第1节 减数分裂与受精作用
教学目标:
1.知识目标:
(1)阐明细胞的减数分裂。
(2)举例说明配子的形成过程。
(3)举例说明受精作用。
(4)使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
2.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,树立辩证唯物主义世界观。
3.能力目标
(1)学生的自主观察、归纳总结、讨论分析 ( http: / / www.21cnjy.com )、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,并从实质上认识了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
1.减数分裂的概念。
2.精子的形成过程。
3.受精作用的过程。
教学难点
1.模拟减数分裂过程中的染色体的变化。
2.比较精子和卵细胞形成过程的异同。
3.观察蝗虫精母细胞的减数分裂。
教具准备
PowerPoint软件、Flash软件
课时安排
3课时
教学过程:
第1节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂
1.减数分裂的概念
对象: 进行有性生殖的生物
时期: 原始生殖细胞→ →成熟生殖细胞
特点: 细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次
结果: 成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减半
(一)精子形成的过程
1.场所: 睾丸
2.过程:
1、同源染色体:(对)a\配对的两条染色体
b\形状和大小一般都相同(X、Y)
c\一条来自父方,一条来自母方
2、联会:同源染色体两两配对的现象
3、四分体:联会后的每对同源染色体 含有四条染色单体,叫做四分体
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换
减数第一次分裂
体细胞(染色体数:2n)有丝分裂
1个精原细胞(染色体数:2n)细胞分化
间期:细胞体积增大、染色体复制
1个初级精母细胞(染色体数:2n)
前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)
中期:同源染色体排列在赤道板两侧
后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)
末期:形成2个次级精母细胞
2个次级精母细胞(染色体数:n)
着丝点分裂,染色单体分离
减数第二次分裂
4个精子细胞(染色体数:n)
变形
4个精子(染色体数:n)
(二)卵细胞形成的过程
1.场所: 卵巢
2.过程:
减数第一次分裂
体细胞(染色体数:2n)有丝分裂、细胞分化
1个卵原细胞(染色体数:2n)
间期:细胞体积增大、染色体复制
1个初级卵母细胞(染色体数:2n)
前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)
中期:同源染色体排列在赤道板两侧
后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)
末期:形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
1个次级卵母细胞+1个第一极体(染色体数:n)
着丝点分裂,染色单体分离
1个卵细胞+3个第二极体(染色体数:n)
对于细胞分裂图像的鉴别,还可以概括如下:
★一看染色体的数目(奇偶性);
★二看有无同源染色体;
★三看有无同源染色体的行为
——联会、四分体、分离。
这种方法简称三看鉴别法。
二、受精作用
(一)配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
(1)一个含n对同源染色体的精原细胞,经减数分裂产生的精子类型有2种;
(2)一个含n对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的精卵细胞类型有1种;
(3)体细胞含有n对同源染色体的生物个体,经减数分裂产生的配子类型有2n种。
2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
(二)受精作用
1.概念:
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程:
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面→卵细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。
3.结果:
受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子(父方)另一半来自卵细胞(母方)。
4.意义:
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
板书设计:
第1节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂
1.减数分裂的概念
对象: 进行有性生殖的生物
时期: 原始生殖细胞→ →成熟生殖细胞
特点: 细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次
结果: 成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
(一)精子形成的过程
1.场所: 睾丸
2.过程:
(二)卵细胞形成的过程
1.场所: 卵巢
2.过程:
对于细胞分裂图像的鉴别,还可以概括如下:
一看染色体的数目(奇偶性);
二看有无同源染色体;
三看有无同源染色体的行为——联会、四分体、分离。
二、受精作用
(一)配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
(二)受精作用
1.概念:
2.过程:
3.结果:
4.意义:
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
练习:
1、下列对一个四分体的叙述,不正确的是:( D )
A.有两个姐妹染色单体 B.有四个DNA分子
C.有两个姐妹染色单体 D.有四条染色体
2、人的精巢中的精原细胞所进行的分裂为:( D )
①有丝分裂 ②无丝分裂 ③减数分裂
A.① B.③ C.①②③ D.①③
3、下列减数分裂过程按时间顺序排列,正确的是( A )
A.复制——联会——四分体 B.复制——四分体——联会
C.联会——四分体——复制 D.联会——复制——四分体
4、一条复制过的染色体,其着丝点数、染色单体数和DNA数依次为( B )
A.2、2、4 B.1、2、2 C.1、4、4 D.2、2、2
5、在减数分裂过程中,没有染色单体的时期是( B )
A.减1后期 B.减2后期 C.减2前期 D.分裂间期
6、减数分裂第二次分裂的主要特征是( C )
A.染色体自我复制 B.着丝点不分裂,同源染色体分开
C.着丝点分裂为二、两条染色单体分开 D.染色体恢复成染色质细丝第2节 基因在染色体上
一、 教学目标
(1)知识方面
1.说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
2.运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质。
(2)情感态度与价值观方面:认同科学研究需要丰富的想象力,大胆质疑和勤奋实践的精神,以及对科学的热爱。
(3)能力方面:尝试运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
二、教学重点和难点
1.教学重点
(1)基因位于染色体上的理论假说和实验证据。
(2)孟德尔遗传规律的现代解释。
2.教学难点
(1)运用类比推理的方法,解释基因位于染色体上。
(2)基因位于染色体上的实验证据。
三、教学方法:列表比较法、对话法、探究法
四、课时安排:2
五、教学过程
教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图
问题探讨 引导学生阅读“问题探讨”一栏的内容 ( http: / / www.21cnjy.com ),进行思考和讨论。〖提示〗这个替换似乎可行。由此联想到孟德尔分离定律中成对的遗传因子的行为与同源染色体在减数分裂过程中的行为很相似。 一条染色体上可能有许多个基因。 阅读思考 引入新课
一、萨顿的假说思考与讨论P28 基因和染色体行为存在着明显的平行关系:基因染色体在配子形成和受精时保持完整性和独立性保持相对稳定的形态结构在细胞的存在方式在配子中,成对中的一个在体细胞中,成对存在同左体细胞中的来源一个来自父方,一个来自母方同左形成配子时的行为非等位基因自由组合非同源染色体自由组合老师引导学生思考填图 阅读思考回答填表思考填图 学生亲自实践萨顿假说的发现过程,体会成功的喜悦体会萨顿假说
类比推理 引导学生阅读,理解类比推理 阅读理解 学生学会类比推理
二、基因位于染色体的实验证据 引导学生提出问题并讨论作答。(如果学生的学习 ( http: / / www.21cnjy.com )有困难,教师可引导学生对如下问题进行分析解释。)
1.根据哪一个杂交组合判断出果蝇的显性性状?为什么?
2.果蝇的白眼性状遗传有什么特点?是否与性别有关?
3.如果控制果蝇眼色的基因用字母W表示,而且它位于X染色体上,你能用基因W和X染色体写出摩尔根的两组果蝇杂交实验的遗传图解吗?
4.如果你是摩尔根,你将如何解释果蝇白眼性状的遗传?
5.需要设计一个测交实验来验证你的解释吗?为什么?如何设计?〖板图〗证据: 果蝇的限性遗传 红眼 XWXW X 白眼XwY XW Y 红眼 XWXw 红眼XWXW :红眼XWXw:红眼XW Y:白眼XwY ①一条染色体上有许多个基因;②基因在染色体上呈线性排列。 依据实验现象提出问题(或依据教师的引导提问)、思考、讨论、作答、写出相关的遗传图解。 经过分析、推理,培养学习能力,认同基因在染色体上。
第2课时 介绍现代分子生物学技术的研究成果。 阅读听讲 认同基因位于染色体上,基因在染色体上呈线性排列。
三、孟德尔遗传规律的现代解释 ①分离定律:在杂合体的细胞中,位于 ( http: / / www.21cnjy.com )一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子的过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,独立地随配子遗传给后代。②自由组合定律:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。 学生画图解释 教学生把抽象化形象
技能训练 〖提示〗不同的基因也许是DNA长链上的一个个片段。 阅读思考 知识迁移
总结 再次强调孟德尔遗传定律的现代解释 总结巩固
作业 练习一二 思考回答 学以致用第3节 伴性遗传
一、设计思路
本节课是在学生了解性别决定的基础上展开 ( http: / / www.21cnjy.com )的一节重要内容,教学内容的核心知识是性染色体上基因的传递规律,是基于遗传定律的进一步学习,并为“人类遗传病和遗传病预防”学习奠定了基础。新课程要求学生要体验科学探究的过程,在探究中要注重学生的自主参与。因此,本节课尝试基于学生已有经验和知识的问题驱动和真实问题分析的情景教学,尝试以“性别 XY染色体 基因”这条与科学家研究十分相似的过程为学习的路线,一方面有利于学生理解知识,提高运用知识解决问题的能力。另一方面可以体验科学家认真、严谨的科学态度以及尊重科学的精神。
在本节课的教学设计中,没有完全按照 ( http: / / www.21cnjy.com )教材中的顺序来组织教学,而是做了一些必要的调整。教材中首先给出了伴性遗传的定义,对红绿色盲的伴性遗传方式是作为一个结论给出的。而我是从简述道尔顿发现色盲症的故事引入课题,把确定红绿色盲的遗传方式的思维过程渗透到学生的研究过程中。通过对道尔顿红绿色盲家族案例的分析,引导学生分析思考和自主探究,让学生提出色盲的基因在X或Y染色体上的假设并分析、验证假设,从而得出致病基因在X染色体上的结论。接着以红绿色盲为例介绍伴性遗传,与学生共同写出五种基因型、四种婚配组合,然后学生书写四种婚配遗传图解,讨论分析、归纳出红绿色盲(X染色体隐性遗传病)的遗传特点。此后列举同类型遗传病——血友病加深理解。最后联系实际生活,加强学生对遗传病影响人体健康的认识,增强科学优生观的意识。
高二学生在口头语言和书面表达方面已具备了 ( http: / / www.21cnjy.com )一定能力,在归纳、总结和推理能力方面也有一定积累,在教学过程中,始终体现“诱思—探究”的教学思想,试图通过高质量的思维对话,进一步培养学生的思维能力。基于上述情况,教学中一是注重创设情景,制造认知碰撞。二是采用多媒体演示遗传图解,将抽象的概念具体化,加强学生识图能力、观察能力。三是 “让学习动起来,让课堂活起来”,通过道尔顿家族案例为主线,让学生自己分析得出人类红绿色盲的遗传方式。另对遗传图解比较分析,让学生运用已学的知识进行总结归纳,寻找知识的规律,然后利用这一规律解决其他案例。在整个教学中应尽可能地生活化、自然化。
二、教学目标
(一)知识与技能
1.说出伴性遗传的概念,知道人类红绿色盲的遗传方式。
2.理解伴性遗传现象(人的红绿色盲)遗传原理和规律。
(二)过程与方法
1.通过对一个家族案例进行分析研究推导出人类红绿色盲的遗传方式。
2.通过遗传图解的学习,明白伴性遗传(人类红绿色盲)的规律特点,初步运用遗传规律解决一些遗传现象。
(三)情感态度与价值观
1.体验科学家认真、严谨的科学态度以及尊重科学的精神。
2.认识遗传病对人体健康的影响,增强优生意识。
三、教学重点和难点
教学重点:阐述人类红绿色盲遗传病的规律特点
教学难点:以人类的红绿色盲为例的伴性遗传方式的推导。
四、教学准备:多媒体课件
五、教学过程:
教学内容 教师行为 学生行为 教学说明
情景引入 介绍道尔顿发现色盲的故事 ( http: / / www.21cnjy.com ) 观察与思考:从道尔顿发现色盲的过程中感悟科学研究需要严谨的态度。 道尔顿发现红绿色盲的过程对学生进行情感教育。激发学生探究兴趣,
伴性遗传一、红绿色盲的遗传方式 引导学生推导出红绿色盲的遗传方式举例:人的红绿色盲(道尔顿家族系谱图)问题1:观察红绿色盲的人群调查数据,男性占7%,女性占0.5%,发现此病与何有关? ( http: / / www.21cnjy.com )问题2:这种遗传方式的性别比例具有显著差异的特征,而性别取决于什么?问题3:色盲基因位于性染色体还是常染色体上?观察道尔顿色盲家族遗传系谱图 ( http: / / www.21cnjy.com )问题4:根据前面所学的遗传定律,分析色盲病的基因是显性基因还是隐性基因控制的?观察:道尔顿色盲家族遗传系谱图、人的性别决定图、红绿色盲的人群调查数据 ( http: / / www.21cnjy.com )问题5:色盲基因在性染色体上是如何分布的?为什么?引导学生通过观察三幅图,对三种假设分别进行推理,检验推理结果和现实情况是否吻合。