高效课堂模式下减数分裂过程的导学案.docx
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高效课堂模式下减数分裂过程的导学案
减数分裂的学习是以学生过去的知识——有丝分裂为基础的，通过有丝分裂的模型建构既“温旧知”，又激发新的矛盾冲突，驱动新的探究任务；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自主学习。
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。
为了突破教学难点，一方面，制作多媒体动画演示减数分裂过程，精心设计将微观变为宏观的教学活动；另一方面，利用废弃的毛线模拟减数分裂过程中染色体的行为。
改变原本教师边播放边讲解、学生边观看边倾听的教学模式，动用学生的手、眼、口、脑等器官，在多种媒体的辅助下，主动探索，自主构建，加强对减数分裂的直观认识和有效记忆。
课前预习
Ⅰ.学习目标
知识目标：
1.熟练掌握减数分裂的过程以及各时期的主要特征 （Ⅱ） 2.熟记受精作用的过程与意义 （Ⅱ） 3.对比减数分裂与有丝分裂的异同并能灵活应用于题目 （Ⅱ）
能力目标：
利用生物学的信息，学会鉴别、选择信息的能力。
情感目标：
认识生物科学的价值，乐于学习生物科学，养成质疑、求实、创新及勇于实践的科学精神和科学态度。
Ⅱ.学习重点、难点
重点：
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。
难点：
减数分裂过程中染色体的行为变化的模型构建。
Ⅲ.基础知识预习指导
一、问题探讨
1．仔细观察“问题探讨”中的图片，果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别？
针对这幅图，你还能提出什么问题和猜想？
（创设情境，引出问题，引导学生通过识图发现问题。
）
2．果蝇配子的形成是通过有丝分裂实现的吗？
有丝分裂的特点是什么？
（建构有丝分裂模型：
用废旧圆珠笔芯模拟分裂过程中染色体的变化）
3．根据图中果蝇的体细胞和配子的染色体数目和形态，你能猜测产生配子的过程吗？
（学生大致勾勒了减数分裂的特征：
复制1次，分裂2次，导致配子中染色体数目的减半。
）
二、核心概念：
减数分裂
仔细阅读课本，通过分析减数分裂的定义，指出定义中的关键词。
（学生通过预习，可以指出关键词有：
进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。
在分裂过程中，染色体复制一次，而细胞分裂两次。
减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
）
三、精子的形成过程
1．生物体中的染色体大都是成对存在的，这一对对的染色体就称为同源染色体。
你能用手上的废旧圆珠笔芯表示一对同源染色体吗？
同源染色体与姐妹染色体、四分体、着丝点等概念之间是什么关系呢？
同源染色体什么时候分离，姐妹染色体什么时候分开？
（学生阅读教材，对照图2-2、2-3，用废旧圆珠笔芯摆出一个四分体，并描述各概念之间的数量关系。
通过“动眼看，动手做，动口议”，使抽象概念形象化。
）
（1）1个精原细胞：
减数第一次分裂间期，精原细胞如何变成初级精母细胞？
此时的细胞有何特点？
（2）1个初级精母细胞：
整个减数第一次分裂过程中初级精母细胞有哪些变化？
①如何正确理解同源染色体？
②联会是个怎样的过程？
形成的四分体有何特点？
会发生哪些变化？
③用自己的语言描述同源染色体分离，非同源染色体自由组合过程。
④减数第一次分裂的结果如何？
（3）2个次级精母细胞：
次级精母细胞与初级精母细胞最大的区别在哪里？
①减数第二次分裂的间期与减数第一次分裂的间期有何不同？
②减数第二次分裂与有丝分裂的过程和相似，但是两者的区别有哪些？
③减数第二次分裂的结果如何？
（4）4个精细胞经过复杂的变形后形成4个精子。
（不属于减数分裂过程）
2．利用废旧圆珠笔芯模拟精子形成过程中的染色体行为。
（尝试让学生构建减数分裂的模型，讨论并一步步用废旧圆珠笔芯排布分裂过程中染色体的行为变化。
激发“兴奋点”和好奇心，学习过程将充满高昂的动力，不要用标准答案去束缚学生想象的翅膀，让学生充分暴露个性化的思维方式，只要是合理的结论都加以肯定和表扬，让学生体验成功的喜悦。
）
四、卵细胞的形成过程
画出精子与卵细胞形成过程中有区别的地方。
（引导学生加强观察比较图像及动手作图能力。
）
Ⅳ.预习自测
1．精原细胞增殖的方式是（ ）
A．无丝分裂 B．有丝分裂 C．减数分裂 D．有丝分裂和减数分裂
2．某生物的基因型为AaBb，已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对非同源染色体上，那么该生物的体细胞，在有丝分裂的后期，基因的走向是（ ）
A．A与B走向一极，a与b走向另一极 B．A与b走向一极，a与B走向另一极
C．A与a走向一极，B与b走向另一极 D．走向两极的均为A、a、B、b
3．某生物的体细胞含有42条染色体，在减数第一次分裂前期，细胞内含有的染色单体、染色体和DNA分子数依次是（ ）
A．42、84、84 B．84、42、84 C．84、42、42 D．42、42、84
4．粗糙脉孢菌的单倍体细胞中具有7条染色体。
两个不同类型的粗糙脉孢菌A和a融合后成为二倍体，随即发生典型的减数分裂，紧接着又进行一次有丝分裂。
此过程最终形成的子细胞数及每个子细胞中的染色体数分别为（ ）
A．8个、7条 B．8个、14条 C．4个、7条 D．4个、14条
5.下图A→G表示某基因型为AaBb的高等动物睾丸内细胞分裂图像和染色体数目变化曲线。
请据图回答：
（1）细胞图像D→F属于 分裂，D→A属于 分裂，判断的理由是 。
（2）图中C细胞和A细胞依次叫做 、 。
（3）写出一个D细胞经C细胞形成的配子的基因型 。
（4）图D细胞在分裂产生配子时A与a的分离和a与a的分开分别发生在坐标G中 、 阶段（用数字表示）。
（5）请在坐标G中画出该动物细胞减数分裂中DNA分子变化曲线图。
Ⅴ.知识超市
一、同源染色体、联会、四分体
（1）同源染色体：
是指两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
（2）联会：
特指减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象。
（3）四分体：
是指联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体。
（4）一个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子=8条脱氧核苷酸链
（5）有丝分裂过程中存在同源染色体，复制后每对同源染色体也包含4条染色单体，但由于不发生联会，不存在四分体。
（6）发生联会的染色体为同源染色体。
二、减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较
（1）减数分裂发生场所：
仅发生在进行有性生殖的生物性成熟个体的生殖器官中，如
卵巢、睾丸、花药、胚囊。
（2）染色体复制时间：
在减I间期，即性原细胞发育成初级性母细胞的过程中，复制完成，性原细胞就成为初级性母细胞。
（3）减数第一次分裂的特征：
①着丝点未分裂，同源染色体分离并分别进入两个子细胞中，染色体数目减半。
②同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合。
这是孟德尔两大遗传定律的细胞学基础。
（4）减数第二次分裂的特征：
着丝点分裂，此过程与有丝分裂相似，但不同的是减Ⅱ不存在同源染色体。
三、精子和卵细胞形成过程的比较
①在卵细胞形成过程中，由于细胞质不均等分裂，形成的卵细胞体积大，含丰富的营养物质，为早期胚胎发育提供营养。
②精子体积小，游动灵活，易与卵细胞结合。
四、DNA、染色体数量变化
①有丝分裂后期和减数第二次分裂后期同样是因着丝点分裂，染色单体分开而使染色体数暂时加倍。
②减数分裂染色体减半发生在减数第一次分裂，是由于同源染色体分开并分别进入两个子细胞中而减半。
课内探究
Ⅰ.预习展示
1．减数分裂的概念。
2．减数第一次分裂的主要特征。
3．减数第二次分裂的主要特征。
Ⅱ.合作探究
探究点一、精子的形成过程
1．同源染色体、联会、四分体、交叉互换的含义。
（学生活动：
用废旧圆珠笔芯演示几个名词的含义，化繁为简，加强理解深度。
）
2．减数第一次分裂过程中染色体行为及数量变化、DNA数量的变化。
（学生活动：
以果蝇为例，用废旧圆珠笔芯演示数量变化及具体行为。
）
3．减数分裂中哪次的分裂与有丝分裂相似？
区别又在哪里？
（教师活动：
多媒体动画演示全过程）
（学生活动：
先是各小组在下面以小组为单位尝试跟随flash播放叙述分裂过程，然后每组选择一名派选手进行口述减数分裂的整个过程的竞赛。
通过竞赛，巩固所学知识，训练口头表达能力。
提高课堂效率和密度。
）
探究点二、卵细胞的形成过程
1．描述整过减数分裂过程中的细胞名称变化，并与精子形成过程比较。
（学生活动：
