2.1减数分裂和受精作用教学设计-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

课题 第2章 第1节 简述分裂和受精作用（2个课时） 时间 2025.2.5 教材分析 《减数分裂和受精作用》是在高中生物新教材必修2第二章第一节的内容。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。它以学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、生殖类型知识为基础。通过学习，使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义，为后面学习遗传和变异，生物的进化奠定细胞学基础。 本节内容与细胞的有丝分裂和孟德尔的豌豆杂交实验内容联系紧密，通过与这两节内容进行对比联系可以更加有效的完成本节内容的学习。由于本节课的内容既是对有丝分裂知识的延伸和扩展，也是学习遗传学知识的基础，因此有着承前启后的作用。 学情分析 本节课的教学内容是以卵细胞的形成过程为例学习减数分裂过程，由此总结减数分裂的基本概念。这节课的内容是学生学习了细胞的基础知识，学生已经初步掌握了动植物细胞的结构和功能，明确了有性生殖的重要意义，理解了有性生殖是生物界普遍存在的一种生殖方式，对于生物的遗传、变异具有十分重要的意义。 教学目标 1. 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图，归纳、概括减数分裂的概念及过程。（生命观念、科学思维） 2.模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。（科学思维、社会责任） 3.举例说明受精作用的过程。(生命观念、科学思维) 4.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。（社会责任） 教学重难点 1.教学重点 (1)减数分裂的概念及过程。 (2)受精作用的过程。 (3)减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 2.教学难点 (1)观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。 (2)建立减数分裂中染色体变化的模型。 (3)减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 教学内容及流程 学习任务 教学过程（第1课时） 备注 问题探讨 【思考讨论】1.果蝇配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？2.配子能不能通过有丝分裂产生？ 减数分裂 【教师讲述】假设：进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。推理：由亲代产生子代，子代体细胞中的染色体数目会发生什么变化呢？2N——4N 【教师讲述】德国动物学家魏斯曼从理论上预测：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。 【思考讨论】什么是减数分裂？“减数”发生在何时期？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。（归纳减数分裂发生的范围、时期、特点、结果、场所） 从减数分裂的定义人手，抓住染色体数目减半的特点，启动 模型建构 精子的形成过程 【教师讲述】精子产生的场所：睾丸 精子形成过程： 【教师讲述】减数分裂的过程： 减数分裂间期： 主要是染色体复制和中心粒倍增，还有相关蛋白质合成[染色体复制（DNA复制，有关蛋白质的合成）、中心粒倍增（由RNA、蛋白质和酶等组）] 减I前期： ①膜仁消失现两体（与有丝分裂相同） ②同源染色体联会，形成四分体 ③四分体的非姐妹染色单体可能发生互换 （有丝分裂不会出现联会和四分体） 补充： 同源染色体：形状和大小一般相同，一条来自父方、一条来自母方的一对染色体。例外：人类男性体细胞中的X染色体和Y染色体，这对同源染色体形态大小不同。 联会：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含有四条染色单体。 减Ⅰ中期： 各对同源染色体（四分体）排列在细胞中央的赤道板两侧，着丝粒都附着在纺锤丝上。 减Ⅰ后期： 在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 减Ⅰ末期： 一个初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞，染色体数目减半。 减Ⅱ前期： ①减Ⅰ末期结束紧接着进入减Ⅱ前期（间期可忽略）。 ②不进行染色体复制，非同源染色体散乱分布。 ③前期过程与有丝分裂相似，但一般没有同源染色体。 减Ⅱ中期： 非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上。 减Ⅱ后期： ①着丝粒分裂 ②姐妹染色单体分离，分别向两极移动 ③染色体数目暂时加倍 减Ⅱ末期： 减数第二次分裂完成，形成4个精细胞。 【比较归纳】表格比较归纳减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。 【教师讲述】精细胞变为精子：不属于减数分裂。变形中，细胞核变为精子头部的主要部分，线粒体集中在尾部。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。 【视频学习】雄性生殖细胞减数分裂的全过程，并进行过程的梳理，思考卵细胞的形成过程和精子的形成过程完全一样吗？ 本环节主要通过填写表格让学生对减数分裂各时期的细胞图像、染色体主要行为等有进一步理解。通过概念辨析为遗传学的学习奠定基础，同时为高中生物学大概念3“遗传信息控制生物性状,并代代相传”做铺垫。最后,以学生用染色体模型演示进行巩固和提高,既遵循了学生的认知特点,又对难点进行了多层次、多角度突破。 通过列表比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的异同点,进一步熟悉减数分裂的过程。通过归纳减数分裂过程中细胞分裂图像的鉴别方法,让学生能够根据减数分裂过程中染色体的特征迅速判断细胞所处的减数分裂时期。 卵细胞的形成 【教师讲述】雌性胎儿时期就完成了间期的物质准备；胎儿在出生时，已经准备好了所有的初级卵母细胞。 【视频学习】观看雌性生殖细胞卵细胞的形成过程视频。 【教师讲述】卵细胞产生过程图： 【对比分析】比较卵细胞和精子形成的过程差异。 