第二章 减数分裂和有性生殖
第一节 减数分裂(第2课时)
● 设计依据与构思
本节重点之一是卵细胞形成过程,而卵细胞形成过程与精子形成过程有很多相似之处,所以首先复习精子形成相关知识,为卵细胞形成过程的学习和比较精子卵细胞形成过程的异同做好铺垫,在此基础上通过设问激发学生兴趣,导入新课。卵细胞形成过程的学习同样是采用发现教学的方法,让学生从示意图中发现规律,对比得出与精子形成过程的异同点;接下来更加深入地研究减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化规律,由于上节课已经复习了有丝分裂过程中染色体和DNA数目的变化规律,这部分教学内容的进行就显得水到渠成;最后对减数分裂和有丝分裂进行比较,让学生从更高层次上整体掌握细胞分裂的相关知识。
本节课教学设计思路如下:
比较精子和卵细胞形成过程的异同
利用示意图探究卵细胞形成过程
复习精子形成过程,
导入新课
探究减数分裂染色体和
DNA数目变化规律
比较减数分裂和有丝分裂异同
课时安排:1课时
● 教材分析
▍教学目标
知识目标:
1.说明卵细胞的形成过程
2. 描述减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化规律
能力目标:
通过列表比较,训练学生的归纳、总结、比较能力
情感态度与价值观目标:
积极参与合作探究活动,养成良好的科学素养。
▍教学重、难点
教学重点:
1. 卵细胞形成过程
2. 精子和卵细胞形成过程的异同
3. 减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化规律
教学难点:
减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化规律
▍课前准备
学生:
课前预习,大致了解哺乳动物卵细胞形成过程
教师:
制作课件 ,准备相关素材。
● 教学流程及分析
▍流程一:导入新课
引言:同学们好,上节课我们学习了哺乳动物精子的形成过程,同学们能否用文字和箭头进行总结呢?
PPT:展示精子形成过程示意图
学生活动:全体学生依据PPT所展示的示意图在作业本上进行总结
教师:观察学生完成情况并给予适宜的指导,选1名代表将自己的结果书写在黑板上,教师进行小结。
减数第一次分裂
联会、四分体
4个
精子
变形
减数第二次分裂
间期
1个初级
精母细胞
2个次极
精母细胞
1个精
原细胞
4个
精细胞
现在同学们已经掌握了哺乳动物精子的形成过程,那哺乳动物的卵细胞又是如何形成的呢?
设计思想 学生通过用文字和箭头总结精子形成过程,可以对上节课所学知识进行巩固,并为学习卵细胞形成过程打下基础。
▍流程二:新课学习
一、卵细胞形成过程
教师:卵细胞是在雌性动物的哪个器官中形成的呢?
学生:卵巢
PPT:展示卵巢示意图,如下:
图2—14 卵巢示意图
教师:卵细胞的形成过程与精子基本相同,也有不同。卵巢中原始雌性生殖细胞是卵原细胞。同精原细胞一样,其染色体组成和受精卵完全相同,而且可以通过有丝分裂而增殖,同时可以经过减数分裂产生卵细胞。具体过程是怎样的呢?请大家阅读P13页内容,并试着完成以下问题。
1.尝试用文字和箭头总结哺乳动物卵细胞形成过程。
2.思考卵细胞形成过程和精子形成过程有哪些异同点。
PPT:展示卵细胞形成过程示意图。
学生活动:阅读教科书,结合教科书中内容和PPT展示的卵细胞形成过程示意图,总结卵细胞形成过程并归纳卵细胞形成过程和精子形成过程的异同点。
教师:投影1—2个代表的结果,点评并进行小结。最后让学生观看卵细胞形成连续动画。
卵原细胞进行染色体复制,成为初级卵母细胞,初级卵母细胞经过减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫次级卵母细胞,小的叫极体。次级卵母细胞进行减数第二次分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体。在减数第一次分裂过程中形成的极体也分裂为两个极体。三个极体最终退化消失,结果是一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。
二、精子和卵细胞形成的异同点
教师:现在同学们能不能总结出卵细胞形成过程和精子形成过程有哪些相同点呢?
学生:都是染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,形成的生殖细胞中的染色体都是体细胞的一半。
教师:同学们总结的很好,卵细胞形成过程和精子形成过程有哪些差异呢?
学生自由发言,相互补充。
学生:初级精母细胞和次级精母细胞的细胞质都是均等分裂,而初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质都是不均等分裂;一个精原细胞最终形成四个精细胞,而一个卵原细胞最终形成一个卵细胞;精细胞通过变形形成精子,而卵细胞不需要变形。
教师:通过表格进行归纳小结。
精子
卵细胞
相同点
都是染色体复制一次,而细胞连续分裂两次,形成的生殖细胞中的染色体是体细胞的一半。
不同点
细胞质均等分裂
细胞质不均等分裂
一个精原细胞形成四个精细胞
一个卵原细胞形成一个卵细胞
精细胞经过变形形成精子
卵细胞无变形
教师:同学们想一下,初级卵母细胞和次级卵母细胞细胞质不均等分裂,会导致什么后果呢?
学生:卵细胞体积很大
教师:这样有什么生理意义呢?
