细胞的减数分裂教学创新设计

徐州二中生物必修二教案

本学期总第

课时

年

月

日

执教

课题：减数分裂与受精作用（第一课时）

知识与技能

1、掌握减数分裂的过程，基本识别各种关于有丝分裂和减数分裂的各时期细胞图。

2、理解精子形成过程。

过程与方法

1、培养学生学会用对比的方法来获取新知识的自学能力。

2、培养学生识图、绘图的能力。

3、自主归纳整理知识结构的能力。

情感态度与价值观

1、感受学习和成功的喜悦。

2、逐步形成严谨、求实的科学素养。

教学重点

1、减数分裂的概念

2、精子的形成过程

3、减数分裂过程中染色体的数量变化

教学难点

1、模拟减数分裂过程中的染色体的变化

2、比较精子和卵细胞形成过程的异同

教具准备

课件、磁性教具

教学方法

讲述法、讨论法、观察法、模型建构法

教学过程

一、明确目标

多媒体教学银幕上显示本堂课的教学目标。了解减数分裂的概念，通过精于的形成过程，掌握减数分裂过程及图解。

二、复习引入

引言:大家知道，生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础是细胞增殖。

提问:细胞增殖的方式有哪些? 讲述:在前面我们曾经学习过有丝分裂和无丝分裂，今天我们学习第三种分裂方式--减数分裂。

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三、新课：减数分裂和有性生殖细胞的形成

提问:在讲述新课以前，我们先回忆一下有丝分裂前后细胞内染色体的数目是如何变化的?有什么意义? 讲述:有丝分裂可以保持细胞分裂前后染色体数目恒定不变。那么，在形成有性生殖细胞精子或卵细胞时，细胞如何分裂呢?下面我们来讨论两个问题。

讨论: 1.如下所示，假设有性生殖细胞的形成是通过有丝分裂的方式完成，生物体下一代细胞内染色体数目如何变化? 亲 代

子 代

( )分裂精原细胞精子

受精卵

( )分裂卵原细胞卵细胞

2.若要保持生物体前后代体细胞内染色体数目的恒定，阐述解决问题的可能性? 讲述:如果精子或卵细胞内的染色体只有正常体细胞内染色体数目的一半，那问题便迎刃而解。事实是怎样的呢? 1883年比利时学者耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到:精子和卵细胞中含有数目相同的染色体，这些染色体通过受精作用传给后代。根据这一发现，生物学家推测，生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。否则生物每繁殖一代，体细胞中的染色体数目就会增加一倍。这和我们考虑的解决问题的思路是一致的。既然在形成生殖细胞精子或卵细胞时，染色体数目要减少一半，如何减少，就是我们今天要学习的内容了。

(一)减数分裂的概念

(1)范围:有性生殖细胞的形成。

(2)概念:在整个减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。

(3)结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞的染色体数目减少了—半。

(4)过程: 讲述，下面我们以精子形成过程为例，具体学习减数分裂的过程。

(二)精子的形成过程

(1)形成部位:睾丸(精巢)的曲细精管中，(CAI 软件显示哺乳动物睾丸示意图，曲细精管处闪烁 3 次)。

精原细胞 精子

(原始生殖细胞) (成熟的生殖细胞) (2)形成过程:( 课件示哺乳动物精子形成过程) a.同源染色体

配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

讲述:像受精卵细胞中的两条稍大一些的染色体，其形状大小基本相同，其中一条黑色的表示来自精子，即父方，另一条浅色的表示来自卵细胞，即母方。它们就是一对同源染色体。受精卵中有两对同源染色体。