以观看视频、完成活动任务的形式,帮助学生建立起卵细胞的形成过程的初步框架再经过教师精讲、课件演示等,加深对卵细胞形成的场所、方式、过程、结果的理解,从而掌握卵原细胞经过减数分裂形成卵细胞和极体的具体过程。 通过比较精子的形成过程和卵细胞的形成过程的异同点,让学生学会根据细胞分裂图像区分初级精母细胞、初级卵母细胞、次级精母细胞、次级卵母细胞和极体。 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 2.1.1减数分裂与受精作用 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 围绕本节课的教学目标和内容，将信息技术与学科进行整合，积极探索设计一个可以让学生在其中自由探究和自主学习的环境，开展师生互动，生生互动，体现以学生为主体，教师为主导的双主教学理念。具体做法是通过设置一系列的问题情境，以问题为引导，启发学生思考，并引导学生讨论，在解决问题过程中学习。 通过图解或视频介绍卵细胞的形成过程,并与精子的形成过程进行比较,采用小组合作学习的方式,既有利于促进学生主动参与合作学习,也可以加深学生对精子,卵细胞形成过程中染色体行为和数量变化,细胞数目变化等内容的理解。 学习任务 教学过程（第2课时） 备注 减数分裂过程中数量的变化 【教师讲述】减数分裂过程中数量的变化： 染色体数目的变化： DNA数目变化： 染色单体数目变化： 在熟知减数分裂过程的基础上,引导学生对减数分裂中染色体、染色单体、DNA数量的变化进行推演,最终构建数学模型，从而加深对减数分裂过程的理解。 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 【视频学习】观看蝗虫精母细胞减数分裂固定装片实验视频。 【教师讲述】讲述1.实验原理：根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期；2.实验选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。如动物精巢、植物花药。思考为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？为什么不选择雌性个体？①蝗虫精母细胞染色体数目较少，染色体较大，易于观察。②雄性个体产生的雄配子数量远多于雌性个体产生的雌配子数量。③在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞。3.观察步骤4.观察装片——辨析图示对应的减数分裂时期（细胞已被杀死固定，不能观察分裂过程。） 配子的多样性 【教师讲述】父体内的所有精原细胞，染色体相同，母体内的所有卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，一共能产生多少种配子？ 减Ⅰ后基因重组——非同源染色体自由组合： 减Ⅰ前基因重组——同源染色体非姐妹染色单体交叉互换 减Ⅰ异常/减Ⅱ异常——染色体数目变异： 拓展：减数分裂中异常配子分析——克氏综合征是一种性染色体数目异常(XXY)的疾病，其表现为男性，但通常不同程度地出现女性化第二性征。性染色体为3条的XYY男性，患者的临床表现为举止异常，性格多变容易冲动，部分患者的生殖器官发育不全。分析XXY的病因： 本环节在完成对核心概念--减数分裂的归纳和梳理的前提下,通过对减数分裂I后期非同源染色体自由组合、减数分裂前期四分体中的非姐妹染色单体互换引发的配子多样性进行分析,培养学生科学思维核心素养。 受精作用 【视频学习】观看受精作用的视频，学习受精作用。概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 过程： 实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。（细胞核内）（受精卵的质DNA几乎全来自于母亲） 减数分裂和受精作用的意义： 【探究实践】建立减数分裂中染色体变化的模型：材料可以选择扭扭棒，黏土、吸铁模型。图中使用的是扭扭棒。 受精作用既是有性生殖的终点，也是新生命的起点。引导学生形成物种因繁衍而生生不息、代代相传的生命观念。 从每种生物前后代染色体数目的恒定和染色体组成变化的角度，阐明遗传信息在有性生殖中的传递规律。 帮助学生理解通过有性生殖产生的后代多种多样，有利于生物适应多变的自然环境，从而使学生逐渐形成进化与适应的观念 拓展：减数分裂和有丝分裂的图像分析 【视频学习】减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的区别视频。 【对比归纳】表格对比归纳有丝分裂和减数分裂的异同。 【教师讲述】判断减数分裂和有丝分裂的图像的规律：三看法识别，一看奇偶数，二看同源，三看行为。 （注意：①处于减数第二次分裂过程中的细胞，可能含有同源染色体，如多倍体（四倍体的减数分裂）。②处于有丝分裂过程中的细胞可能没有同源染色体，如二倍体配子直接发育成的单倍体的体细胞进行的有丝分裂。例如雄蜂由未受精的单倍体卵细胞发育而来。） 【教师讲述】减数分裂和有丝分裂过程染色体、染色单体和核DNA数目变化曲线。 变化柱形图的比较： 同源染色体对数变化的曲线分析： 学生通过比较和总结，能够根据染色体和细胞质等细节，掌握辨别细胞类型的方法。 拓展：有丝分裂、减数分裂、受精作用的联系 【教师讲述】有丝分裂、减数分裂、受精作业的联系： 小结与练习 【课堂小结】同板书 【课堂练习】处理教材中的思考讨论、练习与应用，处理双导学案和分层作业 引导学生关注知识内容的梳理，尝试构建概念图。 板书设计 2.1.2减数分裂与受精作用 一、减数分裂过程中数量的变化 二、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 三、配子的多样性 四、受精作用 五、拓展：减数分裂和有丝分裂的图像分析 六、拓展：有丝分裂、减数分裂、受精作用的联系 作业布置 【课后作业】1.完成分层训练课后素养评价、2.完成双导学案对应内容和下一节问题式预习部分 教学反思 通过识别减数分裂各个时期的图示，培养学生识图和判断能力；对比较难于理解和掌握的知识内容，要认真剖析、深入对比。如减数分裂与有丝分裂图像的区别，运用图形、曲线进行DNA、染色体变化分析，加深记忆和理解，效果会更好。 本节课紧扣教学目标,充分运用图片、文字资料等进行辅助,让学生在建立感性认识的基础上,对减数分裂形成精子的过程有初步认识。再通过设置学生活动,如以两对染色体为例绘制减数分裂过程中染色体的变化、简述减数分裂各时期的特点等,让学生对减数分裂过程建立较深层次的认知。在对减数分裂过程较为熟悉的基础上,通过建立减数分裂过程中相关数量变化的数学模型让学生对减数分裂的认知得到升华。 学科网（北京）股份有限公司 $$