受精作用-教案设计

减数分裂与受精作用教案设计

佟星

一、教学目标：

1、知识与技能：

①模拟减数分裂过程中的染色体的变化

②理解受精作用的过程

2、过程与方法：

①培养学生学会获取新知识的自学能力。

②培养学生制作模型的能力。

③自主归纳整理知识结构的能力。

3、情感态度与价值观

①感受学习和成功的喜悦。

②逐步形成严谨、求实的科学素养。

二、教学重点

受精作用的过程

三、教学难点

模拟减数分裂过程中的染色体的变化

四、教具准备

减数分裂模型

五、课时安排

1个课时

六、教学方法

自学法、讨论法、模型建构法

七、教学过程：

引入：为什么你与你的兄弟姐妹长得不一样呀？

分组合作

1指出你们组的一对同源染色体；

2模拟减数分裂中某一时期的主要行为的变化；

3模拟成熟配子中的染色体组成。

问题1：由于非同源染色体的自由组合，可能出现多少种含有不同染色体组成的精子？（不考虑交叉互换）

（1）若针对于一个初级精母细胞，只能经历一次减数分裂，因此，其非同源染色体的组合一旦确定之后，不能再更改，该初级精母细胞所产生的含有不同染色体组成的精子为两种。

（2）若对于某个生物个体而言，由于精巢中含有许多初级精母细胞，不同的初级精母细胞，可能发生不同的非同源染色体组合，经减数分裂产生的配子类型有2n种。（一）配子中染色体组合的多样性

１.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

（１）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有2种；（２）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有1种；（３）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2n种。２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。

减数第一次分裂时，同源染色体联会出现四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，这对生物的遗传有何重要意义？

可以产生不同类型的生殖细胞，增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力。

（二）受精作用

自学找出以下内容，同学展示成果

1.概念：

精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。

2.过程：

精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。

受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方）另一半来自卵细胞（母方）。

4.意义：

减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

5.实质：

精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合

补充

受精卵的核基因：父母各给一半。

受精卵的质基因：几乎全来自于母亲。

小结（一）配子中染色体组合的多样性

１.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换

（二）受精作用

巩固练习

1.男性的初级精母细胞中有46条染色体。

(1)一个初级精母细胞经减数分裂后将产生__种含有不同染色体组成的精子。

(2)而对于一个男性个体而言，其精巢内有非常多的初级精母细胞，理论上将产生____种含有不同染色体组合的精子（不考虑交叉互换）。

2．某生物的体细胞中有3对同源染色体，其中A,B,C来自父方，A',B',C'来自母方．通过减数分裂产生的配子中，同时含有父方3条染色体（或同时含有母方3条染色体）的配子占（）

A 1/4

B 1/2 C1/8 D1/6

八、板书设计：

受精作用

（一）配子中染色体组合的多样性

１.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。

（二）受精作用

1.概念：

2.过程：

3.结果：

4.意义：

《受精作用》教学设计

1．知识目标：模拟减数分裂过程中染色体的变化，加强对减数分裂的概念、减数分裂中染色体的规律性变化以及减数分裂和受精作用的意义的理解。 2．能力目标：（1）生物绘图、识图能力（2）形象思维能力（3）比较推理能力

3．情感目标：激发、训练学生克服困难，认真钻研的素质。通过模拟减数分裂过程中染色体的变化分析，使学生能够辩证地认识生命适应、进化等生命科学观点，通过分析有性生殖细胞种类的多样性及形成过程，形成生物界中多样性与共同性相统一的观点，树立辩证唯物主义的自然观。【教学重点和难点】

重点：配子中染色体组合的多样性；受精作用的意义。难点：模拟减数分裂过程中染色体的变化。【教学策略】

1.培养学生建构生物模型，并引导学生运用已建构的模型去探究推测生物实际发生的变化。

2.课堂同学动手、自己直观演示、小组内讨论等方法,突破难点知识。

3.把教材中减数分裂和受精作用内容整合成一体。

【教具准备】多媒体课件（精子的形成过程动画、卵细胞形成过程动画、受精过程动画和视频片断）

【学生课前准备】同座两人一小组合作完成。

1.准备不同颜色卡纸、不同颜色的绳子、双面胶、剪刀等材料。

2.在卡纸上上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓，至少能容纳4条染色体。画出中心体和纺锤体。

【课时安排】一课时【教学过程】教学内容和教师活动

学生活动

课堂反馈一、新课导入

[教师]高等动物精子和卵细胞形成过程的内容我们已经学习过了，请学生找出精子、卵细胞形成过程的相同与不同处。（演示一遍精子的形成过程动画、卵细胞形成过程动画）

[教师]进行有性生殖的生物首先要通过减数分裂产生精子和卵细胞，然后精、卵结合形成受精卵，再由受精卵发育成新个体。对配子的进一步了解，有助于理解受精作用的实质。

[学生回答]相同点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次，最后形成的子细胞，其染色体数目和DNA分子数目也比原来减少了一半。不同点：每次分裂都形成一大一小两个细胞，小的叫极体，极体以后都要退化，只剩下一个卵细胞，而一个精原细胞是形成4个精子；卵细胞形成后，不需要经过变形，而精子要经过变形才能形成。

