2.1减数分裂和受精作用第1课时（教学设计）-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第1节减数分裂和受精作用第1课时 一、教材分析 教材分析 本课时是高中生物学必修2《遗传与进化》第2章“基因和染色体的关系”第1节“减数分裂和受精作用”的第一部分。 教材及新版《教学参考书》明确指出，本节教学旨在“遵循科学史线索和学生的认知规律，引导学生主动建构减数分裂的概念与过程模型”。本课时内容承接了孟德尔遗传定律对“遗传因子（基因）”行为的描述，开启了对基因物质载体——染色体的探索，是理解“基因在染色体上”及后续遗传规律的细胞学基础，具有承上启下的关键作用。 二、教学目标确定 教学目标 生命观念 通过对体细胞与生殖细胞染色体数目的对比分析，认同减数分裂是维持生物前后代染色体数目恒定的关键机制，初步建立“生命的延续依赖于遗传物质在细胞分裂中有规律地传递”的稳定观。 科学思维 能够从数据对比中发现问题（配子染色体为何减半），并猜想其可能机制。 能够识别精子形成过程图解中的同源染色体，描述联会、互换、四分体等核心特征，初步理解并区分减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ的关键变化。 科学探究 在教师引导下，通过观察图解和动态演示，学习从静态图片推断动态细胞分裂过程的推理方法。 社会责任 通过了解魏斯曼的预言与后续科学家的实证，体会科学预见与探究求真的精神；认识减数分裂对物种延续的重要性，培养珍视生命、尊重遗传规律的情感态度。 教学重点 1.减数分裂概念的核心要素（范围、时期、特点、结果）。 2.减数分裂Ⅰ过程中染色体的特殊行为（联会、同源染色体分离）。 教学难点 1.同源染色体、联会、四分体等核心概念的理解，以及这些概念在减数分裂过程中的动态关系。 2.理解“染色体复制一次，细胞连续分裂两次”与“染色体数目减半”的内在逻辑关系。 三、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 （一）创设认知冲突，导入新课 (5分钟) 1.展示“问题探讨”情境：呈现教材中“果蝇体细胞与配子染色体图解”，引导学生计算体细胞与配子中的染色体数目。 2.提出核心问题： (1)体细胞与配子染色体数目有何关系？（配子染色体数目是体细胞的一半） (2)如果配子是通过有丝分裂形成的，其染色体数目会是多少？（与体细胞相同） (3)由此可见，配子的形成一定是一种特殊的细胞分裂方式。请大胆猜测，这种“特殊”可能体现在哪里？ 3.引入科学史：介绍魏斯曼（1887年）的预言：在配子形成过程中，必有一个使染色体数目减半的分裂过程。这个预言后来被显微镜观察所证实，该过程被命名为减数分裂。 1.观察图片，计算数目：果蝇体细胞8条（4对），配子4条。 2.思考并回答教师提问，理解“配子数目减半”与已知的有丝分裂知识产生认知冲突。 3.作出初步猜想：可能是细胞分裂时染色体不复制？或复制后分开的方式不同？ 4.倾听科学史，感受科学智慧，明确本课核心任务——探究配子中染色体“精准减半”的奥秘。 （二）聚焦核心过程，构建概念 (28分钟) 第一部分：整体感知，明确过程主线 1.提供整体图解：展示哺乳动物精子形成的完整过程示意图（教材图2-2或数字教材动画）。 2.引导梳理主线：提问并引导学生总结过程主线： 精原细胞→（间期：染色体复制）→初级精母细胞→减数分裂Ⅰ→次级精母细胞→减数分裂Ⅱ→精细胞。 提问：为什么精原细胞染色体复制后，不叫“复制后的精原细胞”？强调复制后的细胞进入了新的分裂阶段，称为初级精母细胞。 第二部分：突破难点，深挖减数分裂Ⅰ 1.核心探究——前期Ⅰ： (1)认识同源染色体：展示配对的两条染色体，引导学生观察其形态、大小特点，并强调其来源（父方和母方），引出同源染色体概念。请学生在图中找出所有同源染色体。 (2)理解联会与四分体：说明配对的同源染色体紧密结合，此为联会。复制后的每条染色体含两条姐妹染色单体，因此联会后的一对同源染色体共含4条染色单体，称为四分体。引导学生辨析：一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体。 (3)认识互换：展示“交叉互换”示意图，说明这是四分体中非姐妹染色单体间交换片段的现象，此为基因重组的方式之一。 2.关键环节——后期Ⅰ： (1)展示动态图，引导学生观察：配对的同源染色体彼此分开，分别移向细胞两极。此过程称为同源染色体分离。 (2)核心提问： 此时着丝粒分裂了吗？（没有）分离的是什么？（同源染色体）分离后，移向两极的染色体数目与原来相比有何变化？（减半） (3)强调：染色体数目减半就发生在减数分裂Ⅰ的末期。 第三部分：归纳定义，形成概念 引导学生基于以上分析，尝试用自己的话归纳减数分裂的定义。教师最后规范并板书：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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。 1.观看动画或图解，对精子形成的动态过程形成初步整体印象。 2.跟随教师引导，梳理并记录细胞类型的转变流程，理解“染色体复制”发生在“减数分裂前的间期”。 1.关键概念学习： 理解并记住同源染色体的定义，在图中练习识别。 通过数量换算深刻理解“四分体”的组成。 观察交叉互换现象，并理解其发生在“非姐妹染色单体”之间。 2.观察与思考： 观察同源染色体分离的动态过程。 回答教师提问，理解“同源染色体分离”是染色体数目减半的直接原因，且着丝粒未分裂。 尝试根据过程特点，口头概括减数分裂的概念，并与教材定义对照，形成完整、准确的认识。 （三）初试模型建构，深化理解 (10分钟) 1.布置建模任务：（简易版，为第二课时完整建模做铺垫） 提供橡皮泥（或扭扭棒）两种颜色各两条（一长一短，长短配对），代表两对同源染色体。 2.指导与要求： (1)模拟“精原细胞”中的染色体（未复制状态）。 (2)模拟染色体复制，形成“初级精母细胞”（每条染色体由两条同色染色单体组成）。 (3)模拟减数分裂Ⅰ的同源染色体联会与分离，形成两个“次级精母细胞”。 (4)关键观察：比较两个次级精母细胞中的染色体组成是否相同？ 3.引导思考：提问： (1)这个模型模拟了染色体数目减半的关键步骤吗？（是，同源染色体分离） (2)次级精母细胞中还有同源染色体吗？（没有） 1.动手操作：小组合作，按步骤搭建从精原细胞到次级精母细胞的染色体变化模型。 2.观察与讨论： 在建模过程中，回顾并体会“同源染色体”、“联会”、“分离”等概念。 观察并回答：两个次级精母细胞中的染色体组成可能不同（非同源染色体自由组合的雏形），且均无同源染色体。 （四）课堂小结与延伸 (2分钟) 1.总结回顾：以概念图形式带领学生回顾：我们从“配子染色体为何减半”的疑问出发，以精子形成为例，重点探究了减数分裂Ⅰ的奥秘，理解了同源染色体联会、分离是导致染色体减半的关键，并初步体验了用模型来模拟这一过程。 2.设疑引思，布置任务： (1)我们已经得到了染色体减半的次级精母细胞，它接下来会怎么分裂？与有丝分裂类似吗？ (2)卵细胞的形成过程与精子相同吗？ (3)请课后尝试用今天所学，完成教材“练习与应用”中基础概念检测题。 1.跟随教师总结，在脑海中形成“问题-过程-关键事件-概念”的清晰逻辑链。 2.产生新的疑问，对下一课时的学习内容（减数分裂Ⅱ、卵细胞形成、与有丝分裂比较）产生期待。 四、教学板书 第1节减数分裂和受精作用 一、发现问题：配子中染色体数目是体细胞的一半 体细胞(2n)→？→配子(n)（非有丝分裂） 二、核心过程：以哺乳动物精子形成为例 1.过程主线： 精原细胞(2n)→(间期复制)→初级精母细胞(2n)→ 减数分裂Ⅰ→次级精母细胞(n)→减数分裂Ⅱ→精细胞(n) 2.减数分裂Ⅰ（关键）： (1)前期Ⅰ：同源染色体联会→形成四分体 （可能发生非姐妹染色单体互换） (2)后期Ⅰ：同源染色体分离→染色体数目减半 三、核心概念 1.同源染色体：形状大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。 2.联会：同源染色体两两配对。 3.四分体：联会后的每对同源染色体（含4条染色单体）。 4.减数分裂：有性生殖，形成成熟生殖细胞时，染色体复制一次，细胞连续分裂两次，染色体数目减半。 五、教学反思 1.成功之处 概念突破策略得当。对于“同源染色体”、“四分体”等抽象难点，采用了“图示观察→特征归纳→实例辨析→数量换算”的递进式教学策略，并结合《生物学教学》期刊中强调的“揭示认知冲突”理念（如对比学生容易产生的“大小相同即同源”的错误前概念），帮助学生完成了科学概念的主动建构。 2.改进空间与注意事项 时间分配需精确把控。“减数分裂Ⅰ”的细节教学（尤其是前期Ⅰ的联会、四分体、互换）容易耗时过长，可能导致后期建模活动时间紧张。教师需提前规划，对概念的讲解要精炼、聚焦，避免陷入过度细节的讲解。 学科网（北京）股份有限公司 $