《受精-孕育新的生命》設計

《受精——孕育新的生命》教學設計一、教學目標：

1、舉例說明受精作用。

2、使用高倍鏡觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片。3、通過觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片，識別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，加深對減數(shù)分裂過程的理解。二、教學重點、難點：受精作用的過程。三、板書設計： 1、生殖細胞的形成2、受精作用的過程3、受精作用和減數(shù)分裂的意義四、課時安排：1個課時五、教學過程［課前準備］1.某家庭的親子照片（如某知名人物或本校教師等）。2.進行“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”的建構所需的材料。3.實物投影儀、白紙（或投影機和透明膠片）。［師生互動］1.配子中染色體組合的多樣性教師：同學們已經(jīng)知道，減數(shù)分裂形成的精子和卵細胞，必須相互結合形成受精卵，才能發(fā)育成新個體。那么高等動物個體發(fā)育的起點是什么？學生：受精卵。教師：很好。我們已經(jīng)知道，父親體內所有的精原細胞，染色體組成并無差別；母親體內的卵原細胞也是如此。但為什么會出現(xiàn)薩達姆與其兒子烏代和庫賽的情況？學生：是不是參加受精作用的精子和卵細胞的染色體組成是不一樣的呢？教師：這猜想有道理。究竟是不是這樣，我們可以通過模型建構“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”來尋找答案。教師：在我們進行模型建構之前，讓我們一起來復習減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)目與主要行為變化。教師投影顯示“哺乳動物精子的形成過程圖解”，師生共同回顧減數(shù)分裂過程中染色體的數(shù)目與主要行為變化。教師：下面讓我們進行“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”的模型建構。教師組織學生按下表的“活動準備”“模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化”，和“模擬減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合”的順序進行模型建構，教師則巡視檢查學生在模型建構過程中存在的問題，并提醒學生在動手建構的過程中思考相應的問題?！氨磉_與交流”一項采用兩組學生分別演示，一方面起示范作用，另一方面也有利于發(fā)現(xiàn)學生在模型建構中存在的問題。由于本活動項目由兩人合作完成，為更好地培養(yǎng)學生的合作精神，提高實驗效率，所以教師可建議學生在活動準備和染色體的行為變化等方面進行分工合作。實驗方案如下：建構過程方法步驟學生思考活動準備本活動由兩人一組合作完成1.用橡皮泥做出4條黃色和4條紅色的染色單體，其中2條黃色的染色單體長3～4cm,2條長6～8cm；2條紅色的染色單體長3～4cm,2條長6～8cm2.把顏色、長度相同的兩條染色單體成對并排放置。用同一種顏色的小塊橡皮泥代表著絲點，在兩條染色單體中部用小塊橡皮泥粘起來，代表減數(shù)分裂開始時已完成復制的染色體建構過程方法步驟學生思考3.在紙上畫一個足夠大的初級精母細胞的輪廓，能夠容納所做的4條染色體。畫出中心體和紡錘體1.模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化1.把做好的染色體放在畫好的細胞內，讓長度相同、顏色不同的兩條染色體配對，使著絲點靠近。紅色、黃色分別代表來自母方和父方的染色體1.各步驟分別模擬了減數(shù)分裂過程中何時何種染色體行為？2.減數(shù)分裂開始時細胞內有幾條染色體？有多少個DNA分子？染色體數(shù)目減半發(fā)生在什么時候？3.減數(shù)分裂結束時形成的每個子細胞中有多少條染色體？4.如果模擬卵細胞的形成，應該怎么做？2.將兩對染色體橫向排列在紡錘體中部赤道板處，紅色和黃色染色體分別放在赤道板的兩側3.雙手分別抓住并移動染色體的著絲點，使紅色和黃色的染色體分離，分別移向細胞的兩極4.