讨论:生殖细胞精子和卵细胞中有同源染色体吗?为什么? b.联会 同源染色体两两配对的现象。

讲述:联会是—个动态的过程。

c.四分体 联会后的每对染色体含有四条染色单体。

学生活动: 1.下图细胞中有哪几对同源染色体?形成了几个四分体。

2.讲述:在学习了上述概念的基础上，我们来看看精子是如何形成的。

(课件示精子形成过程)。

d.过程

讲述:精子是精原细胞经过减数分裂后形成的。精原细胞在减数分裂过程中连续进行了两次

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分裂。

在第一次分裂间期，精原细胞中的染色体经过复制，缩短变粗，形成染色体。染色质复制以后，细胞就成为初级精母细胞。初级精母细胞中的染色体经过联会，形成四分体，进行第—次细胞分裂。在细胞分裂的同时，细胞内的同源染色体两两分离，结果一个初级精母细胞便分裂成两个次级精母细胞，而此时细胞内的染色体数目已减少了—半，细胞内不再存在同源染色体，减数第—次分裂结束。

减数分裂第二次是从次级精母细跑开始的，细胞未经染色体的复制，直接进入第二次细胞分裂。在第二次细胞分裂过程中，染色体的行为和前面所学的有丝分裂过程中染色体的行为非常相似，细胞内染色体的着丝点排列在赤道板这一位置后，接着进行分裂，于是两条姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，与此同时，细胞分裂，结果生成了精子细胞，减数第二次分裂结束（强调减数第二分裂的主要特征是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。）。

精子细胞经过变形后成为精子，两个次级精母细胞最后生成了四个精子，减数分裂结束。

提问: 1.减数分裂第一次间期后，形成的细胞叫什么? 精原细胞初级精母细胞

2.减数第一次分裂和减数第二次分裂的结果，各生成了什么细胞? 初级精母细胞次级精母细胞

次级精母细胞精细胞

3.精子中的染色体数目比精原细胞中的染色体数目减少了一半，是由两次分裂中的哪一次分裂决定的？

减数第一次分裂

4.为什么说减数分裂是特殊的有丝分裂? 其特殊性表现在减数第一次分裂，同源染色体分离，染色体减半，而减数第二次分裂，染色体变化行为与有丝分裂相似。因此减数分裂是特殊形成的有丝分裂。

四、板书及总结

(一)减数分裂的概念

(1)范围:有性生殖细胞的形成。

(2)概念:在整个减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。

(3)结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始生殖细胞的染色体数目减少了—半。

(4)过程: (二)精子的形成过程

(1)形成部位: (2)形成过程:a.同源染色体 b.联会 c.四分体 d.过程

五、布置作业

思考同源染色体的分离行为。若不考虑交叉互换，下图中同源染色体的分离会产生几种结果?哪几种?

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本学期总第

课时

年

月

日

执教

课题：减数分裂与受精作用（第二课时）

知识与技能

1、掌握减数分裂的过程，会分析在减数分裂过程中染色体数量、DNA含量和染色单体数量的变化规律。

2、理解卵细胞形成过程，比较精子和卵细胞形成过程的差异。

过程与方法

1、培养学生学会用对比的方法来获取新知识的自学能力。

2、培养学生识图、绘图的能力。

3、自主归纳整理知识结构的能力。

情感态度与价值观

1、感受学习和成功的喜悦。

2、逐步形成严谨、求实的科学素养。

教学重点

1、减数分裂过程中染色体的数量变化

2、受精作用的过程

教学难点

1、观察蝗虫精母细胞的减数分裂

2、减数分裂过程中染色体的数量变化

教具准备：

课件、磁性教具

教学方法

讲述法、讨论法、观察法、模型建构法

教学过程

一、明确目标

多媒体教学屏幕上显示本堂课的教学目标: 1.理解卵细胞的形成过程及图解。

2.掌握减数分裂过程中染色体数目、DNA含量、同源染色体对数、染色单体的规律性变化。

3.理解受精作用的概念及其意义。

二、教学过程

复习小结:(回忆分裂过程的同时，强调染色体数目、DNA含量变等化)

