高中生物：2.1 减数分裂中的染色体行为 教案 浙科版必修2

用心 爱心 专心 第第 1 1 节节 减数分裂中的染色体行为减数分裂中的染色体行为 一 教学目标一 教学目标 知识目标知识目标 1 了解细胞核内染色体和染色质的关系 了解染色体的类型 识记常见生物的染色体 数量 2 理解减数分裂和受精作用的概念 过程和遗传学意义 3 掌握染色体在减数分裂过程中形态 数量 行为的变化 理解同源染色体 四分体 的概念 4 通过减数分裂模型的制作 使学生加深对减数分裂过程的理解 能力目标能力目标 1 培养学生构建模型能力 空间想象和逻辑思维能力 用简约的科学术语概括 总结 和表达生物现象的能力 2 通过手工制作模型 在制作过程中设计构思 查阅资料 寻找实验材料 探索发现 等一系列的实践活动 培养学生实验动手能力和研究性学习能力 3 培养学生运用减数分裂过程中染色体的相应变化规律 来解释和解决实际问题的能 力 情感态度与价值观情感态度与价值观 1 联系实际生活激发学生学习生物学的兴趣 2 通过减数分裂过程中染色体行为与遗传规律的联系明确探究性思维 在生物发展过 程的重要作用 激发学生对于未知现象的探索 质疑精神 3 养成学生的探究性思维品质和构建模型的能力 4 减数分裂和受精作用等内容在于揭示生命延续体会的生物的奥妙 二 教材分析二 教材分析 教材的地位作用教材的地位作用 本章 染色体与遗传 是必修 2 遗传与进化的基础 从教材编排体系来看 第一章孟德 尔定律 重视学生探究性思维的培养 要从遗传学上理解孟德尔定律必须系统的学习 染色 体与遗传 这一模块的其他内容与本章息息相关 如生物的变异和生物的进化 同时本章 还是选修模块的知识前提如人工授精 试管婴儿等生殖技术 都是以减数分裂和受精作用为 必要的知识基础 只有理解 减数分裂过程中的染色体行为 才能理解 分离定律和自由组合定律 与 其是现象和本质的关系 才能从根本上理解 生物变异 的重要来源基因重组以及染色体变 异 为以后的生物的进化奠定基础 总之 减数分裂中的染色体行为 是 遗传与变异 中的重中之重 教学重难点教学重难点 重点 减数分裂各个阶段染色体行为 数量 特征的变化 难点 掌握各阶段染色体数量的变化特点 理解同源染色体的概念 建议课时建议课时 2 课时 三 学情分析三 学情分析 用心 爱心 专心 学生已经系统的学习完了 分子与细胞 模块 具备了比较强的生物学习的能力 学习 过了细胞的增殖和分化 对于细胞分裂有一定的知识储备 虽然高中生的逻辑思维 空间抽 象 分析判断和归纳总结的能力都比较强 而这一节的内容相对来说非常抽象 可能对学生 来说是一种能力的挑战 教师在挖掘教材的基础上尽量化抽象为直观 具体 采用多种教学 策略 这样能够激起学生的学习欲望和学习的成功感 四 教学设计四 教学设计 设计思路设计思路 这一小节的教学内容 教师应该先用有丝分裂过程来回顾原有的关于细胞分裂的知识点 进而引出减数分裂的初步概念 再讲述精子与卵细胞的形成过程的方法进行教学 也可以先 讲述精子与卵细胞的形成过程 再指导学生归纳出减数分裂的概念 最后讲述减数分裂和受 精作用的意义 学生对减数分裂概念的掌握不可能一次到位 教师在教学中应注意到学生对该知识点的 认知层次需要逐步提高 初次介绍减数分裂只能达到 识记的水平 通过学习精子和卵细 胞的形成过程 使学生对减数分裂概念达到 理解的水平 在此基础上 将减数分裂与有丝 分裂相比较 并应用于对遗传规律理解中 才能使学生对减数分裂的概念最终达到 