如果一根手指代表一条染色体，你能用你的双手演示减数分裂中染色体的变化过程吗？
并能为此配上合适的解说吗？
各组组内讨论交流，相互纠正，多次重复至直至形成最佳方案。
然后先二个小组上台PK。
通过动眼、动手、动脑、动口，共同协助，加强有效刺激，领会减数分裂这个概念模型的实质，增强记忆的长久性。
）
2．一个卵原细胞经过减数分裂可能形成几种卵子？
最终形成几种？
为什么？
3．卵细胞形成过程与精子的形成过程有哪些区别？
探究点三、观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片
1．判断各期细胞的依据是什么？
2．减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？
后期呢？
Ⅲ.知识构建
请根据本节课的学习目标及自己的学习情况，构建本节的知识体系。
Ⅳ.当堂检测
1.（09江宁六合江浦联考）下图示一对同源染色体及其上的等位基因，下列说法中错误的是（ ）
A.来自父方的染色单体与来自母方的染色单体之间发生了交叉互换
B.B与b的分离发生在减数第一次分裂
C.A与a的分离仅发生在减数第一次分裂
D.A与a的分离发生在减数第一次分裂或减数第二次分裂
2．（08广东模拟）某同学总结了四点有关减数分裂、染色体、DNA的知识点，其中错误的是（ ）
A．次级精母细胞核中的DNA分子正好和正常体细胞核的DNA分子数目相同
B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色休数
C．初级精母细胞中染色体的数目，正好和DNA分子数目相同
D．任何—种哺乳动物的细胞中染色体的数目和着丝点数目相同
3．（2007惠州调研）果蝇的体细胞中有4对染色体，在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞中央。
第一次与第二次染色体排列在细胞中央时细胞内的染色体数目分别是（ ）
A．8和4 B．8和8 C．16和8 D．16和16
4．（08韶关一模）根据孟德尔遗传规律推断，下列结构中可能含有等位基因的是（ ）
A．四分体 B．姐妹染色单体
C．一个DNA分子的两条脱氧核苷酸链 D．非同源染色体
5．（08湛江一模）细胞以分裂的方式进行增殖，各类生物的细胞分裂过程中都存在（ ）
A．染色体复制和着丝点分裂 B．DNA复制和细胞质分开
C．纺锤丝出现和ATP的产生 D．同源染色体复制和分离
Ⅴ.体验高考
真题1．（2007·江苏）细胞减数第一次分裂过程中会出现（ ）
A．同源染色体配对（联会） B．四分体中的非姐妹染色单体之间交叉、互换
C．同源染色体彼此分离 D．姐妹染色单体分离
真题2．（2008广东理基）对右图减数分裂过程某阶段的描述，正确的是（ ）
A．同源染色体移向两极 B．非姐妹染色单体交换结束
C．减数第二次分裂的中期 D．姐妹染色单体排列在赤道板上
真题3．（2008广东生物）以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是（ ）
A．①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B．②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C．③同源染色体排列在赤道板上
D．④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上
真题4.（2008广东生物）仅在减数分裂过程中出现，而有丝分裂过程中不出现的选项是（ ）
A．分裂间期DNA复制与相关蛋白质合成
B．姐妹染色单体分离分别进入两个子细胞
C．联会后非姐妹染色单体发生部分DNA交换
D．同源染色体分开分别进入两个子细胞
真题5．（2007·上海）就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和脱氧核苷酸链数分别是（ ）
A．2、4和4 B．2、8和4 C．4、4和4 D．2、4和8
拓展提升
1．减数第一次分裂与减数第二次分裂的比较：
项目
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期染色体
是否复制
复制
不复制
分裂前后
细胞名称
性原细胞→初级性母细胞→次级性母细胞（或第一极体）
次级性母细胞（或第一极体）→精细胞或卵细胞与第二极体
着丝点变化
不分裂
分裂
染色体数目
2N→N（减半）
N→2N→N
DNA分子数
2N→4N→2N
2N→N（减半）
染色体
主要行为