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前面学习了精子的形成过程，如小结图示。

卵细胞是在卵巢中形成的，其生成过程与精子形成过程基本相同，但也有区别。

(三)卵细胞的形成过程

学生活动:将精、卵细胞形成过程的图表进行比较，找出二者的相同与相异处。

小结: 相同点:染色体复制一次，都有联会和四分体时期，经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半，在第二次分裂过程中，有着丝点的分裂，最后形成的卵细胞，它的染色体数目也比卵原细胞减少了一半。

不同点:每次分裂都形成一大一小两个细胞，小的叫极体，极体以后都要退化，只剩下一个卵细胞，而一个精原细胞是形成4个精子；卵细胞形成后，不需要经过变形，而精子要经过变形才能形成。

学生思考:生物卵细胞经减数分裂后，细胞中的染色体会不会越来越少呢? (四)受精作用

精子的头部进入卵细胞，精子与卵细胞的细胞核结合在一起，因此，合子中染色体数目又恢复到原来的体细胞的数目，其中一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)。

从同源染色体的角度看，精于和卵细胞中的同源染色体都是成单存在，但精子带有其中的一条，卵细胞带有其中的另一条，受精后，这两条同源染色体到了一个细胞中，它们就成对存在了，所以，关于同源染色体的概念说，一条来自父方，一条来自母方，就是这个意思。(再次复习上节课中同源染色体的图示) 所以，减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数目又恢复到原来的数目，从而使生物前后代染色体数目保持恒定。因此，减数分裂和受精作用对于生物前后代染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的，由此也可以看出，生物的各种变化无论有多复杂，也是有规律可循的。规律如图:

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三、板书及总结

（三）卵细胞形成的过程

(1)形成部位: (2)形成过程:a.同源染色体 b.联会 c.四分体 d.过程

（四）细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下：

一看染色体的数目(奇偶性)；

二看有无同源染色体；

三看有无同源染色体的行为——联会、四分体、分离。

（五）受精作用

1.概念：

2.过程：

3.结果：

4.意义：

四、布置作业

尝试绘出减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化的曲线图

间

前

中

后

末

4n

2n 染色体

DNA

4n

2n 染色体

DNA

有丝分裂

第一次分裂

第二次分裂

减数分裂

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本学期总第

课时

年

月

日

执教

课题：减数分裂与受精作用（第三课时）

知识与技能

对减数分裂与有丝分裂进行较为全面的比较。

过程与方法

1、培养学生学会用对比的方法来获取新知识的自学能力。

2、自主归纳整理知识结构的能力。

情感态度与价值观

1、感受学习和成功的喜悦。

2、逐步形成严谨、求实的科学素养。

教学重点

减数分裂与有丝分裂的比较

教学难点

减数分裂与有丝分裂中染色体的数量变化的区别及意义

教具准备

课件、磁性教具

教学方法

讲述法、讨论法、观察法、模型建构法

教学过程

有丝分裂、减数分裂解析

一、减数分裂是一种特殊的有丝分裂

二、细胞分裂中几个概念的分析

1、

基本概念理解

（1）同源染色体：减数分裂第一次分裂过程中，相互配对（联会）的两条染色体，它们的形状和大小一般都相同（不同的一般指性染色体，如X、Y染色体），一条来自父方，一条来自母方。

减数分裂中精（卵）原细胞和初级精（卵）母细胞中含有同源染色体，在次级精（卵）母细胞、精子（卵细胞）和极体中不含有同源染色体，但在有丝分裂中同源染色体始终存在。

（2）染色单体：在间期染色体复制以后，每条染色体含有两条完全相同的染色质丝，连接在一个着丝点上，每条染色质丝成为一个染色单体。无论是有丝分裂还是减数分裂，染色单体都是形成于间期，但有丝分裂消失于后期，减数分裂消失于减数第二次分裂的后期。

（3）四分体：同源染色体两两配对的现象叫联会，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，称四分体