小部分学生能够回答完全，大部分学生需要在观察、比较、总结的能力方面有待提高

[教师]大家来观看图片“一个猫家庭”。问题：几只小猫都是母猫一胎所生，为什么形态毛色各异？说明什么问题？

学生学习动机迅速进入活跃状态[学生回答]可能的原因是亲代传递给子代（小猫）的配子（精子和卵细胞）染色体的组合不同。说明一个猫家庭成员彼此之间各有相同和不同的遗传物质。

二、新课

（一）配子中染色体组合的多样性模型建构——建立减数分裂中染色体变化的模型。

[教师]下面我们尝试建立减数分裂中染色体变化的模型。基本方法和要求是：同座两人两人利用课前准备的不同颜色卡纸、不同颜色的绳子、双面胶、剪刀等材料合作完成（提示：用绳子做染色体的臂，绳子打结做成着丝点或用两种不同颜色的卡纸剪成染色体形态，用双面胶固定在背景卡纸上。）同时需要注意模型的科学性和时间的控制 1、模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化。

步骤一：用彩色绳子和卡纸等材料，在卡纸上画一个足够大的细胞的轮廓，在轮廓里做一个具有1对同源染色体(臂长为6cm)的初级性母细胞（四分体时期），并写出细胞名称；

步骤二：讨论该细胞分裂（减I）过程染色体行为的变化，在细胞轮廓中做出相应的染色体，并写出细胞名称和所处时期；

问题：减数第一次分裂染色体有哪些行为？同源染色体什么时候分开？精子和卵细胞在减数第一次分裂后期有什么不同？

[教师]引导学生比较分析评价作品。

[学生]用彩色绳子和卡纸等材料，在画好的细胞轮廓里做一个具有1对同源染色体(臂长为6cm)的初级性母细胞（四分体时期），并写出细胞名称；

[学生]讨论减数第一次分裂过程染色体行为的变化，在纸上上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓，并写出细胞名称和所处时期；通过实物投影或在讲台上展示自己的作品，其他同学进行评价。

有不少学生将两个姐妹染色单体用不同颜色绳子做成和同源染色体没有用不同颜色绳子区分的等情况。

明确同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期。但有些学生作品完成不完整步骤三：在细胞轮廓中做出该细胞经减I分裂而成的2个子细胞中的染色体，并写出细胞名称；

问题：染色体数目减半发生在什么时期？经过减数第一次分裂的子细胞有无姐妹染色单体？

[教师]引导学生比较分析评价作品。 [学生]两人小组合作完成学案要求，通过实物投影或在讲台上展示自己的作品，其他同学进行评价、比较。

学生加深了对减数第一次分裂染色体行为变化的认识。学生作品完成完整

步骤四：在细胞轮廓中做出经减II分裂而成的4个子细胞中的染色体，并写出细胞名称；[学生]两人小组合作完成学案要求，通过实物投影或在讲台上展示自己的作品，其他同学进行评价、学生加深了对减数II分裂染色体行

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问题：减II过程中染色体有哪些行为？形成的子细胞的名称是什么？有无姐妹染色单体？有多少种类型？精子和卵细胞的形成过程有什么区别？

[教师]引导学生比较分析评价作品。

比较。

为变化的认识，能正确建立具有一对同源染色体的初级性母细胞通过减数分裂产生配子的染色体组合类型的行为模型和数学模型。 2、模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

步骤五：在步骤一的细胞中加做1对同源染色体（臂长为3cm），并完成后面7个细胞因此而发生的变化；

问题：减I的后期中同源染色体分离的同时，非同源染色体有什么行为？经过减II形成的四个子细胞有多少种类型？ [教师]引导学生比较分析评价作品。 [学生]两人小组合作完成学案要求，通过实物投影或在讲台上展示自己的作品，其他同学进行评价、比较。

学生加深了对减数分裂过程中同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合行为变化的认识，建立具有两对或n对同源染色体的初级性母细胞通过减数分裂产生配子的染色体组合类型的行为模型和数学模型。通过动手操作，极大调动学生学习的积极性、主动性，课堂气氛活跃。 3、建立的数学模型：

减数分裂过程中由于同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，形成的子细胞的类型情况表。

[学生]学生归纳完成

（二）受精作用

1.概念受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

2.过程（课件显示受精过程视频）问题：①为什么说同源染色体一个来自父方，一个来自母方？

②遗传物质存DNA在于细胞的什么部位？

③受精卵中的染色体一半来自父方，一

[学生]观察受精的视频过程，交流讨论自己的观点并回答问题1——5

问题1——5由个别学生回答

用视频展现受精的过程，极大激发学生学习的兴趣。

半来自母方,这种说法对吗？为什么？④受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方，这种说法对吗？为什么？⑤进行有性生殖的生物在繁殖时，如何保证前后代染色体数目的稳定？ 3.减数分裂与受精作用的意义

