【3D教育】高中生物必修2《减数分裂和受精作用》

时间:2018-09-03 来源:云幻科教

【教学目标】

知识目标

1、说出减数分裂的概念及发生的部位

2、阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化

3、解释同源染色体、联会、四分体等名词

4、尝试模型建构方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为变化,说明减数分裂的过程,说明减数分裂过程中的染色体和 DNA 的变化规律

5、概述减数第一次分裂的主要特征,减数第二次分裂的主要特征

情感目标

1、认同基因是物质实体。

2、增强动手操作能力,认同物质的规律性,树立辨证唯物主义世界观。

能力目标

1、学生的自主观察、归纳总结、讨论分析、表解、巩固、练习,使学生理解掌握减数分裂过程中染色体的主要行为变化,并从实质上认识减数分裂实际是一种特殊方式的有丝分离。

2、通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。

 

【教学重点与难点】

重点:1、减数分裂的概念。2、精子的形成过程。

难点:减数分裂过程中的染色体的变化。

 

【教学过程】

一、问题导入

思考1:有丝分裂过程中,染色体复制了几次?细胞分裂了几次?结果是一个细胞分裂成几个子细胞?子细胞中染色体数目与母细胞相比如何

回答:1、1、2、相同

思考2:产生生殖细胞(精子、卵细胞)的细胞分裂方式可能是我们前面学过的有丝分裂吗?

回答:不是

思考3:如果精子和卵细胞是通过有丝分裂的方式形成的?……

回答:那么精子和卵细胞的染色体数与体细胞相同,都为2N,精卵结合形成的受精卵的染色体数就为4N,与事实不符。

思考4:如果上面的假设不合理,请你大胆地猜测一下精子和卵细胞中染色体是多少时能保证孩子的染色体数目与父母相同?

回答:为体细胞的一半(N)时。

思考5:导致有丝分裂过程中子细胞与母细胞染色体数目相同的原因是什么?

染色体复制1次,细胞分裂1次。

加倍——减半——恢复

思考6:那么,你认为染色体复制几次?细胞又分裂几次才能使精子和卵细胞中染色体数目减半?

回答:染色体复制一次,细胞分裂两次

 

二、讲授新课

(一)减数分裂的概念

【老师】与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼从理论上预测了什么观点?

【学生】在卵细胞和精子的成熟过程中,必然有一个特殊的过程是染色体数目减少一半,受精时,精子和卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。

【老师】魏斯曼的预言在19世纪80年代被证实是正确的,魏斯曼预言的这一过程就是一种特殊方式的细胞分裂——减数分裂,减数分裂的定义是什么?

【学生】P16页黑体字

减数分裂:细胞连续分裂两次,而染色体在细胞分裂的全部过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果,新产生的生殖细胞中染色体数目比原来的减少了一半。

1.产生部位:睾丸

课件展示人的睾丸和精子的图片。

精子的形成场所:高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。

 

2.产生过程

(I)有丝分裂   结果:不断补充精原细胞

在曲细精管中,有大量原始的雄性生殖细胞,称为精原细胞,每个精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目相同,这说明精原细胞是通过有丝分裂的方式产生的。

 

(II)减数分裂

(1)在减数第一次分裂前的间期,精原细胞体积增大,进行了染色体复制,成为初级精母细胞。复制的结果,每条染色体由两条姐妹染色单体构成。此时相当于有丝分裂间期。

结果:精原细胞→初级精母细胞。染色体复制但不加倍,DNA加倍DNA复制,蛋白质合成,染色体复制,形成染色单体。

(2)减数第一次分裂,此时的细胞,叫初级精母细胞 。

前期的特殊行为(展示图片,同时展示实物)

联会是指同源染色体  两两配对的现象。

同源染色体:指配对的两条染色体, 形态和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方 。(例外:同源染色体 X和Y 形态大小不同。)

四分体是指配对后每对同源染色体中含有4条姐妹染色单体。四分体中的非姐妹染色单体发生缠绕,并交换部分片段。

强调:一对同源染色体= 一个四分体= 2 条染色体= 4 条染色单体= 4 个DNA分子。

体细胞中有同源染色体,无四分体。

(3)减数第一次分裂中期

比较减数分裂和有丝分裂的不同点:

a、同源染色体的着丝点排列在赤道板两侧;

b、每个着丝点的一侧与纺锤丝相连。

(4)减数第一次分裂后期

后期的特殊行为 :同源染色体分离,非同源染色体自由组合,着丝点不分裂。

结果:一个初级精母细胞分裂成为两个次级精母细胞。

(5)减数第二次分裂

减数第一次和减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期很短,染色体不再复制。

结果:次级精母细胞 → 精细胞。 着丝点分裂,染色体数目不变

问:请大家将减II和有丝分裂对比一下,能否发现一些共同的和不同的东西?

答:减II和有丝分裂基本相似,区别在于减II没有同源染色体

学生归纳其特点:细胞进入减数第二次分裂后期,在这个时期,着丝点分裂,姐妹染色单体彼此分开形成染色体,在纺锤丝的牵引下移向两极,此时细胞中染色体数目加倍,DNA数目不变,染色单体数为零。

 

(III)变形

随着染色体移向细胞两极,次级精母细胞也一分为二,形成两个精细胞,这样一个初级精母细胞最终生成四个精细胞,精细胞内染色体数目减半精细胞要经过复杂的变形才能形成精子。精子呈蝌蚪状,头部含有细胞核,尾长,能摆动。

结果:精细胞→精子  使精子轻装上阵,加快精子的运动能力,变成蝌蚪状

头部:保留了细胞核和少量的细胞质

尾部:保留了大量的线粒体,用于推动精子的运动。

 

三、课堂小结

人体精子的形成过程中各个时期染色体的变化:

原始生殖细胞  → 精原细胞 →  初级精母细胞 → 次级精母细胞 → 精细胞   →精子

(2N=46)    (2N=46)       (N=23    N=23     N=23  N23

 

播放3D教学视频:高中生物-生命基础-减数分裂

2_副本.jpg1_副本.jpg

四、作业

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。

 

 

.

 


返回列表
分享到: