年级:高一
学科名称:生物
教材版本:生物必修2《遗传与进化》 人民教育出版社
教学内容:第二章第1节 减数分裂和受精作用第一课时
创意内容:让学生利用彩色电线模拟染色体,来构建减数分裂模型
一、教材分析
《减数分裂和受精作用》这一课题是在生物必修二第2章第1节。这部分内容不仅是第2章的重点内容,也是必修2《遗传与进化》的重点和难点内容之一。整个过程抽象、复杂、难以理解。它以学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、遗传定律知识为基础。通过学习,使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义,更能加强对遗传定律实质的理解,也为以后生物的进化奠定细胞学基础。本节内容主要是以染色体的动态行为变化为轴线,抽象地阐明了生殖细胞的形成过程。因此如何让学生直观地观察、分析、模拟减数分裂中染色体的变化,并形成减数分裂的概念,达到真正意义的理解,这是个关键性问题。第一课时主要是通过学生活动,构建减数分裂模型,使学生获得对减数分裂的感性认识。
1.2教学重点、难点:
本节课的重点是减数分裂的概念、精子的形成过程及减数分裂过程中染色体的行为特征和数目变化。
本节课的难点是模拟减数分裂过程中染色体的行为变化,需要学生自己动手排布染色体的活动过程,掌握“做”、“议”结合,攻克难点。能对减数分裂过程有个感性认识。
1.3教学目标:
(一)知识教学目标
1、减数分裂的概念;
2、精子的形成过程。
(二)能力训练目标
1、通过精子的形成过程,训练学生的识图、绘图能力,提高对事物发展变化规律的探究能力;
2、通过观察有丝分裂和减数第二次分裂的染色体特点,培养学生的发现能力;
3、通过对比有丝分裂和减数分裂形成过程的异同点,培养学生比较、分析问题并认识事物实质的思维能力;
4、通过减数分裂模型构建,训练学生的动手能力。
(三)情感目标
1、对照学生构建的模型,指导学生进行理性思考;
2、通过对染色体行为变化的分析,对学生进行科学原理、科学态度的教育,使之学会用辩证唯物主义的观点去正确对待自然界。
二、教学设计思路
针
对本节内容主要是让学生了解减数分裂的整个动态过程。因此,在教学中教师要充分利用教材和生产生活中的实例,引导学生从教材和生活中提炼出问题;然后让全
体同学亲自动手来探究,并归纳总结,引导学生在解决问题的过程中学习。体现“提高生物科学素养,面向全体学生,倡导探究性学习,注重与现实生活的联系”等
新课程理念。
由于减数分裂的整个过程是微观、动态、连续的变化,给正确认知带来困难,因此成为教学的难点。为了突破教学难点,教师应该考虑在学生已有的知识(有丝分裂)的基础上,通过采用多媒体演示减数分裂过程,精心设计将微观变为宏观的教学活动。
因此,总的思路是模型构建加上多媒体动画演示,最后由学生自己分析、讨论、总结。
三、教学准备
每位学生:画有星射线的白纸一张(如图所示),黄色电线4根(2根长,2根短),红色电线4根(2根长, 2根短)。(见附录)
四、教学过程
教学
环节
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教 学 过 程
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设 计
意 图
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引
入
新
课
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复
习
旧
课
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(1) 观察人体体细胞和配子中染色体的数目关系,引导学生思考:能否通过有丝分裂形成配子?
提示:引导学生运用假说演绎法,假设是通过有丝分裂形成,则产生的配子中染色体的数目该如何变化。
(2)设问:精子和卵细胞是怎样形成的?如果是通过有丝分裂形成的,会有什么结果?(结论:孔子的第77代孙子的体细胞染色体是46×277)
结论:配子的形成不能通过有丝分裂
[图片]人体体细胞、配子染色体组成,有丝分裂动态变化过程
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复习已学有丝分裂的过程,引导学生运用假说演绎法进行预测。
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导
入
新
课
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既然有丝分裂不能形成配子,那么配子的形成是怎样的一个过程?