应用 的 水平 课前准备课前准备 教师 有丝分裂挂图或者 CIA 精子形成过程挂图或者 CIA 哺乳动物睾丸示意图 带 有磁性的各种染色体模型 可以自制 建议第一课时用挂图 第二课时用自制 CIA 授课 学生 课前复习回顾关于 分子与细胞 模块的细胞有丝分裂的内容 特别注重对一些 相关基础概念的把握 染色体 DNA 染色单体以及遗传物质复制对三者数量造成的影响 查找关于精子 卵细胞的内容 教学过程教学过程 教学思路教学思路教教 学学 设设 计计说明说明 回顾旧知 复习有关有丝分裂过程中的染色体 DNA 染色单体的行为 数量变化 可以设计如下问题 有丝分裂分成几个时期 每个时期的主要特点是什么 什么时期是观察染色体的最佳时期 有丝分裂 DNA 复制以后 染色体的数量加倍了吗 染色单体数 量加倍了吗 有丝分裂产生的子代细胞跟亲代细胞染色体数量一致吗 有丝分裂的意义 唤醒学生 关于细胞 分裂的相 关知识点 有丝分裂过程中出现了染色体和染色质两种形态 它们存在怎么 样的联系 学生回答 教师总结 染色体和染色质是同一物质在不同时期的不同表现 他们之间的本质相同 存在形态不同 学生自己看书 总结染色体的组成 种类的知识点 教师根据学生的总结 板书 这部分知 识在有丝 分裂中已 经涉及 可以让学 生归纳 教师总结 用心 爱心 专心 引入新课 引入减数 分裂 一 减数 分裂概念 遗传物质 复制一次 细胞连续 分裂两次 是一种特 殊的有丝 分裂 染色体结构 着丝粒 长臂 短臂 染色体类型 端着丝粒染色体 近端着丝粒染色体 中间着丝粒染色体 常见动植物的染色体 教师应该让学生明确 生物体内染色体有不同的类型 不同生物 染色体数量不一样 教师提问 总结那么多生物的遗传物质 体细胞中的染色体是成 对存在的 可以用 2n 来表示 为什么呢 假设体细胞的染 色体数不是 2n 会带来什么样的影响 教师提示学生从生物 的生殖这个角度考虑 教师板书 受精卵 2n 个体 2n 用于体细胞增殖 生殖 精巢 睾丸 2n 卵巢 2n 精子 n 卵细胞 n 有丝分裂 有丝分裂 受精 作用 教师提出本节课探究目标 为什么染色体数由体细胞的 2n 转 变为了 n 这也是理解减数分裂的关键 学生讨论 有丝分裂 复制一次 分裂一次 教师提示 减数分裂 复制一次 分裂二次 减数分裂 不复制 分裂一次 教师与学生互动共同得出 减数分裂应该是遗传物质复制一次 而染色体连续分裂两次的细胞分裂方式 是一种特殊的有丝分裂 由于在减数分裂过程中也会出现染色体和纺锤体 可以通过 挂图 投 影 CIA 辅 助教学 提出本课 主要解决 的问题 在学生讨 论时 教 师提示根 据有丝分 裂前后染 色体的数 量变化来 思考 二 精子 形成过程 教师 下面我们以精子细胞为例系统地学习减数分裂的过程 哺乳动物睾丸示意图 讲述减数 分裂内容 前要明确 这节课的 重点 减 用心 爱心 专心 1 产生部 位 2 减数分 裂过程 三 精子 形成全过 程详解 1 精原细 胞 1 产生部位 睾丸中的曲细精管 精原细胞 精子细胞 原始生殖细胞 成熟生殖细胞 在这里教师要把握精原细胞来源和去路问题 让学生明确 精原细胞不但可以有丝分裂产生精原细胞 还可以 通过减数分裂产生精子细胞 2 减数分裂过程 出示减数分裂整个过程的挂图或者投影 精原 细胞 初级精 母细胞 次级精 母细胞 精子 细胞 精子 复制 一次分裂二次分裂变形 减数第一次分裂 减数第二次分裂 先总体分析整个减数分裂过程 