成二种类型的精子；9、动画演示：同源染色体分离，非同源染色体自由组合师解说：对于含有两对同源染色体的初级精母细胞来说，减后期，同源染色体分离的情况有两种，可能产生的组合有是22种，但这仅仅是有可能出现的几率；假如只是一个精原细胞，那么实际分离的情况只有一种，
