实验03 建立减数分裂中染色体变化的模型（教学课件）生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦减数分裂核心知识点，通过构建物理模型将抽象的染色体动态变化（如复制、联会、分离）具象化，连接遗传规律与生物变异的理论学习，为理解配子形成及亲子代遗传稳定性提供实践支架。 其亮点在于以建模实践为核心，融合科学思维与探究实践，通过分步骤模拟（如用不同颜色橡皮泥制作同源染色体、模拟非姐妹染色单体互换），帮助学生直观掌握减数分裂各时期特征。既培养模型构建与逻辑推理能力，又联系人类染色体异常遗传病预防等实际，对学生深化理解、教师提升教学直观性均有助益。

实验03 建立减数分裂中染色体变化的模型 人教版2019必修2 实验专攻 减数分裂是高中生物必修2遗传模块的核心知识点，是有性生殖生物形成配子的关键分裂方式，更是理解遗传规律、生物变异与亲子代遗传稳定性的基础。减数分裂中染色体的复制、联会、分离等动态行为微观抽象，单纯理论学习难以直观把握。为破解这一难点，我们将亲手构建物理模型，把抽象的染色体行为转化为具象可操作的过程，借助简易材料模拟减数分裂全过程的染色体变化，还原两次分裂的核心特征，在实践中理清逻辑、深化理解，开启探究细胞分裂奥秘的实践之旅。 实验启程 实验专攻 实验目标 一、生命观念 通过建立减数分裂中染色体变化的模型，直观理解减数分裂“细胞连续分裂两次、染色体只复制一次”的核心特征，明确染色体行为变化与遗传物质传递的关系，建立“遗传因子在亲子代间传递遵循特定规律”的生命观念，认同减数分裂对生物遗传和变异的重要意义。 二、科学思维 运用建模、分析、对比、推理等科学方法，将抽象的染色体变化转化为具体模型，梳理减数分裂各时期染色体的形态、数目和行为变化规律，对比减数分裂与有丝分裂的染色体变化差异，分析模型构建中的误差原因，形成基于模型的逻辑推理能力和抽象概括能力。 三、科学探究 通过设计和构建减数分裂中染色体变化的物理模型，掌握模型构建的基本方法和技巧，提升实验设计、动手操作、现象分析和模型优化的能力，理解实验设计的单一变量原则、对照原则和科学性原则。 四、社会责任 结合模型构建的原理，联系人类染色体异常遗传病的预防、育种等实际场景，认识减数分裂异常的危害，理解模型构建在生物学研究中的应用价值，形成学以致用的责任意识和严谨的科学态度。 3 探究实验的基本思路 目的要求 材料用具 方法步骤 交流结论 实验专攻 探究实验 1.目的要求 2.材料用具 3.方法步骤 实验专攻 探究实验 ONE 1.目的要求 通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。 6 探究实验 ONE 2.材料用具 较大的白纸， 铅笔或彩笔， 适于制作染色体的材料（如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等） 7 实验探索 ONE 3.方法步骤 一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 1．用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成（注意：一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小相同）。两种颜色分别代表来自父方和母方。 2．在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓，能够容纳所制作的四条染色体。画出中心体和纺锤体。 8 实验探索 ONE 3.方法步骤 一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 3．将染色体放在画好的细胞内，让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，使着丝粒靠近。 4．将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。 9 实验探索 ONE 3.方法步骤 一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 5．双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。 6．在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。 10 实验探索 ONE 3.方法步骤 一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 7．把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于着丝粒分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成。 11 实验探索 ONE 3.方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。 1．细胞中至少需要几对染色体？ 至少需要2对染色体 12 实验探索 ONE 3.方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。 2．假设细胞中有2对染色体，减数分裂I时，非同源染色体有几种组合方式？如何模拟？ 2种组合方式，假设分别用 A、A′和 B、B′表示 2 对染色体，则减数分裂Ⅰ时，非同源染色体的组合方式有两种：（1）A、B 和 A′、B′；（2）A、B′和 A′、B。 13 实验探索 ONE 3.方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。 3．怎样模拟减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ所产生的子细胞？ 减数分裂I产生的子细胞同源染色体已经分离，减数分裂II产生的子细胞中姐妹染色体分离 14 实验探索 ONE 3.方法步骤 三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。 1．怎样模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换？ 用不同颜色的橡皮泥构成的同源染色体互换1个片段 15 实验探索 ONE 3.方法步骤 三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。 2．如果发生了互换，怎样模拟减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ所产生的子细胞？ 模拟减数分裂I：将发生了互换的一对染色体分开，进入不同的子细胞。 模拟减数分裂II：将发生了互换的染色体形成的染色单体分开，进入不同的子细胞。 16 讨论 探究实验 实验专攻 PART O1 ONE 讨论 1. 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。 在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞的两极等行为变化；减数分裂Ⅰ后，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂 II 中，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，最终进入两个子细胞。 减数分裂产生了多种多样的配子，配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每种生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。 总的来讲，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。 PART O1 ONE 讨论 在减数分裂中，非同源染色体的自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换，都会使减数分裂产生多种配子。 2. 根据以上三个模型，说说减数分裂产生多种配子的原因。 课堂小结 实验收获 实验专攻 实验收获 本实验通过构建物理模型，将减数分裂中抽象的染色体动态变化具象化，核心目的是掌握减数分裂各时期染色体的行为特征，深化对其本质及意义的理解。实验中，我们借助简易材料，模拟了减Ⅰ（同源染色体联会、分离）和减Ⅱ（姐妹染色单体分离）全过程，还原了染色体复制、非同源染色体自由组合等关键行为，成功构建出符合规律的物理模型。 实验结果清晰呈现减数分裂核心特征：染色体数目减半发生在减Ⅰ末期，减Ⅱ为姐妹染色单体分离，最终形成染色体数目减半的配子，为理解遗传定律奠定具象基础。操作规范性至关重要，准确区分同源染色体与姐妹染色单体、把握各时期顺序，是模型构建成功的关键。 YOUR LOGO 课堂练习 实验闯关 实验专攻 实验闯关 1.在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色（2个5 cm、2个8 cm）和4个红色（2个5 cm、2个8 cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程.下列叙述错误的是（　　） A．将2个5 cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体 B．将4个8 cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对 C．模拟减数分裂Ⅰ后期时，细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同 D．模拟减数分裂Ⅱ后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同 C 实验闯关 2．按照教材中“建立减数分裂中染色体变化的模型”的要求，应模拟下列减数分裂中的哪些变化（　　） ①同源染色体联会并排列在赤道板两侧　 ②四分体时期非姐妹染色单体间的互换　 ③同源染色体分离，分别移向细胞的两极 ④次级精母细胞中含有姐妹染色单体的染色体着丝粒排列在赤道板上　⑤非同源染色体的自由组合　⑥分裂末期细胞膜向内凹陷 A．①②④　　　　 B．①③⑤⑥ C．①②③④⑤ D．②④⑤⑥ c 实验闯关 3. （不定项）下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动的描述，正确的是（　 　） A．用红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的两种染色体分别表示来自不同亲本 B．将两条颜色、长度相同的染色单体中部用同种颜色的小块橡皮泥粘起来，小块橡皮泥代表着丝粒 C．演示减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，最少需要红色橡皮泥和黄色橡皮泥制作的染色体各一条 D．该活动能模拟同源染色体上非姐妹染色单体间的互换 ABD 人教版2019 必修2 实验专攻 感谢观看 $