2.1.1 减数分裂（第1课时 减数分裂相关概念和精子的形成过程）（教学设计）-【上好课】高一生物同步高效课堂（人教版2019必修2）

2.1.1《减数分裂相关概念和精子的形成过程》教案 学科 生物 年级册别 高一必修二 共3课时 教材 人教版2019 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 本节课是《基因和染色体的关系》的第一节《减数分裂和受精作用》的第一课时。在此之前，学生已经学习了有丝分裂及其在细胞增殖中的作用。本节课将重点讲解减数分裂的相关概念，包括减数分裂的定义、同源染色体、四分体、联会、染色体互换等，并通过具体的例子帮助学生理解这些概念。通过本节课的学习，学生将能够理解减数分裂的基本过程及其在生殖细胞形成中的重要作用。 学情分析 经过前面章节的学习，学生已经掌握了有丝分裂的基本过程及其在细胞增殖中的作用。然而，对于减数分裂的概念及其在生殖细胞形成中的作用，学生可能会感到陌生和困惑。特别是对于同源染色体、四分体、联会、染色体互换等专业术语，学生可能需要通过具体的例子和图表来加深理解。因此，本节课将通过详细的讲解和实例分析，帮助学生更好地掌握减数分裂的相关概念。 教学目标 知识目标 1. 理解减数分裂的定义及其在生殖细胞形成中的作用。 2. 掌握同源染色体、四分体、联会、染色体互换等基本概念。 3. 了解减数分裂过程中染色体的变化及其意义。 素养目标 1. 通过观察和分析减数分裂的过程，培养学生的科学思维能力和逻辑推理能力。 2. 通过实例分析和练习题，提高学生的解题能力和应用减数分裂概念解决实际问题的能力。 3. 通过合作讨论，培养学生的团队合作精神和自主学习能力。 教学重点、难点 重点 1. 理解减数分裂的定义及其在生殖细胞形成中的作用。 2. 掌握同源染色体、四分体、联会、染色体互换等基本概念。 3. 了解减数分裂过程中染色体的变化及其意义。 难点 1. 理解同源染色体、四分体、联会、染色体互换等概念的具体含义。 2. 掌握减数分裂过程中染色体的变化及其生物学意义。 3. 应用减数分裂的概念解决实际问题。 教学方法与准备 教学方法 讲授法、合作探究法、实例分析法、讨论法 教具准备 多媒体课件、PPT展示、图表、染色体模型、遗传解题工具（如遗传图谱、染色体互换示意图等） 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【温故知新】 回顾细胞的有丝分裂： 间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成。 前期：核膜核仁消失，染色体纺锤体出现。 中期：着丝粒排列在赤道板上。 后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。 末期：染色体纺锤体消失，核膜核仁出现。 【引入情境】 人的体细胞有46条染色体，而精子和卵细胞各有23条染色体。受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复到46条。 【提问】 1、 为什么精子和卵细胞的染色体数目只有体细胞的一半？ 2、 配子染色体数目减半后如何恢复到体细胞染色体数目？ 【魏斯曼的预测】 在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。这个特殊的过程就是减数分裂。 【实验证据】 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。 快速将有丝分裂和减数分裂联系起来，在区别和联系中学习事物的本质联系。 参与讨论，思考在精子和卵细胞成熟过程中染色体数目减少的原因。 了解魏斯曼的预测，理解减数分裂的概念。 通过观察实验证据，了解果蝇作为遗传学常用实验材料的原因。 通过实例分析，了解雌雄果蝇染色体组成的异同。 设计意图 通过情境导入，帮助学生理解减数分裂的必要性和重要性。通过实例和实验证据，激发学生的学习兴趣，为本节课的学习打下基础。 减数分裂的相关概念 活动一：减数分裂的相关概念 【减数分裂】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 1、范围：进行有性生殖的生物。 2、时期：在产生成熟生殖细胞时。 3、特点：染色体只复制一次，而细胞分裂两次。 4、结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始减少一半。 【同源染色体】减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。 提问：同源染色体的形态、大小是否一定相同？ 引导学生理解同源染色体的特征。 【非同源染色体】减数分裂过程中不配对的两条染色体，形状和大小一般相同。 提问：1、有丝分裂过程有同源染色体存在吗？有。 2、姐妹染色单体是同源染色体吗？不是。 3、人类的X、Y染色体是一对同源染色体吗？是。 【联会】减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 【四分体】联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体，称为一个四分体。 提问：1、四分体的组成和数量关系是什么？ 2、为什么四分体在减数分裂过程中会出现。 通过实例分析，展示四分体的形成过程，帮助学生理解四分体的形成机制。 【染色体互换】减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 提问：1、染色体互换的时期和范围是什么？ 2、为什么染色体互换会导致遗传多样性的增加。 通过实例分析，展示染色体互换的实际应用，帮助学生理解染色体互换的意义。 【学生分组讨论】辨析减数分裂的相关概念 如图表示细胞分裂某时期的图像，请分析并回答下列问题： (1)图甲染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？ A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A、C，A、D，B、C，B、D。 (2)图乙中，a、a′的关系是姐妹染色单体。 a、b的关系是同源染色体中的非姐妹染色单体。 a、c的关系是非同源染色体之间的非姐妹染色单体。 a、a′和b、b′合称四分体。 (3)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的？图乙中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)? 1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。 通过观察PPT，了解减数分裂的定义。 参与讨论，分享自己对减数分裂的理解。 通过观察PPT，了解同源染色体和非同源染色体的定义。 通过观察图表，学习同源染色体的配对过程。 通过观察PPT，了解四分体的定义。 通过观察图表，学习四分体的形成过程。 通过观察PPT，了解染色体互换的定义。 通过观察图表，学习染色体互换的过程。 设计意图 通过讲解减数分裂的相关概念，帮助学生理解减数分裂的定义、同源染色体、四分体、联会、染色体互换等基本概念。通过图表和实例，帮助学生直观理解这些概念的含义和应用。通过讨论和练习，培养学生的科学思维能力和解决问题的能力。 精子的形成过程 活动二： 精子的形成过程 【阅读教材】 了解人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中曲细精管中形成的。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂增殖。每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。睾丸里的一部分精原细胞进行减数分裂。 为了研究的方便，对精子的形成过程进行分阶段研究。 阐述精子的形成过程经过的阶段以及每个阶段的细胞名称。 【PPT展示】 精子形成过程每个阶段细胞图，引导学生注意观察，抓住每个时期染色体变化的主要特点。 精子的形成 Ⅰ—全程 精子的形成 Ⅱ—全程 阅读教材，知道精子形成的场所。 学生根据老师的引导和图示内容回答减数分裂 I和减Ⅱ细胞中染色体的行为。 设计意图 阅读教材，观察PPT中的图形，思考有关问题，讨论归纳精子形成过程每个阶段染色体的主要变化特点。理解联会、四分体、互换等概念。 习题巩固 1．下列关于四分体的叙述，正确的是(　　) A．一个四分体由4条染色体组成 B．一个四分体有4条姐妹染色单体 C．一个四分体有4个核DNA分子 D．含有四分体的细胞中，染色体数目与核DNA数目相等 【答案】　C 【解析】　一个四分体由2条染色体组成，A错误；一个四分体含有4条染色单体，这4条染色单体并非都是姐妹染色单体，连接在同一个着丝粒上的2条染色单体才能称为姐妹染色单体，B错误；在四分体中，染色体数∶核DNA数＝1∶2，D错误。 2．精细胞的形成过程如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．过程①是原始生殖细胞的增殖过程，增殖方式为有丝分裂 B．过程①②中均会形成姐妹染色单体 C．过程③同源染色体联会，形成四分体，着丝粒排列在细胞板两侧 D．过程①④中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程 【答案】　C 【解析】　分析图示可知，过程①是原始生殖细胞的增殖过程，包括有丝分裂前的间期和有丝分裂，A正确；②表示减数分裂前的间期，与①中有丝分裂前的间期一样，完成DNA复制和有关蛋白质的合成，从而形成姐妹染色单体，B正确；过程③中，形成四分体后，着丝粒会排列在赤道板两侧，C错误；①有丝分裂和④减数分裂Ⅱ过程中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程，D正确。 板书设计 第1节 减数分裂和受精作用 1. 减数分裂的定义 (1) 对象：进行有性生殖的生物。 (2) 时期：原始生殖细胞→成熟生殖细胞。 (3) 特点：染色体复制一次，细胞分裂两次。 (4) 结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。 2. 同源染色体和非同源染色体 (1) 同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。 (2) 非同源染色体：减数分裂过程中不配对的两条染色体，形状和大小一般相同。 3. 四分体和联会 (1) 四分体：联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体，称为一个四分体。 (2) 联会：减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。 4. 染色体互换 (1) 定义：减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 (2) 时期：减数分裂Ⅰ前期。 (3) 范围：同源染色体中的非姐妹染色单体之间。 5、精子形成过程 （1）场所：睾丸(曲细精管)中形成 （2）过程： 教学反思 成功之处 1. 通过情境导入，成功帮助学生理解减数分裂的必要性和重要性，激发了学生的学习兴趣。 2. 通过详细的讲解和实例分析，帮助学生掌握了减数分裂的定义、同源染色体、四分体、联会、染色体互换等基本概念。 3. 通过图表和实例，帮助学生直观理解这些概念的含义和应用。 4. 通过讨论和练习，培养了学生的科学思维能力和解决问题的能力。 不足之处 1. 在讲解同源染色体和四分体时，部分学生对这些概念的理解仍然较为抽象，需要更多的实例和练习来帮助他们掌握。 2. 在讲解染色体互换时，部分学生对染色体互换的过程理解存在困难，教师应加强对这部分内容的指导，帮助学生加深理解。 3. 由于时间有限，未能充分展开对其他遗传现象的讨论，建议在后续课程中安排更多的时间进行深入探讨。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$