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教学设计减数分裂—精子的形成过程一、教学目标1、知识与技能：(1)阐明细胞减数分裂的概念并模拟分裂过程中染色体的变化。(2)尝试建构减数分裂过程的物理模型。2、过程与方法：在模型建构教学活动中，学生亲自动手，小组合作探究，对减数分裂过程中染色体行为变化进行推衍与分析，并在互动交流的过程中进行修正和完善，在建构模型的同时达成知识生成，同时进行了科学思维和方法的训练。3、情感态度价值观：(1)体验学习过程中实践、交流、讨论、模型建构等认知过程，认同合作学习的必要性。(2)通过体验科学过程与科学方法，形成一定的科学探究能力和科学态度与价值观，培养创新精神。二、教学重点、难点减数分裂过程中染色体的行为特点。三、教学过程教学流程教师活动学生活动设计意图创设情境导入新课进入新课之前，请大家和我一起来观看一段短片。（播放视频短片）根据短片回答我几个问题：1、我们发育的起点是什么？2、受精卵是怎样形成的？3、我们把经过精子和卵细胞结合，成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式，叫做有性生殖还是无性生殖？4、我们体细胞中含有多少条染色体？5、将来有了孩子，会通过精子遗传给他多少条染色体？6、我们不难发现精子中的染色体数目是体细胞中染色体数目的一半，之前我们学习了有丝分裂的过程，通过有丝分裂能产生染色体数目减半的精子吗？那在精子的成熟过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半了，这个特殊的过程观看短片，回答问题：1、我们发育的起点是受精卵。2、精子和卵细胞结合形成受精卵。3、有性生殖。4、我们体细胞中含有46条染色体。5、通过精子会遗传给孩子23条染色体。6、通过有丝分裂不能产生染色体数目减半的精子。创设情境，激发学习兴趣。学生观看视频，利用视频直观、生动的特点，激发学生学习兴趣，学生思考老师提出的问题，引出本节课的教学主题：减数分裂。2叫做减数分裂，那减数分裂是怎样进行的，染色体数目是如何减少的呢？下面我们结合精子的形成过程，讲述减数分裂的基本过程。合作探究减数分裂发生的场所在哪？我们的皮肤细胞能发生减数分裂产生精子吗？高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内，其中人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量的精原细胞。精原细胞是原始的生殖细胞，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。人类的精原细胞中应该含有多少条染色体？一个成年健康男性，每天大约可产生2亿个精子。也就是说，每天有很多歌精原细胞进行减数分裂。研究人员发现，1个精原细胞经过减数分裂形成4个精原细胞，你认为1个细胞经过几次分裂才能得到4个细胞？如果这个精细胞中含有4条染色体，你认为精细胞中应该含有几条染色体？原来精细胞中含有4条染色体，现在4个精细胞中一共含有8条染色体，说明染色体进行了什么过程？好，在减数分裂的过程中，染色体复制1次，细胞分裂两次，减数分裂的结果是什么？现在精原细胞中的4条染色体分别是大黑、大红、小黑、小红，利用课前发的用具构建减数分裂过程中染色体变化的模型，构建好了以后，请小组代表来描述一下你们组的模型，你们认为减数分裂是个怎样的过程？我先来介绍一下我们的用具分别有什么用途。每个小组都有一块板子，板子上的图形代表不同的细胞，首先是精原细胞，要分裂的细胞，第一次分裂后的两个细胞，第二次分裂后得到的4个精细胞。每个小组都有两个小盒，一个小盒中装有红色和黑色大小不同的纸片，你认为这个可以模拟什么？另一个小盒中装有工字钉，可以将染色体固定到板子上，你认为这工字钉模拟的是什么？皮肤细胞不能发生减数分裂产生精子。人类精原细胞中含有46条染色体。1个精原细胞经过2次细胞分裂得到4个精细胞。精细胞中含有2条染色体。染色体进行了复制，复制了一次。减数分裂的结果是染色体数目减半。红色和黑色大小不同的纸片模拟的是染色体。工字钉模拟的是着丝点。学生合理分析给出的实验现象，得出精原细胞需要染色体复制一次，细胞分裂两次才能形成精细胞，继而进一步深化问题，引导学生思考、分析、合理推测并构建减数分裂中染色体变化的模型。教师介绍实验用具的使用并明确小组合作的任务。在学生建模过程中，教师参与学生的讨论，了解他们的想法并对其进行积极的评价。学生为主，教师为辅体现了探究学习的自主性，培养了学生的实践能力。3好，了解了用具的用途，现在大家可以小组进行讨论并构建减数分裂过程中染色体变化的模型了。小组讨论，构建模型。互动生成建模后，小组代表展示并解说构建的染色体变化的模型，其他同学质疑，小组代表解答，教师给予合理的评价及鼓励。到底哪个才是减数分裂的真实过程呢？研究人员发现，在减数分裂的过程中出现了同源染色体两两配对的现象，这种现象称为联会。联会是保证同源染色体彼此分开的有效机制。换句话说，联会的下一步就是同源染色体的分离。那联会出现在什么时候？当染色体复制刚刚结束的时候，联会就出现了。这样的话你认为同源染色体分离应该发生在减数第一次分裂还是减数第二次分裂？所以黑板上这两组，哪组是正确的？减数第一次分裂应该是同源染色体分离。我们再来观察一下联会时期的细胞，染色体复制后，每条染色体都含有2条染色单体，联会时，同源染色体两两配对，每对同源染色体都含有4条染色单体。联会的同源染色体，因为含有4条染色单体，所以也叫四分体。精原细胞中含有几条染色体？几对同源染色体？几个四分体？1个四分体中含有几条染色单体？1个四分体中含有几个DNA分子？同源染色体分离发生在减数第一次分裂。判断黑板上正确的板子。精原细胞中含有4条染色体；2对同源染色体；2个四分体；1个四分体中含有4条染色单体；1个四分体中含有4个DNA分子。在对不同组构建的模型的分析过程中，通过生生质疑、师生质疑，对比分析、理解相关过程及重要概念。教师点播在此起到画龙点睛的作用，使学生理解：符合理论的猜想不一定是事实，必需要靠事实或实验来实证，这也是科学研究的必经过程，从而培养了学生科学、严谨的思维方式，使学生进一步领悟了科学。归纳总结下面，我们一起来看一下减数分裂的过程。研究人员为了方便描述对减数分裂过程中的细胞进行命名和分期。进行减数第一次分裂的细胞称为初级精母细胞，初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞，次级精母细胞经过减数第二次分裂形成4个精细胞，精细胞要经过复杂的变形才成为精子。减数第一次分裂被分为前期、中期和后期三个时期，减数第二次分裂同样也被分为为前期、中期和后期三个时学生通过动画、幻灯片、学案，与老师共同梳理、总结减数分裂过程及知识要点。4期。现在，我们就能描述减数分裂的过程了。减数分裂的特点是细胞分裂2次，染色体复制1次，染色体在什么时期进行复制？减数第一次分裂前的间期进行染色体的复制。减数第一次分裂前期原来分散的染色体出现了什么变化？减数第一次分裂中期染色体的主要行为变化是什么？与有丝分裂中期相比有什么不同？减数第一次分裂后期染色体行为出现什么变化？由于两条同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的，也就是说，移向细胞两级的染色体的组合，既可以是每边各有一条红色和黑色的染色体，也可以是细胞的一级是两条黑色染色体，而另一极是两条红色染色体的组合方式。这样，非同源染色体之间就可以自由组合了。所以减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。接着发生细胞分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。同学们仔细比较一下每个次级精母细胞与初级精母细胞的染色体数目是否相同？在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个次级精母细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂完成时。在次级精母细胞中有没有同源染色体？减数第二次分裂过程中染色体的行为变化特点与有丝分裂十分相似。减数第二次分裂前期、中期、后期染色体的行为变化是什么样的？细胞继续分裂2个次级精母细胞分裂成4染色体复制发生在减数第一次分裂前的间期。同源染色体联会。同源染色体排列在赤道板上。有丝分裂中期是染色体的着丝点排列在赤道板上。同源染色体彼此分离。不相同，次级精母细胞中有2条染色体，初级精母细胞中有4条染色体。次级精母细胞中没有同源染色体。减数第二次分裂前期：染色体散乱分布在细胞中央；减5个精细胞，到此减数分裂完成。精细胞再经过变形，形成精子。精子呈蝌蚪状，头部为细胞核。精子为了能快速的找到卵细胞并与卵细胞结合，在变形的过程中，丢掉了大部分的细胞质，轻装上阵，并形成了一个长长的尾，便于游动。精子的变形过程不属于减数分裂的过程。现在我们回头总结一下，减数第一次分裂与减数第二次分裂相比，它们各自的主要特征是什么？根据真实减数分裂的过程，请小组修正你们的板子。数第二次分裂中期：染色体的着丝点排列在赤道板上；减数第二次分裂后期：着丝点一分为二，姐妹染色单体彼此分离。减数第一次分裂：联会，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。减数第二次分裂：姐妹染色单体彼此分开。小组修正板子。拓展深化思考：减数分裂的意义。小组讨论。学生利用本节课所学的知识分析实际问题：减数分裂的意义。四、板书设计§2.1减数分裂和受精作用一、精子的形成特点：细胞分裂2次染色体复制1次结果：染色体数目减半五、课后反思本节课通过小组讨论构建减数分裂过程中染色体变化的模型，学生们充分的动手并动脑思考，自然生成减数分裂的过程。学生通过动画、幻灯片、学案，与老师共同梳理、总结减数分裂过程及知识要点。整节课安排紧凑，重点突出。但是仍存在不足之处。第一，对学生的点评不够，没有过多的估计学生的想法，对于学生积极的态度应及时给予肯定。第二，对于整个减数分裂的过程，我讲述的太多，学生不容易全程跟住，应适当调整问题，让学生来说。