[介绍相关信息]:与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼从理论上预测:在精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。并且,这个预见被其他科学家的显微镜观察所证实。
引出,特殊方式的有丝分裂——减数分裂。
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设疑导入,激学导思。介绍科学发现史,激发学生学习兴趣。
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新
课
教
学
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减
数
分
裂
概
念
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学生阅读减数分裂概念,多媒体展现有丝分裂概念,找出区别,进行比较:(多媒体展示比较项目,学生讨论共同解决问题)
分析概念:
范围:有性生殖生物
时期:产生成熟生殖细胞
特点:染色体复制一次,细胞分裂两次
结果:染色体数目减半
列表比较:
项目
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有丝分裂
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减数分裂
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子细胞
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成熟生殖细胞
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体细胞
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子细胞染色体
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数目减半
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数目不变
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复制次数
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1次
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1次
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细胞分裂次数
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2次
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1次
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学生阅读后进行比较总结,同时发挥团体精神,共同讨论,解决问题。
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新课教学
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精
子
形
成
过
程
为
例
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1、精子形成场所:睾丸。
在睾丸中,有许多极度弯曲的曲细精管,内有大量的精原细胞, 精原细胞是原始的生殖细胞,染色体与体细胞相同,用2n表示。雄性动物性成熟后,一部分精原细胞开始进行减数分裂,产生精子。
2、概念讲解:同源染色体、姐妹染色单体、联会、四分体
讲解概念时,让学生用同色的四根电线,分别构建出各概念。
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条姐妹染色单体
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先对分裂中相关概念进行讲解,便于学生自己动手构建模型。
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(1)精原细胞
[动画]精原细胞发生变化
[文字]精原细胞有何变化?染色体复制(学生摆放出染色体复制的结果)
(2)初级精母细胞
[动画] 初级精母细胞染色体行为变化。
[文字]初级精母细胞染色体有哪些行为变化?(学生摆放出各种染色体行为变化)
[分裂特点:] 同源染色体联会,形成四分体,四分体排列在赤道板上,同源染色体分离。一个初级精母细胞分裂为二个次级精母细胞。
①染色体数目发生什么变化?减半。
②为何减半?同源染色体分离,平均分配到两个子细胞。
学
生看完动画演示后,进行模型构建。分别摆放出减数第一次分裂中,联会时期,四分体时期染色体排列分布情况。通过摆放,了解什么是同源染色体,什么是染色单
体。明确,减数第一次分裂后期,同源染色体是如何分离,如何分别进入两个子细胞。通过模型,观察染色体数目变化情况和子细胞中染色体形状。
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先以声、像、音、画等媒体,动态地展现染色体的行为特征。再让学生自己动手进行模型构建。教师发挥主导作用,有目的地层层设疑,引导学生观察、讨论、归纳。使学生积极、主动、准确地掌握染色体行为特征,提高学生观察、分析、归纳能力。提高课堂密度和效率。
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(3)次级精母细胞
[动画] 次级精母细胞的变化
[文字]染色体发生什么变化?(再次让学生摆放出染色体行为变化)
[分裂特点:]着丝点排列在赤道板上;着丝点分裂;染色体数目暂时加倍;染色体向两极移动;二个次级精母细胞分裂为四个精子细胞。
学生动手进行减数第二次分裂模型构建,了解为什么染色体暂时加倍,着丝点是如何一分为二的。
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(4)精子细胞变形为精子。
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(5)连续播放减数分裂过程的动画。
最后让学生进行口述,减数分裂的整个过程。分别有哪些特点。
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巩固所学知识,获得完整印象。
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小
结
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培养学生归纳、梳理知识的能力,构建完整知识体系,形成概念。
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五、教学反思
本节课的重点是让学生通过动手构建模型,来领会减数分裂过程中染色体的变化情况。但是,在教学中我发现以下问题。
(1)学生对于染色体、染色单体、同源染色体的概念分辨不清。对于分裂过程中,染色体的形态特征不能很好辨认。
(2)学生观察减数分裂动画演示后,不能很好的摆放染色体所处位置。对于,在什么阶段摆放染色体,什么阶段染色体变为含有两条姐妹染色单体不理解。
因此,在上新课之前,建议学生做好预习工作,同时对于有丝分裂的过程要回顾。
[附图:]
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