第五章 第2节 减数分裂与有性生殖细胞的成熟（教案）-《生物基础》（厦门大学出版社）同步精品课堂

《生物基础》厦门大学出版社 教案 课 题 第2节 减数分裂与有性生殖细胞的成熟 课 型 课 时 授课班级 授课时间 授课教师 教材分析 本节内容是《生物基础》第五章的核心内容，是连接生殖方式与遗传规律的关键环节。教材首先将有丝分裂与减数分裂进行对比，明确了减数分裂的概念和特征。随后，以精子形成为例，详细剖析了减数第一次分裂和减数第二次分裂的过程，重点阐述了联会、四分体、同源染色体分离、姐妹染色单体分离等关键步骤。接着，教材讲解了卵细胞形成过程及其与精子形成的差异（极体的产生）。最后，阐述了受精作用的过程及其重要意义（维持染色体数目的恒定），并补充了高等植物特有的双受精现象。本节课内容抽象程度高，是理解遗传三大定律细胞学基础的关键，对学生建立完整的生殖遗传知识体系至关重要。 学情分析 中职学生在初中阶段接触过有丝分裂的基础知识，但对减数分裂这一特殊分裂方式缺乏了解。学生对“同源染色体”、“联会”、“四分体”等概念感到陌生，难以将染色体行为变化与遗传规律（如分离定律、自由组合定律）联系起来。此外，学生对精子与卵细胞形成过程的差异（极体产生）理解不深，对“双受精”这一被子植物特有现象缺乏认知。教学需借助动画、模型和图解，将动态的、微观的分裂过程直观化，帮助学生突破认知难点。 学习目标 知识目标： 掌握减数分裂的概念，熟悉其与有丝分裂的区别。 掌握精子形成的过程（减数第一次分裂、减数第二次分裂的关键步骤）。 熟悉卵细胞形成的过程及其与精子形成的区别（极体的产生）。 掌握受精作用的概念和意义。 了解高等植物的双受精现象。 技能目标： 能够识别减数分裂各时期的染色体行为变化（如联会、四分体）。 能够绘制精子形成过程的简图，说明染色体数目的变化规律（2n→n）。 能够比较精子与卵细胞形成过程的异同。 学习重难点 教学重点： 减数分裂的概念及其与有丝分裂的区别。 精子形成过程中染色体的动态变化（特别是减数第一次分裂中的联会和同源染色体分离）。 受精作用的概念和意义。 教学难点： 减数第一次分裂中同源染色体联会、四分体形成及同源染色体分离的过程。 卵细胞形成过程中极体的产生及其与精子形成的差异。 高等植物双受精的过程及其意义。 教学方法 课堂讲授法： 系统讲解减数分裂的全过程和受精作用的机制，构建理论框架。 案例分析法： 结合减数分裂异常导致的遗传病案例（如21三体综合征），解析分裂机制的重要性。 小组讨论法： 讨论有丝分裂与减数分裂的区别，以及精子与卵细胞形成过程的差异。 学习总结法： 引导学生绘制减数分裂染色体变化曲线，归纳核心规律。 课前准备 教师准备： 制作多媒体课件（PPT），包含减数分裂全过程动画、精子形成过程图解、卵细胞形成过程图解、受精作用示意图、双受精过程图。 准备染色体模型或磁力贴，用于模拟同源染色体的联会和分离。 设计课堂思考题：减数分裂为什么染色体数目减半？受精后染色体数目如何恢复？ 学生准备： 预习教材第二节内容，复习第二章中关于有丝分裂的知识。 回顾第四章中关于同源染色体的概念。 准备笔记本和绘图工具。 教学媒体 多媒体教学 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 创设情境 生成问题 提问：“我们每个人的体细胞中都有46条染色体，而父母的生殖细胞中只有23条染色体。那么，生殖细胞中的染色体为什么是体细胞的一半？它们是如何形成的？” 进一步提问：“精子和卵细胞结合形成受精卵后，染色体数目又恢复到46条。这一减一增，恰好维持了物种染色体数目的稳定。请问，生殖细胞形成时染色体是如何‘减半’的？” 引导学生思考：减数分裂是一种特殊的有丝分裂。它的“特殊性”体现在哪里？这种分裂方式对生物繁衍有什么意义？ 回顾有丝分裂知识，思考染色体数目减半的机制，产生认知冲突。 结合上一节卵式生殖的知识，意识到减数分裂是形成生殖细胞的关键环节。 明确本节课学习任务：探究生殖细胞形成过程中染色体的“减半”机制。 从体细胞与生殖细胞染色体数目差异这一核心矛盾入手，创设问题情境。将抽象的减数分裂概念与具体的遗传事实（46条→23条→46条）联系起来，激发学生探究减数分裂动态过程的强烈动机。 活动二： 调动思维 探究新知 减数分裂概念的系统解析（拓展）： 概念： 细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次的特殊有丝分裂。 结果： 产生的生殖细胞染色体数目是体细胞的一半（单倍体n）。 与有丝分裂的区别： 发生位置（体细胞/生殖细胞）、分裂次数（1次/2次）、子细胞数（2个/4个）、染色体数（不变/减半）、有无联会四分体（无/有）。 精子形成过程的系统解析（拓展）： 场所： 睾丸（精巢）。细胞演变：精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞→精子。 减数第一次分裂： *染色体复制：* 精原细胞增大，染色体复制（每条染色体含2条姐妹染色单体）。 *联会与四分体：* 同源染色体两两配对（联会），形成四分体（含4条染色单体）。 *同源染色体分离：* 四分体平分为二，同源染色体分开，移向两极，形成2个次级精母细胞。染色体数目减半。 减数第二次分裂： *着丝粒分裂：* 姐妹染色单体分开，成为两条染色体，移向两极。 *细胞分裂：* 两个次级精母细胞分裂成4个精细胞（染色体数仍为n）。 变形： 精细胞变形，长出鞭毛，形成精子。 卵细胞形成过程的系统解析（拓展）： 场所： 卵巢。过程与精子形成基本相同。 关键差异： *细胞质不均等分裂：* 减数第一次分裂产生1个次级卵母细胞和1个极体；减数第二次分裂产生1个卵细胞和1个极体（原极体可再分裂）。 *结果：* 1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体（极体最终退化）。 受精作用的系统解析（拓展）： 概念： 精子与卵细胞结合形成合子（受精卵）的过程。 过程： 精子头部进入卵细胞，尾部留在外面；精核与卵核融合。 意义： 合子中染色体一半来自父方，一半来自母方，恢复到体细胞数目（2n），维持了前后代染色体数目的恒定。 双受精的系统解析（拓展）： 高等植物特有： 花粉粒萌发形成花粉管，释放2个精细胞。 过程： 1个精细胞与卵细胞结合（形成受精卵→胚）；1个精细胞与2个极核结合（形成受精极核→胚乳）。 意义： 被子植物有性生殖特有的现象。 跟随教师讲解，梳理减数分裂与有丝分裂的六大区别要点。 观看减数分裂动画，重点标注“联会→四分体→同源染色体分离→染色体减半”的关键环节。 对比精子与卵细胞形成过程，重点记忆极体的产生及数量关系（1个精原细胞→4个精子；1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体）。 理解受精作用的本质（染色体恢复），并通过“双受精”过程图，掌握被子植物受精的特有性。 本环节作为知识点拓展总结，内容详尽且逻辑严密。教师以精子形成过程为主线，系统讲解了减数分裂的两个连续分裂阶段，重点突破了联会、四分体、同源染色体分离等核心概念。通过对比法讲解卵细胞形成的差异，结合受精作用的意义阐述，使学生理解“减数分裂-受精作用”这一闭环如何维持物种的遗传稳定，并为后续理解遗传定律奠定了坚实的细胞学基础。 活动三： 巩固练习 素质提升 练习设计： 某生物体细胞中有4条染色体。