[教师小结]受精卵中的DNA有的来自父方，有的来自母方，因此，由受精卵发育成的个体，具有双亲的遗传特性，具有更强的生活能力；在减数分裂过程中，发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换，增加了配子的多样性，再加上受精时雌雄配子结合的随机性，大大提高了后代的变异性。减数分裂和受精作用对于生物前后代染色体数目的恒定性，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

[学生回答1]精子带有同源染色体其中的一条，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。

[学生回答2]细胞核、细胞质的线粒体、叶绿体 [学生回答3]对

[学生回答4]不对，卵细胞线粒体中有DNA

[学生回答5]减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数目又恢复到原来的数目，从而使生物前后代染色体数目保持恒定。

学生能够回答正确

三、总结扩展

练习反馈，查漏补缺，重视思维的横向与纵向发展

【练习】课本P25识图和作图技能训练；P26练习题

【课外作业】优化设计练习册

大部分学生能够较好地识图和作图

【教学反思】

本节课应该说来是一节较为成功的活动课，较好地贯彻了新课标的理念，学生参与的积极性高，师生间的交流互动也较多，充分体现了学生主体、教师主导的作用。教学过程中不仅顺利完成了减数分裂产生配子的染色体组合类型的行为模型和数学模型，而且培养学生的动手能力、发现能力、逻辑归纳能力，同时还运用现代多媒体教学等直观手段，动静结合，宏观与微观结合，化抽象为具体，形象生动，突出重点，化难为易。这节课的顺利开展，最大的体会是对提问的处理和对学生活动的处理。对提问的处理多数先采用了多媒体动画和视频创设情境的配合，直观且带有一定思维性，同时容易调动学生兴趣。本节课有两个比较明显的学生活动，一是让学生模拟操作减数分裂中配子中染色体组合的多样性；二是让学生展示作品并交流评价。这些操作充分给予学生表现的空间、活动的空间、思维的空间，极大的调动了学生的求知欲和表现欲，同时也培养了识图和作图技能。本节课有以下几点是值得进一步思考的：

1.本节课采用“模型建构”突破重点难点知识目标，而传统难点突破是依靠动态直观演示，抽象概括和大量训练等方法来解决。本节课由以往的概括、理解、训练方法，改成小组合作动手、讨论，使不同层次的学生得到提高，但教材处理仍欠得当，课后觉得最好是将“染色体在减数分裂中的变化模型”前置，改变“验证性实验”成为“探究性实验”。

2.本节课放弃教材中使用的材料，大胆创新，选用彩色绳子作为染色体的臂、放弃橡皮泥作为建模材料，使建模的的可操作性大大增强。但如果能够让学生课前自主选择建模材料，开放建模步骤，可能会大大增强学生的参与意识，激发学生变被动为主动。模型建立的选材由“彩色绳子”可改为“细电线”也能非常形象代表“染色质”和“染色体”，更重要是方便学生重复模拟。

3. 教材中关于减数分裂的描述不适用于高等植物，高等植物精子、卵细胞的形成过程复杂，是否展开讲解，我认为可以根据课时和学生接受能力等情况确定。必须指出，高等植物的减

数分裂有其特殊性，但凡是进行有性生殖的生物，在其生活史的某一阶段都要发生减数分裂，这样避免学生形成错误概念。另外我发现学生较难理解关于同源染色体“一条来自父方，一条来自母方”的含义。这是由于学生对于从受精作用形成受精卵，到形成新个体的发育过程及其细胞学基础不十分了解。因此，在首次讲到这一概念时，我仅强调“形状、大小一般相同”；在讲受精作用后再来说明，受精过程形成受精卵，其中形状大小相同的两条染色体，一条来自父方（精子），一条来自母方（卵细胞），是一对同源染色体，再强调体细胞是受精卵经过有丝分裂形成的，每个体细胞中染色体的情况与受精卵完全相同，体细胞中有成对的同源染色体。

4. 关于教学评价从以下方面操作：课堂教学活动与内容评价

1. 教师考查学生是否预习和是否调动学生积极主动地参与学习活动。

2. 学生能否欣赏别人的作品，并在交流中获益。

3.学生能否较好掌握所学知识。

课堂训练与课外作业评价采用定量和定性相结合的评价方式

1.对学生合理的回答给予肯定；对具有创造性设计给予充分肯定和表扬。

2.课外作业采用等级方式记分。学习方法指导 1.倡导自主合作学习

2.采用多元化的学习，发挥学生潜能，帮助学生增强学习自信心。 5.实际教学中需要让学生掌握好知识目标，同时又要兼顾体现新课程特点去培养学生科学的方法和体验科学过程培养正确的情感价值观，教学中往往难以同时做到，常常顾此失彼。摸索一条切实可行的实际课堂教学模式是仍需探讨的。