根据学生情况可适当介绍数学概率中的乘 ( http: / / www.21cnjy.com )法原理进一步论证(男性患病只取决于X,概率为7%,而女性患病必须两个X上都有,概率为7%的平方即0.49%,而实际为0.5%。) 在教师一系列问题的引导下,学生探究、讨论,层层推导,最终得出红绿色盲的遗传方式。思考作答:男、女发病数据明显差距,这种病跟性别有关系。 根据已学知识回答:性染色体讨论回答:控制色盲遗传的基因应该在性染色体上。学生初步讲出伴性遗传的概念。并在教材中找到概念,理解。根据已学过的基因分离定律答:“无中生有”所以是隐性基因控制的隐性性状集体讨论、可能有下面几种回答预测回答:只在X染色体上只在Y染色体上XY染色体上都有预设学生推理:色盲基因若只在Y染色体上,则其父必为色盲患者,但其父正常,显然与实际情况不符。若色盲基因在X、Y染色体上同时存在,那 ( http: / / www.21cnjy.com )么红绿色盲患者理论上在人群中的男女比例为1:1,但实际情况不相符。所以排除只在Y染色体上、XY染色体上都有两种情况。色盲基因“只在X染色体上”的假设正确……学生得出结论:红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传。 改变学生的学习方式,倡导学生自主探究,培养学生的思维、研究能力。提出问题学生会有各种回答,对此教师需要随机应变,启发、诱导学生思考,直到划线答案程度,再继续教学。引导学生做出可能的假设引导学生验证假设关注学生的分析、推测能力。注意不同层次学生的分层教育得出结论
二、红绿色盲的遗传特点 启发学生写出男女的正常色觉和红绿色盲的基因型和表现型。 ( http: / / www.21cnjy.com )有哪几种不同婚配方式?启发学生写出不同的婚配方式。列举四种婚配的组合。 ( http: / / www.21cnjy.com )人的红绿色盲就属于一种伴X染色体隐性遗传病。引导学生思考、 重点讨论:红绿色盲致病基因的遗传途径,遗传的特点?问题1:男性色盲的色盲基因传递有什么特点?问题2:亲本中女性的色盲基因传递有什么特点?问题3:分析四种婚配方式中,男性患者与女性患者比例 思考、写出男女五种基因型女性正常(XBXB) 女性携带者 (XBXb) 女性色盲(XbXb)男性正常(XBY)男性色盲(XbY)分工合作:以班级小组为单位,分组写出四种分配方式的遗传图解。每组推荐学生代表板书交流观察不同婚配方式的遗传图解,分析色盲基因的来源,知道每种婚配类型色盲患者的比例。学生自己归纳红绿色盲遗传病特点(总结X染色体上隐性遗传病的特点:)预设学生归纳:针对女性正常(XBXB)与男性色盲(XbY)婚配方式思考回答:父亲致病基因只能随X染色体传给女儿,不能传给儿子针对女性携带者 (XBXb)与男性正常(XBY)婚配方式思考回答:母亲的致病基因既可传给女儿,也能传给儿子思考回答:男性患者多于女性患者 学习书写相关的基因型学习书写有关遗传图解,要求书写规范分析实例,应用所学知识解决问题,学生对遗传特点的归纳不一定很完整,需教师引导,学生互相启发、补充。关注学生归纳能力
教学反馈 1、红绿色盲遗传系谱图 (道尔顿),分析色盲基因的来源。反馈:相关新闻《两子患血友病 ,父母血液延续生命 》简要介绍血友病, 完成教学反馈学生回答,大家补充分析致病基因的来源。 检验学习效果进行感恩教育
小结: 1、回顾伴性遗传(主要红绿色盲 ( http: / / www.21cnjy.com ))遗传方式、遗传规律。2、除伴X染色体隐性遗传病之外,还有伴X染色体显性遗传病,如抗维生素D佝偻病,伴Y染色体遗传病如毛耳症等,遗传病已成为威胁人类健康的一个重要因素,是全社会都应关注的问题。如何预防遗传病、我们应该如何对待已经出生的患病儿呢。下一节课我们将进一步学习。 总结回顾:红绿色盲属于伴X染色体隐性遗传红绿色盲的遗传特点:父亲致病基因只能随X染色体传给女儿,不能传给儿子母亲的致病基因既可传给女儿,也能传给儿子男性患者多于女性患者 引导学生总结并复习,引发学生进一步思考。
作业: 完成练习册作业 训练与巩固。
六、教学反思
1.教材中对红绿色盲的遗传方式是作为一 ( http: / / www.21cnjy.com )个结论给出的,在本节课的教学设计中尝试加强对学生创造能力和科学素养的培养,通过对色盲的化学家道尔顿的家族图谱让学生提出假设、分析验证假设从而得出结论,确定红绿色盲的遗传方式。实践证明,经过这样调整后,学生的参与积极性和主动性都大大提高,教学的有效性也充分得以展现。教师在这里只是起到了引导作用,对学生的自主学习进行了组织和指导,学生的主体地位表现得比较突出。教师在整个教学过程中,很好地利用了教材但又不拘泥于教材,在一定程度上做到了用教材教而不是教教材。
2.注重科学方法的渗透是积极倡导的一种学习 ( http: / / www.21cnjy.com )方式。在分析红绿色盲的遗传方式和遗传特点时都采取了“分析图解—作出判断—验证判断—得出结论”的学习方式,使学生在学习中能逐渐领悟到科学研究的方法,对培养学生的科学素养有积极意义。
3.自主探究式教学容易使不同 ( http: / / www.21cnjy.com )层次学生之间存在差异,教师应在不同班级根据学生能力不同,对其难度作出适当的调整,如何使不同层次的学生都有较大的收获,这是今后教学中需要深入探讨的问题。