2.1.2 受精作用教学设计-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦减数分裂中染色体自由组合与交叉互换、受精作用过程及两者对遗传的意义。通过“一母生九子，九子各不同”情景提问配子多样性，以问题为支架连接减数分裂与受精作用，引导学生从配子形成到遗传结果的逻辑脉络。 特色在于以模型建构驱动探究实践，用扭扭棒模拟不同同源染色体对数的配子种类（科学思维），结合动画演示交叉互换并填表分析（探究实践），通过大熊猫染色体、13三体综合征等实例阐释遗传稳定性与多样性（生命观念）。采用问题导学法与多媒体结合，帮助学生将抽象过程具象化，教师可直接使用检测题与反思建议，提升教学效率。

课题 二 受精作用 学科 生物 学段 高中 年级 高一 教材 人教版（2019） 教学目标及教学重点、难点 教学目标： 1.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。 2.举例说明受精作用的过程。 3.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 教学重、难点： 1.受精作用的过程。 2.减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。 教学方法和手段 多媒体辅助教学法和传统教学手段相结合，选用大量的图片、资料制成课件，问题导学法引导学生阅读、观察、分析和讨论，学生表达交流，教师评价总结。 教学过程(表格描述) 教学环节 主要教学活动 设置意图 新课导入 【情景导入】父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。 “一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？ 激发学生的学习兴趣，使学生快速进入课堂状态，提高学习的积极性 新课教学 一、配子中染色体组合的多样性 建立减数分裂中染色体变化的模型 【教师活动】教师根据探究实验的目的，准备实验所需的材料，设置以下活动引导学生建立减数分裂中染色体变化的模型。 学生活动：同桌之间利用模型相互模拟，两名同学来黑板上演示精子形成过程中染色体的行为和数目变化，并用精炼的语言描述减数分裂过程中染色体的行为变化，请其他同学评价染色体行为和数目变化是否正确。 1.同源染色体分离的同时，非同源染色体表现为自由组合(减数分裂I后) 活动1：请用扭扭棒模拟细胞中只有1对同源染色体减数分裂产生的配子种类 活动2：请用扭扭棒模拟细胞中只有2对同源染色体减数分裂产生的配子种类 活动3：请用扭扭棒模拟细胞中只有3对同源染色体减数分裂产生的配子种类 2.非同源染色体的自由组合（不考虑交叉互换） 【教师活动】学生完成上述活动，构建了模型，教师通过提问与填空，引导学生分析模型，学生思考回答。 ①单个精(卵)原细胞 ②生物个体[多个精(卵）原细胞] 思考：人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？ 3.同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换（减数分裂Ⅰ前期） 【教师活动】教师动画形式引导学生画出同源染色体发生交叉互换后的变化，根据图示，学生填写下表。 【探究教学】描述减数分裂中染色体的数目和主要行为的变化，分析其意义。 1. 受精作用 讲解受精作用的概念：受精是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 教师活动：结合图片讲解受精作用的过程。 教师活动：讲解并强调受精作用是精子的细胞核和卵细胞的细胞核结合，受精卵中的染色数目又恢复到体细胞的数目。 教师活动：提出以下问题引导学生思考：受精卵中的染色体一半来自父方，半来自母方这种说法对吗？为什么？ 教师活动：讲解通过减数分裂和受精作用，保证了进行有性生殖的生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，从而保证了遗传的稳定和物种的稳定；在减数分裂中，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，加上受精时卵细胞和精子结合的随机性，使后代呈现多样性，有利于生物的进化，体现了有性生殖的优越性。 教师活动：减数分裂和受精保持了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。 【曲线图解读】学生分析下图，进行描述： 【思维拓展】每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面，分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概括，并用尽量简练的语言表述出来(填写在课件展示的表内)。 模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化，及减数分裂中非同源染色体的自由组合、减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换，加深对减数分裂过程的理解。 通过建立减数分裂中染色体变化的模型概括出配子中染色体组合的多样性的原因。 阅读课本，了解受精作用的过程。 理解减数分裂和受精作用的意义。 表述配子形成和受精作用方面对遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概述。 课堂小结 1、配子中染色体组合的多样性的原因： ①减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合 ②减数分裂I前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换 2、受精作用 1.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.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 对本节知识进行归纳总结，帮助学生加深记忆 当堂检测 1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。 (1) 一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 （ √ ） (2) 一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。 （ √ ） 2. 右图表示某动物的精原细胞，该细胞在减数分裂过程中发生了互换。则由该细胞形成的精子染色体的类型可能是下列的(　B　) 解析：细胞在减数分裂过程中发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合；如果该细胞在减数分裂过程中发生了互换，则一个精原细胞通过减数分裂过程中的连续两次分裂后，会产生四个染色体各不相同的精子。选项C中的四个精子染色体没有发生互换；选项A、D中互换的染色体找不到互换部分的来源。 故：选B. 3．亲、子代大熊猫的体细胞中含有的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是（ D     ） A．受精作用 B．减数分裂 C．无丝分裂和受精作用 D．减数分裂和受精作用 解析： 减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说，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，对于遗传和变异都很重要。 4.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。 解析： 在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂II，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂II时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进人了同一个精子或卵细胞，这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色休是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三 体综合征患者。 5.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？ 解析： 骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。 及时巩固本课所学 板书设计 一、建立减数分裂中染色体变化的模型 二、配子中染色体组合的多样性 配子中染色体组合的多样性的原因： ①减数分裂I后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合 ②减数分裂I前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换 三、受精作用 1.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.减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 教学设计反思 1. 1.优点 1. （1）通过多媒体课件和实物展示，将抽象的减数分裂知识以直观、生动的方式呈现给学生，有助于他们理解和记忆。 1. （2）鼓励学生提问和发表观点，及时给予反馈，营造了良好的课堂氛围。 1. 2.缺点 1. （1）在实验环节，由于时间有限，部分学生未能充分完成实验操作，影响了他们对实验内容的理解和掌握。 1. （2）对于一些较为复杂的过程，部分学生表示理解困难。 1. 3.改进措施 1. 针对不同知识点和学生特点，采用多种教学方法相结合，如讨论、角色扮演、案例分析等，以激发学生的学习兴趣和积极性。 1. 根据学生的知识基础和理解能力，设计不同层次的教学目标和任务，确保每个学生都能在原有基础上有所进步。 1. 推荐相关课外读物和在线资源，让学生在课余时间能够自主深入学习知识。 1. 鼓励学生在课堂上提出问题和观点，及时给予反馈。可以设置小组讨论环节，让学生在交流中互相学习、互相启发。 学科网（北京）股份有限公司 $