2、几种数量关系

（1）染色体数：以染色体的着丝点数目为依据，有几个着丝点就有几个染色体。

（2）染色单体数：若有染色单体，则染色单体数是染色体数的2倍；若无染色单体则为零

（3）DNA分子数：若有染色单体，则DNA分子数是染色体数的2倍；若无染色单体，则DNA分子数等于染色体数。

（4）三者之间的关系

染色体复制后

着丝点分裂前：染色单体数＝2倍染色体数＝DNA分子数

其他时期：染色体数＝DNA分子数；染色单体数＝0；

一个四分体＝1对同源染色体＝2个染色体＝4个染色单体＝4个DNA分子

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（5）细胞数目关系

1个精原细胞

1个初级精母细胞

2个次级精母细胞

4个精子细胞

4个精子

1个卵原细胞

1个初级卵母细胞

1个初级卵母细胞＋1个极体

1个卵细胞＋3个极体

三、有丝分裂和减数分裂过程的比较

时期

间期

前期

有丝分裂

中期

后期

主要特点

DNA复制和有关蛋白质合成

核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体

染色体的着丝点排列在赤道板上

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极

核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质，形成两个子细胞

DNA复制和有关蛋白质合成

同源染色体联会，形成四分体，核膜、核仁消失，形成纺锤体，出现染色体

同源染色体排列在赤道板上

同源染色体分离、移向两极；非同源染色体自由组合

同源染色体分到两个次级精母细胞（或一个次级卵母细胞和一个极体）中，染色体数目减半

非同源染色体散乱排列

非同源染色体的着丝点排列在赤道板上

着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极

核膜、核仁重新出现，纺锤体消失，染色体变成染色质，形成两个子细胞

DNA数

2a→4a 4a 4a 4a 染色体数

2N 2N 2N 4N 染色单体数

0→4N 4N 4N 4N 末期

间期

前期

中期

后期

4a→2a

2a→4a 4a 4a 4a 4N→2N 2N 2N 2N 2N 2N 0→4N 4N 4N 4N 减数分裂

第一次分裂

末期

前期

第二次分裂

中期

后期

4a→2a

2a 2a 2a 2N→N N N 2N 4N→2N 2N 2N 0 末期

a 2N→N 0

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四、有丝分裂和减数分裂的主要特征比较

项

目

分裂细胞类型

部位场所

分裂次数

同源染色体行为

有丝分裂

体细胞（从受精卵开始），细胞增殖的主要方式

几乎所有组织器官

1次

无联会

减数分裂

生物原始生殖细胞（精原细胞或卵原细胞）

精巢或卵巢

2次

同源染色体有联会现象，出现四分体，非姐妹染色体间发生交叉互换以及同源染色体的分离

1个

性细胞（精子或卵细胞）

比亲代细胞减少一半

不一定相同

对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂与受精作用对于维持每种生物前后代细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传变异，都是十分重要的

染色体复制一次，细胞连续分裂两次

不子细胞数

同子细胞类型

点

子细胞染色体数

子细胞间的遗传物质

意义

2个

体细胞

与亲代相同

一定相同

在生物亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义

染色体复制和平均分配

主要特征

相同点

染色体复制一次，出现纺锤体，减数第二次分裂与有丝分裂相似

五、有丝分裂和减数分裂各时期图像的主要特征

时期

前

期

中

期

有丝分裂

细胞内有成对的同源染色减数分裂第一次分裂

细胞内有成对的同源染色减数分裂第二次分裂

细胞内无成对的同源染色体，但无联会、四分体出现

体，但有联会、四分体出现

体，也无联会、四分体出现

细胞内有成对的同源染色体，染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上呈一条线

细胞内同源染色体形成的四分体着丝点排列在细胞中央似呈两条线

细胞内无成对的同源染色体，染色体着丝点排列在细胞中央的赤道板上呈一条线

同一极的染色体无同源染同一极的染色体无同源染色体，染色体不含染色单体

后

期

同一极的染色体有同源染色体，染色体不含染色单体

色体，染色体含染色单体