学生:可以为受精卵的发育提供营养物质。
三、一个细胞核中DNA和染色体数目的变化情况
教师:上节课我们复习了有丝分裂过程中一个细胞核中DNA和染色体数目的变化情况,在减数分裂过程中DNA和染色体数目又是如何变化的呢?完成以下表格(以体细胞含N对同源染色体为例):
间期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
DNA数目
2N—4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
N
染色体数目
2N
2N
2N
2N
N
N
2N
N
接下来请同学们以图形的形式将其直观地展示出来,并尝试用语言进行描述。两人一小组分工合作,其中一人完成精原细胞形成精子过程中DNA数目变化图,一人完成精原细胞形成精子过程中染色体数目变化图。
教师:展示学生结果,并要求学生对自己所绘制图形进行描述。最后进行小结。
间期染色体虽然完成了复制,但染色体数目未发生变化;经过减数第一次分裂,由于同源染色体分离进入两个次级精母细胞中,染色体数目减半;次级精母细胞在减数第二次分裂后期,着丝点分裂,染色体数目暂时加倍,减数第二次分裂结束,染色体平均分配到精细胞中,精细胞中染色体数目恢复减半。
间期DNA复制加倍,减数第一次分裂结束平均分到两个次级精母细胞中,次级精母细胞中DNA数目恢复到体细胞水平,经过减数第二次分裂,一个次级精母细胞中的DNA又平均分到精细胞中,精细胞中DNA数目和体细胞相比减半。
四、减数分裂和有丝分裂过程的比较
教师:减数分裂实际上是特殊方式的有丝分裂,那么它与有丝分裂相比较,有何异同点呢?请同学们完成下表。
比较项目
有丝分裂
减数分裂
不同点
细胞的种类
体细胞
精原细胞或卵原细胞
细胞分裂次数
1次
2次
子细胞数目
2个
4个
子细胞类型
体细胞
4个精细胞或一个卵细胞和三个极体
子细胞染色体数目
不变
减半
相同点
染色体都复制一次,都出现染色体与纺锤体,都有核膜核仁的消失与重现
PPT:展示有丝分裂和减数分裂对比表格,请学生分析减数分裂和有丝分裂的异同。学生对比、总结。
设计思想 首先组织学生自主阅读,归纳比较卵细胞和精子形成的异同然后教师小结卵细胞形成过程,可进一步帮助学生理解同源染色体联会、四分体等概念,加深学生对减数第一次分裂同源染色体分离,减数第二次分裂着丝点分裂等染色体行为变化的理解。着重强调初级卵母细胞和次级卵母细胞的胞质不均等分裂,突出卵细胞与精子形成的区别。利用表格和坐标轴的方法比较减数分裂过程中染色体和DNA数目变化,加深学生对减数分裂过程的理解和掌握。最后,将减数分裂和有丝分裂加以比较,通过适度练习加以巩固。
▍流程三:课堂反馈
反馈的设计
1.动物的卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是( )
①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂 ②一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞 ③一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞 ④卵细胞不经过变形阶段 ⑤一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等 ⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半
A.②④⑤ B.①③⑤ C.②③⑥ D.①④⑥
2.减数分裂第二次分裂后期,下列各组中数量比例是1∶1的是( )
A.染色体和染色单体 B.染色体和DNA分子
C.DNA分子和染色单体 D.DNA分子和染色单体
3.人体细胞的有丝分裂与减数分裂的不同点是( )
A.有纺锤体出现 B.有同源染色体出现
C.有同源染色体联会 D.有着丝点分裂
4.关于右图的说法正确的是( )
A.此细胞处于减数分裂的联会时期,有四分体4个
B.此细胞中含有1对同源染色体
C.此细胞分裂产生的子细胞染色体组合为 12、34或 13、24
D.此细胞核中含染色单体8条,DNA分子8个,染色体4条
5.下列细胞既含同源染色体,又含染色单体的是( )
①减数第一次分裂后期 ②减数第二次分裂前期 ③有丝分裂后期 ④有丝分裂中期 ⑤减数第一次分裂中期 ⑥减数第二次分裂后期
A.①②③ B.④⑤⑥ C.①④⑤ D.②③⑥
6.DNA含量与正常体细胞相同,但不含同源染色体的细胞是( )
A.精子 B.受精卵 C.次级精母细胞 D.初级卵母细胞
7.家兔的一个初级卵母细胞在减数分裂中,形成22个四分体,则形成的卵细胞中的染
色体数为( )
A.11条 B.22条 C.33条 D.44条
8.一对雌雄蛙,若用人工方法繁育出1000只蝌蚪,从理论上推算,至少需要卵原细胞和精原细胞各多少个( )
A.250和1000 B.1000和250 C.1000和4000 D.4000和2000
9.右图表示某高等雄性动物细胞减数分裂过程中核内染色体和DNA分子的数量变化,下列叙述正确的是( )
A.该动物体细胞中染色体数目为4n
B.时期Ⅱ细胞内染色体数∶DNA数 = 2∶1
C.a表示染色体,b表示DNA
D.时期Ⅲ细胞是初级精母细胞
10.在蛙卵母细胞减数分裂过程中,不会发生的行为是( )
A.细胞质均等分裂,产生四个卵细胞
B.DNA复制,有关蛋白质合成
C.同源染色体联会,形成四分体
D.着丝点分裂,姐妹染色单体分开
●板书设计
2.1.2生殖细胞的形成
一、卵细胞形成过程(卵巢)
1.减数第一次分裂
1个卵原细胞——1个次级卵母细胞+极体
2.减数第二次分裂
1个次级卵母细胞+极体——1个卵细胞+3个极体(退化消失)
二、精子形成与卵细胞形成的比较
三、一个细胞核中染色体和DNA数目变化
四、减数分裂与有丝分裂的比较
●教学感悟(反思)
在学生学习了精子的形成过程之后,卵细胞形成过程的学习就相对容易,通过学生自主探究突破教学重点,充分发挥了学生的主动性。本节涉及两个个比较,即精子和卵细胞形成过程的比较,有丝分裂和减数分裂的比较,通过对比,可以让学生从整体上构建知识体系,避免了相近概念的混淆和知识的相互干扰。通过分析减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化规律,使学生可以从更高层次上理解减数分裂的本质。
(本案例由扬州市扬州大学附属中学李小刚老师提供)