有联会现象，四分体中的非姐妹染色单体的交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点分裂，染色单体分开成为染色体
染色单体
无（0）→有（4N）→有（2N）
有（2N）→无（0）
同源染色体
有（N对）
无
2．精子和卵细胞的比较：
精子
卵细胞
部位
动物睾丸，植物花药
动物卵巢，植物胚囊
原始生殖细胞
精原细胞（或小孢子母细胞）
卵原细胞（或大孢子母细胞）
细胞质的
分裂情况
两次分裂都均等
只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果
1个精原细胞→4个精细胞（生殖细胞）
1个卵原细胞→1个卵细胞十3个极体（生殖细胞）（消失）
是否变形
变形
不需变形
相同点
（1）染色体的行为和数目变化规律相同，表现在：
①染色体都是在减I的间期复制
②减I都是同源染色体联会、均分
③减Ⅱ都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开
（2）产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半
3．有丝分裂与减数分裂的比较及判别：
①减数分裂与有丝分裂异同点
减数分裂是特殊方式的有丝分裂，两者既有共同点，又有不同特点。
两者的相同点主要体现在：
都发生染色体复制，都出现纺锤丝形成纺锤体。
减数分裂的特殊性表现在发生部位、时间、染色体行为、子细胞性质等方面。
两者的不同点列表比较如下：
有丝分裂
减数分裂
分裂起始细胞
体细胞和原始生殖细胞
原始生殖细胞
染色体复制次数
一次
一次
细胞分裂次数
一次
连续两次
着丝点分开时期
有丝分裂后期
减数第二次分裂后期
联会、四分体、交叉互换
不发生
发生
同源染色体分离及非同源染色体自由组合
不发生
发生
子细胞染色体数
与母细胞相同
母细胞的一半
子细胞类型
体细胞和原始生殖细胞
成熟生殖细胞
子细胞个数
两个
四个
②有丝分裂与减数分裂染色体数目和DNA含量比较（假定正常体细胞的细胞核中DNA含量为2a，染色体数目为2N）
染色体行为
同源染色体
染色单体
细胞名称
DNA数目
染色体数目
有丝分裂
间期
复制
N对
0→4N
体细胞
2a→4a
2N
前期
螺旋化
N对
4N
4a
2N
中期
着丝点排列于赤道板
N对
4N
4a
2N
后期
着丝点分开，染色单体成为染色体
2N对
4N→0
4a
2N→4N
末期
解螺旋化
N对
0
4a→2a
2N
减数第一次分裂
间期
复制
N对
0→4N
初级性母细胞
2a→4a
2N
前期
联会、四分体
N对
4N
4a
2N
中期
同源染色体排列于赤道板位置
N对
4N
4a
2N
后期
同源染色体彼此分离
N对
4N
4a
2N
减数第二次分裂
间期
无或很短
0
2N
次级性母细胞
2a
N
前期
螺旋化
0
2N
2a
N
中期
着丝点排列于赤道板
0
2N
2a
N
后期
着丝点分开，染色单体成为染色体
0
2N→0
N→2N
末期
解螺旋化
0
0
性细胞
a
N
4．图形的判别
一般来讲，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。
可按如下原则判定。
①前期：
看有无同源染色体及联会、四分体现象。
有同源染色体，无联会、四分体现象为有丝分裂；有同源染色体，有联会、四分体现象，为减数第一次分裂；无同源染色体，为减数第二次分裂。
表示如下：
②中期：
着丝点成对排列在赤道板两侧，为减数第一次分裂；无同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为减数第二次分裂中期；有同源染色体，且着丝点排列在赤道板上，为有丝分裂中期。
③后期：
着丝点分裂，同源染色体分离，细胞质若均等分裂，则为精子形成过程中的减数第一次分裂后期；细胞质若不均等分裂，则为卵细胞形成过程的减数第一次分裂后期。
着丝点分裂，每一极内无同源染色体，为减数第二次分裂后期；每一极内有同源染色体，则为有丝分裂后期。
④末期：
一般来讲，末期图像不容易进行单独鉴别，需与其他时期相比较。
若形成的子细胞染色体数目减半，且每条染色体都有姐妹染色单体，则为减数第一次分裂；若子细胞的染色体数目不减半，且无同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为减数第二次分裂末期；若子细胞的染色体数目不减半，但有同源染色体，每条染色体无姐妹染色单体，则为有丝分裂末期。
5．曲线的判别