让学生总体上先把握减数分裂几 个重要阶段 要注意以下几点 减数第一次分裂与减数第二次分裂不同起点和终点 精子细胞变形成精子的过程不属于减数分裂的范畴 在这个过 程中丢掉了大部分的细胞质 只留下精子头部细胞核 一个精原细胞最后产生四个精子细胞 染色体数为体细胞的一 半 教师说明 根据减数分裂过程中染色体变化特征将减数分裂分 为减数分裂间期 减数第一次分裂 前 中 后 末 减数第二 次分裂 前 中 后 末 1 精原细胞 减数分裂间期 注意 DNA 复制 有关 PRO 合成 染色体呈现染色质形态 复制后 DNA 数量加倍 染色单体形成 染色体数不变 数分裂过 程中的染 色体行为 以上的讲 解都是为 学习减数 分裂的全 过程清除 障碍 接 下来学生 就可以全 身心的投 入到减数 分裂全过 程的学习 中 与有丝分 裂间期联 系 2 初级精 母细胞 1 前期 2 初级精母细胞 1 前期 I 教师提示学生观察染色体特点 每条染色体都有 2 个 DNA 2 条姐妹染色单体 染色体会出现两两配对的现象 减数第一 次分裂前 期最主要 用心 爱心 专心 同源染色 体 四分 体 2 中期 同源染色 体排列在 赤道板的 两侧 3 后期 特点 同 源染色体 分离 非 同源染色 体自由组 合 配对的这一对染色体称为同源染色体 学生观察并总结同源 染色体特点 配对的这一对染色体由于有四条染色单体 所以又称为四分 体 在四分体时期有交叉互换 适当讲解交叉互换的意思 总结 1 个四分体 1 对同源染色体 4 条染色单体 4 个 DNA 教师引导学生讨论同源染色体的知识点 设计问题如下 在生物体细胞中存在着同源染色体吗 有丝分裂过程中有同 源染色体吗 出不出现配对的现象 人总共有 46 条染色体 那么同源染色体有多少对 能理解同 源染色体一条来自父方 一条来自母方吗 同源染色体的形态 大小一定相同吗 2 中期 I 特点 每一对同源染色体排列在赤道板的两侧 引导学生讨论 这样排列有什么样的生物学意义 为学习同源染 色体后期的分离 非同源染色体随机组合做准备 3 后期 I 特点 纺锤丝牵引下 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 比较有丝分裂后期染色体行为的不同点 特别要注意非同源 染色体的概念和行为 图示 分析细胞两极得到的非同源染色体的可能性 A A B B a ab b 学生分析 教师总结 到两极的染色体可能性 两种可能性 1 AB 和 ab 2 Ab 和 aB 拓展 假设现在细胞中有 3 对同源染色体呢 比如人体 23 对呢 学生总结 同源染色体为 n 对 两极的染色体组合类型 注意 提问方法 一个细胞还是生物个体 把握同源 染色体的 概念 着重理解 同源染色 体和非同 源染色体 的行为 才能从本 质上理解 孟德尔遗 传定律 用心 爱心 专心 4 末期 I 3 次级精 母细胞 1 前期 2 中期 3 后期 4 末期 4 末期 I 细胞质分裂形成两个次级精母细胞 着丝点没有分 开 注意点 要让学生明确 同原染色体分离后 非同原染色体组合 的类型决定了次级精母细胞的类型 3 次级精母细胞 1 前期 再次强化初级精母细胞同源染色体对数与产生的次级精母细胞 种类的关系 分析次级精母细胞的特点 注意 没有同源染色体 并且次级精母细胞的染色体的姐妹染 色单体没有分开 染色体散乱的排布在细胞上 经过减数第一次分裂产生的子代细胞的染色体数量是亲代细 胞的一半 2 中期 