请回答： 经过减数分裂形成的精细胞中有几条染色体？（2条）。 1个精原细胞经过减数分裂形成几个精子？（4个）。 1个卵原细胞经过减数分裂形成几个卵细胞？（1个，另有3个极体）。 案例分析题： 案例： 21三体综合征（唐氏综合征）患者的体细胞中有3条21号染色体。这通常是由于母亲在形成卵细胞时，减数第一次分裂中21号同源染色体未分离所致。 提问： 请分析为什么减数分裂的精确性对后代的健康至关重要？（减数分裂异常会导致生殖细胞染色体数目异常，受精后形成染色体数目异常的个体，引发严重的遗传病）。殖过程中也可能发生基因突变）。 独立完成概念辨析，巩固减数分裂的核心特征。 完成数量推算，强化对分裂结果（4个精子/1个卵细胞）的记忆。 分组讨论唐氏综合征案例，将减数分裂的细胞学过程与人类遗传病联系起来，体会减数分裂精确性的医学意义。 通过概念辨析和数量推算，夯实减数分裂的基础知识。通过遗传病案例分析，引导学生认识到减数分裂不仅是理论知识，更与人类健康密切相关，提升学生关注生命质量和健康意识的人文素养。 课堂小结 作业布置 课堂小结： 师生共同回顾：减数分裂是生殖细胞形成过程中的特殊分裂方式，其核心特征是“染色体复制一次，细胞连续分裂两次”，结果是染色体数目减半。精子形成经历精原细胞→初级精母细胞（联会、四分体）→次级精母细胞→精细胞→精子的过程；卵细胞形成过程类似，但细胞质不均等分裂，产生极体。受精作用使合子中染色体数目恢复到体细胞水平，维持了物种的稳定。被子植物具有特殊的双受精现象。 课堂作业布置： 完成教材“思考与练习”中关于本节内容的选择题（如第2、3、6、9、10题）和判断题。 绘图作业： 绘制精子和卵细胞形成过程的简图，并标注各阶段的名称和染色体数目变化。 思考题： 为什么说“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性及生物的遗传和变异都是十分重要的”？ 板书设计 第二节 减数分裂与有性生殖细胞的成熟 一、减数分裂的概念 特征： 染色体复制一次，细胞连续分裂两次。 结果： 子细胞染色体数目减半（2n→n）。 与有丝分裂区别： 位置、次数、子细胞数、染色体数、有无联会。 二、精子的形成（睾丸） 精原细胞(2n) → 初级精母细胞(2n，复制) → 【减I：联会→四分体→同源染色体分离】→ 次级精母细胞(n) → 【减II：着丝粒分裂，染色单体分开】→ 4个精细胞(n) → 变形 → 精子。 三、卵细胞的形成（卵巢） 卵原细胞(2n) → 初级卵母细胞(2n) → 【减I：不均等分裂】→ 次级卵母细胞(n) + 极体 → 【减II】→ 1个卵细胞(n) + 3个极体（退化）。 四、受精作用 概念： 精子+卵细胞→合子(2n)。 意义： 染色体数目恢复，维持物种稳定；双亲遗传物质组合，增加变异性。 五、双受精（被子植物特有） 1个精细胞+卵细胞→受精卵（胚）；1个精细胞+2个极核→受精极核（胚乳）。 教学反思 本节课是生物学中抽象程度较高的内容之一，学生对动态的染色体行为变化难以直观把握。在教学过程中，通过动画演示和染色体模型操作，学生对减数分裂的过程有了较好的理解，特别是“联会”和“同源染色体分离”这两个关键步骤。活动二的“知识点拓展总结”环节，通过对比精子与卵细胞形成过程的异同，帮助学生清晰掌握了二者的差异。在“双受精”的教学中，结合被子植物花器结构的图解，学生理解了其特有性。但在染色体数目变化的动态曲线绘制上，部分学生仍存在困难，未来教学中可增加曲线绘制的专项训练。整体教学目标达成，学生初步建立了“减数分裂-受精作用-遗传稳定”的知识链条。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $