内容正文:
受精作用
1
1
通过构建模型、归纳、概括的方法,理解配子中染色体组合的多样性,解释生物多样性的现象。(科学思维、科学探究)
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2
教学目标
理解减数分裂和受精作用保证遗传的稳定性与多样性,形成相应的生命观念。(生命观念)
懂得生命形成不易,保护地球物种多样性,珍爱生命,做一名有社会责任感的合格公民。(社会责任)
2
生命现象:“一母生九子,九子各不同”
展示生命现象,引发思考
疑问:父本体内的精原细胞,染色体相同,母本体内的卵原细胞,染色体也相同。同样的精(卵)原细胞,为什么子代存在差异,具有多样性?
3
构建概念模型,提出可能假设
假设一:与减数分裂配子中染色体组合的多样性有关
合作探究1:请利用已有知识,构建概念模型,探究生物子代多样性的原因。
高等动物(2N)
(母本)减数分裂
(父本)减数分裂
卵细胞(N)
精子(N)
有丝分裂
受精卵(2N)
受精作用
2min
假设二:与受精作用雌雄配子结合的随机性有关
4
构建物理模型,模拟配子中染色体组合的多样性
合作探究2:请用扭扭棒或其他材料模拟减数分裂产生的配子种类 ,验证假设一是否成立。
任务1:(1、3、5组)
构建减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
展示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ产生的子细胞
任务2:(2、4、6组)
构建四分体时期非姐妹染色单体间的交换
展示减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ产生的子细胞
4min
5
任务1:非同源染色体的自由组合—细胞中有两对同源染色体时
2种,4种
任
务1
思考:一个精原细胞产生几种配子,一个雄性个体呢?
可能性1
可能性2
6
任务1:非同源染色体的自由组合—细胞中有三对同源染色体时
任
务1
2种,8种
思考:一个精原细胞产生几种配子,一个雄性个体呢?
可能性1
可能性2
可能性3
可能性4
7
寻找变化规律,构建数学模型
223
正常人细胞中有23对染色体,可能形成的配子种类为 种
配子种类 2对同源染色体 n对同源染色体
一个精原细胞
一个雄性个体
一个卵原细胞
一个雌性个体
2种
4种
1种
4种
2种
2n种
1种
2n种
8
任务1:四分体时期非姐妹染色单体间的交换
任
务2
不发生互换
发生互换
思考:一个精原细胞产生几种配子,一个雄性个体呢?
2种2种
4种4种
9
配子种类 不发生互换(n对) 发生互换
一个精原细胞
一个雄性个体
一个卵原细胞
一个雌性个体
2种
1种
2n种
2n种
4种
大于2n
1种
大于2n
寻找变化规律,构建数学模型
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减数分裂Ⅰ后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
四分体时期:同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
根据以上物理和数学模型的构建,得出结论:生物子代多样性与减数分裂配子中染色体组合的多样性有关。
小 结
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观看视频,理解本质
1.什么是受精作用?
2.受精作用的实质、结果是什么?
3.受精卵的遗传物质来自父母双方各一半?请解释原因。
自主探究3:请同学们观看受精作用视频,思考以下问题。并寻找事实,求证假设二。
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受精卵的核DNA双亲各提供一半,质DNA几乎全来自于母方。
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,一半来自精子,一半来自卵细胞。
1.什么是受精作用?
2.受精作用的实质、结果是什么?
3.受精卵的遗传物质来自父母双方各一半?请解释原因。
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基于以上事实,得出结论:生物子代多样性与与受精作用雌雄配子结合的随机性有关。
事实1:正常人有23对染色体,可能形成的配子种类为223种。
事实3:一个成熟的男子每次释放的精子约为2亿~3亿个,但到达卵细胞周围的只剩下几十至数百个,而最终完成受精作用的只有一个精子。
寻找事实,求证假设二
事实2:考虑互换时,正常人可能形成的配子种类大于223种。
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构建概念模型,分析意义
合作探究4:根据思维训练,构建模型分析减数分裂和受精作用的意义
思维训练:请阅读课本27页内容,按照要求对原因进行综合概括。
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
配子染色体数目均为体细胞的一半
非姐妹染色单体间的互换
非同源染色体自由组合
雌雄配子结合后染色体数
目恢复与体细胞相同
雌雄配子随机结合
2min
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非姐妹染色单体的互换
非同源染色体自由组合
配子的多样性
受精作用
雌、雄配子结合的随机性
同一双亲后代必然呈现多样性;有利于在自然选择中进化,体现有性生殖的优越性
配子中染色体减半
受精卵中染色体恢复到与体细胞相同
保证每种生物前后代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性
因此,减数分裂和受精作用,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
减数分裂
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课堂总结
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“受精作用”挑战赛
四位同学完成减数分裂和受精作用内容的学习后,分别写了一句话,请你帮他们分析并判断谁是正确的 ,挑战结果计入核心素养评价表。
张明:我细胞内的遗传物质一半来自于父亲,一半来自于母亲
李华:我细胞内的每一对同源染色体都是父母共同提供的
王一:我细胞内的每一对同源染色体大小都是相同的
赵宇:我和弟弟的父母是相同的,所以我们细胞内的遗传信息也相同
要求:逻辑清晰,判断准确。
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课后小组作业
要求:小组分工合作,必须有科学的模型建构来支撑原因,并针对分析结果进行报告展示。
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形成。正常人有23对染色体。有一种叫“21三体综合征”的遗传病,患者智力低下,身体发育缓慢。患者的21号染色体不是正常的1对,而是3条。请查阅资料,试从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因。
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课后选做作业
阅读课本28页,人类辅助生殖技术,面对人口老龄化的社会问题,给人类带来福音。但是,科学技术是一把双刃剑,也带来一些伦理道德和社会法律问题,请同学们查阅资料,关注社会议题,提升社会责任。
20
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