着丝点排列在赤道板 3 后期 着丝点分开 姐妹染色单体分开成为染色体移向细 胞的两极 4 末期 染色体到达细胞两极 两个子细胞各自分开最终形 成四个精子细胞 总结精子形成的全过程提出问题 减数分裂中没有同源染色体的细胞有那些 真正意义上使染色体数量减半的应该是减数第一次还是减数 第二次 教师图示减数分裂过程中染色体 DNA 染色单体数量 列表 如下 初级精母细胞次级精母细胞精原细胞 减数第一次分裂减数第二次分裂 间前中后末前中后末 DNA 2n 4n 4n4n4n4n2n2n2n2n 染色 体 2N 2N 2N2N2N2NNNNN 染色 单体 0 4N 4N4N4N4N2N2N00 注意与减 数第一次 分裂中的 染色体行 为的区别 学生完成 图表填充 用心 爱心 专心 三 减数 分裂过程 中的同源 染色体行 为 四 卵细 把表中的数量转变为曲线图 时期 2n 4n 染色体数 染色单体数 DNA分子数 减数第一次分裂减数第二次分裂 减数分裂过程中几个规律性变化曲线图 教师提问 归纳减数分裂过程中有同源染色体的时期 归纳同源染色体在减数分裂中的特殊行为 学生总结 减数第 次分裂时已经没有同源染色体了 减数第 次分裂前期同源染色体回出现配对的现象 配对的染 色体会发生局部的交叉互换 减数第 次分裂后期同源染色体移向两极 非同源染色体在 两极自由组合 设计问题 巩固学生对同源染色体的把握 问题 1 一个生物个体精原细胞有 1 对同源染色体 在不交叉互换的情况下 可以产生几种精子细胞 在交叉互换的情况下 可以产生几种精子细胞 引导学生推出假设有 2 对同源染色体 在交叉互换存在的情 况下可以产生几种类型的配子 问题 2 再次强调同源染色体与减数分裂产生精子细胞的关系 并且总结出其中的规律 问题 3 学生讨论为什么人体产生精子的种类那么多 四 卵细胞的形成过程与精子细胞形成过程的比较 1 形成过程 减数分裂中同样有染色体行为和数目的变化 借助多媒 体或者挂 图帮助学 生理解 巩固学生 的理解 可以用图 用心 爱心 专心 胞的形成 五 受精 作用 六 减数 分裂和有 丝分裂的 比较 2 细胞质不均等分裂 减数分裂第一次分裂末期 由于细胞质 分配的不均等 所以 只形成了一个次级卵母细胞和一个第一极 体 减数第二次分裂末期 又是由于细胞质分配的不均等 而只 能形成一个卵细胞和一个第二极体 同时第一极体细胞质均等分 裂产生两个第二极体 意义 这种分裂方式 使较多的细胞质存在于卵细胞中 以保证 精子和卵结合成的受精卵在发育初期所需要的养料 这是生物在 长期的进化过程中形成的一种适应 3 卵细胞一经形成 不需要变形 这一点也是与精子的形成过 程的不同点 4 一个卵原细胞只能产生一个卵细胞和三个第二极体 一个精 原细胞能够产生四个精子细胞 五 受精作用及其意义 精子的头部进入卵细胞 精子与卵细胞的细胞核结合在一起 因此 受精卵中染色体数目又恢复到原来的体细胞的数目 其中 一半来自精子 父方 一半来自卵细胞 母方 从同源染色体的角 度看 精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在 但精子带有 其中的一条 卵细胞带有其中的另一条 受精后 这两条同源染 色体到了一个细胞中 它们就成对存在了 所以 关于同源染色 体的概念说 一条来自父方 一条来自母方 就是这个意思 受精作用的特点 精核和卵核的融合 但是受精卵中的细胞质几乎全部由卵细 胞提供的 受精作用的意义 遗