主要是减数分裂染色体、DNA的变化和有丝分裂染色体、DNA的变化四种曲线的比较。
①区别是有丝分裂还是减数分裂的曲线：
看起点和终点，起点和终点在同一直线上的为有丝分裂；不在同一直线上的为减数分裂。
（图3与图4或图1与图2）
②区别是染色体还是DNA的曲线：
看染色体或DNA暂时翻倍的时间，翻倍的时间在间期，且线条是倾斜（DNA的复制需一定时间）的为DNA；翻倍的时间在后期（有丝分裂后期或减数第二次分裂后期），且是突然翻倍（着丝点的分裂是瞬间的）的为染色体。
（图2与图4或图1与图3）
●能力提高训练
1．一个初级精母细胞在减数分裂的第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离；所形成的次级精母细胞的第二次分裂正常。
另一个初级精母细胞减数分裂的第一次分裂正常，减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的1条染色体的姐妹染色单体没有分开。
上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是（ ）
A．两者产生的配子全部都不正常
B．前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C．两者都只产生一半不正常的配子
D．前者产生的配子都不正常，后者产生一半不正常的配子
2．（08茂名一模）在减数分裂的整个过程中，细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体减半次数、DNA分子减半次数依次是
A.1、2、2、1、2 B.1、1、1、2、1 C.2、1、1、2、1 D.2、1、1、1、2
3．（08深圳二模）某个精原细胞形成精子的过程中，如果减数第一次分裂时，发生一对同源染色体的不分离现象，而第二次分裂正常。
则由该精原细胞产生的异常精子有（ ）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
4．（2008惠州调研）右图为正在进行分裂的某二倍体动物细胞，关于该图的叙述正确的是（ ）
A．该细胞处于有丝分裂后期
B．该图细胞中①⑤和③⑦各为一对同源染色体
C．该细胞产生的子细胞可能是极体也可能是精子细胞
D．该细胞中有8条染色单体
5．（2008惠州调研）在哺乳动物的某一器官中，发现了如下细胞分裂图像，下列有关叙述错误的是（ ）
A．甲图处于减数分裂第一次分裂过程中，含有2个四分体
B．在乙图所示的细胞中，含有1对同源染色体，4个姐妹染色单体
C．丙图所示过程可能会发生基因重组
D．该器官一定是动物的睾丸
6．（08深圳二模）下面是有关细胞分裂的四个图像，甲图是某二倍体植物根尖分生区的显微照片。
请据图作答：
（1）乙和丙是某同学为显示出甲图细胞中染色体的形态和数目等特点而绘制的示意图，乙和丙是否正确？
为什么？
（2）观察有丝分裂实验的一般步骤是：
培养（根尖）→固定→解离→ →
→ →观察。
（3）甲图中A、B两个细胞分别对应于丁图的时期分别是 ， （填字母）。
（4）甲图中B指示的细胞所处的时期是 ，该时期的下一时期，细胞内活动加强的细胞器是 。
在减数分裂过程中，对应于丁图c→d变化的时期是 。
课后反思
实施新课程改革以后，《减数分裂和受精作用》在知识要求和教材编排上并没有出现多大变化。
在以往的教学中，老师们一般都能想到利用多媒体动画展示精子形成过程，结合细胞图象归纳减数分裂中染色体的数目和行为变化，这样上课给人的感觉是思路清晰、过程流畅，教学效果应该也不错。
但是经过多年的时间我们都会发现学生的反映是，听的很清楚，但做题感觉困难；短时间记得还清楚，时间一久全生疏了，每每复习课必须象新课一样的重新来一遍。
费时费力，效果差。
尤其是到了有丝分裂和减数分裂作为一个专题而一起出现在同一个专题中时，学生更是感觉非常无力。
本节课的教学设计根据新课程标准的要求，结合我校大力推行的“271高效课堂模式”进行了大胆的设计，整个过程中都是以学生为学习的主体，利用学习小组的集体优势，结合学生很容易搜集到的“废旧圆珠笔芯”进行了多个模型的构建，化抽象为具体，化复杂多变为简单有序，利用多种形式让学生触摸并感知减数分裂的复杂过程。
提升了学生对减数分裂本质的理解，为下一节课把减数分裂的实质上升到理性的高度打好扎实的基础，保证了课堂教学的高效、有序；同时课堂气氛宽松和谐，全员踊跃参与、积极动手，在合作探索过程中，一步步渗透着学生主动参与、全员参与的新课程理念
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