在另一張紙上再畫兩個次級精母細胞的輪廓，并畫出中心體和紡錘體。將已經(jīng)移到細胞兩極的染色體分別放到這兩個新細胞中5.將新細胞中的染色體橫向排列在細胞中央的赤道板處。平均分開每條染色體上的小塊橡皮泥——相當于著絲點分裂。抓住粘有小塊橡皮泥（即著絲點）的部位，把染色體分別拉向細胞的兩極。盡量一次移動所有的染色體，像在活細胞中發(fā)生的一樣。然后，在兩極有染色體的部分畫出細胞輪廓，代表新細胞生成1.同活動一的方法步驟“染色體配對”1.你認為含有兩對同源染色體的初級精母細胞能產(chǎn)生幾種配子？產(chǎn)生每一種配子的比例是多少？如果含有3對同源染色體呢？如果有n對呢？2.從建立模型的過程來看，減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二次分裂的不同點有哪些？2.將兩對染色體橫向排列在紡錘體中部赤道板處注意：這次要在赤道板每一側放兩條不同顏色的染色體3.同活動一的方法步驟“染色體移向細胞的兩極”4.同活動一的方法步驟“一個細胞分裂成兩個細胞”5.同活動一的方法步驟“模擬減數(shù)分裂第二次分裂”3.表達與交流1.教師準備實物投影儀（或投影機），畫有一個初級精母細胞和畫有兩個次級精母細胞的白紙（或透明膠片）各一張1.教師與學生共同觀看學生的演示過程，并作點評。（對演示學生的評價盡量以肯定為主）2.任選一組學生演示“模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目及主要行為的變化”，并予以相應的說明3.任選一組學生演示“模擬減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合”，并予以相應的說明教師：從我們進行“減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合”的實驗中，大家可以發(fā)現(xiàn)有兩對同源染色體的初級精母細胞共能產(chǎn)生幾種配子呢？學生：4種。教師：如果初級精母細胞有3對同源染色體呢？學生：8種。教師：大家可以推算一下我們人類成熟男性共能產(chǎn)生多少種的精子（不考慮非姐妹染色單體的交叉互換）。學生：223種。教師：因此，在不考慮非姐妹染色體的交叉互換的情況下，如果一種生物有n對同源染色體，則該生物能產(chǎn)生的配子種類數(shù)是2n。4.受精作用

教師播放精子與卵細胞結合受精的錄像，引導學生觀察、思考。教師：什么是受精作用？學生：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。教師：那卵細胞和精子依靠什么物質進行相互識別？學生：細胞膜外面的糖蛋白。教師：很好。現(xiàn)在同學們能否把剛才所看到的受精作用過程的錄像介紹一下？學生：在受精作用進行時，通常是精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。與此同時，卵細胞的細胞膜會發(fā)生復雜的生理反應，以阻止其他精子再進入。精子的頭部進入卵細胞后不久，精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合，使彼此的染色體會合在一起。教師：通過受精作用，染色體數(shù)目出現(xiàn)什么變化？學生：受精卵中染色體數(shù)目又恢復到原來體細胞中的數(shù)目，其中一半來自精子（父方），一半來自卵細胞（母方）。教師：現(xiàn)在我們回頭看看同源染色體的概念，同學們現(xiàn)在是否明白了同源染色體一條來自父方、一條來自母方的意思呢？學生：明白。精子和卵細胞中的同源染色體都是成單存在，精子帶有其中的一條，卵細胞帶有其中的另一條，受精后，這兩條同源染色體到了一個細胞中，它們就成對存在了。教師：總結得很好。接下來我們來看看卵細胞在受精前后的變化。未受精時，卵細胞好像睡著了，細胞呼吸和物質合成進行得比較緩慢。受精過程使卵細胞變得十分活躍。教師：受精作用發(fā)生后，受精卵將迅速進行細胞分裂、分化，最終發(fā)育成新生命。新生命誕生以后由此開始了遺傳物質與環(huán)境相互作用的發(fā)育過程。這里要注意的是，受精卵以什么方式進行分裂？學生：有絲分裂。教師：同學們，當我們看這些圖片的時候，不知你是否也感覺到生命的神奇和來之不易：一個成熟的男子每次釋放的精子約為2億～3億個，但能到達卵細胞周圍的只剩下幾十至數(shù)百個，而最終完成受精作用的只有一個精子。受精卵發(fā)育成新生兒要經(jīng)過“十月懷胎”，在母親懷孕和我們成長的過程中，只要有任何的意外，都會讓我們提早離開這美好的世界。所以，我們有理由不愛惜自己的生命嗎？學生：沒有。我們要珍惜生命，愛護自己。5.減數(shù)分裂和受精作用的意義教師：現(xiàn)在大家是否明白我們課前所提的問題“烏代與庫賽均為薩達姆與其妻子所生，但為什么他們三個人會長得不一樣”的原因啦？學生：主要是因為減數(shù)分裂形成配子的過程中，染色體組成具有多樣性，非姐妹染色單體的交叉互換，導致不同配子遺傳物質的差異，加上受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。教師：進行有性生殖的后代由于具有雙親的遺傳物質而在性狀表現(xiàn)上具有多樣性，這有何意義？教師：這種多樣性使生物具有更強的適應力，有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。［教師精講］1.減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合（不考慮交叉互換）：（1）一個含n對同源染色體的精原細胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類型有2種。（2）一個含n對同源染色體的卵原細胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞類型有1種。（3）體細胞含有n對同源染色體的生物個體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有2n種。［評價反饋］1.青蛙的精子與卵細胞按受精過程可分為下列步驟，其中體現(xiàn)受精作用實質的是A.精子和卵細胞接觸 B.精子頭部進入細胞內C.卵細胞形成受精膜 D.精子與卵細胞核的融合解析：精子和卵細胞通過受精作用過程中的細胞核融合，使受精卵染色體數(shù)目恢復到原來體細胞的正常水平，所以最能體現(xiàn)受精作用實質的是精子與卵細胞核的融合。答案：D年5月23日，杭州某婦女生了“單卵四胎”，這四個嬰兒的性別應是A.一男三女 B.二男二女 C.三男一女 D.完全一樣解析：“單卵四胎”四個嬰兒的形成來自于同一個受精卵，在早期胚胎的分裂分化過程中受某種因素的影響而分裂成具有全能性的四個胚胎，所以遺傳物質相同（不考慮突變），性別也應相同。答案：D3.在兔子的精細胞核中，DNA重量為4×10－12g，那么在有絲分裂前期時，其骨髓細胞中DNA重量為×10－12g D.大于×10－11g解析：在兔子的精細胞核中，DNA重量為4×10－12g，可知兔子體細胞（如骨髓細胞）的細胞核DNA重量為8×10－12g，因細胞質中也含有少量的DNA，故骨髓細胞的DNA重量應大于為8×10－12g。而有絲分裂前期，DNA已完成復制，故DNA含量加倍，所以骨髓細胞中DNA重量應大于×10－11g。答案：D4.含有三對同源染色體的生物，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子，同時含有三個父方（或母方）染色體的配子占2 4 8 16解析：根據(jù)體細胞含有n對同源染色體的生物個體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有2n種，可知該生物最多可產(chǎn)生8種類型的配子，而同時含有三個父方（或母方）染色體的配子是其中的一種，即為1/8。答案：C［課堂小結］［布置作業(yè)］完成課本P25～P26的練習。［課后拓展］1.人的下列各組細胞中，肯定都有Y染色體的是A.受精卵和次級精母細胞 B.受精卵和初級精母細胞C.初級精母細胞和男性的神經(jīng)元 D.精子和人的腸上皮細胞解析：受精卵、次級精母細胞和精子不一定含Y染色體。答案：C2.（多選）胚胎移植技術目前主要應用于A.解決某些不孕癥者的生育問題 B.治療某些遺傳病C.提高良種家畜的繁殖力 D.提高動物的抗病力解析：胚胎移植技術由于是以體外受精技術為前提，所以可以用于治療諸如因輸卵管堵塞而造成不孕的生育問題，也可以通過提取良種家畜的精子和卵細胞在試管或培養(yǎng)皿中受精以后形成受精卵，再將2～8個細胞階段的胚胎移植到其他普通家畜子宮內發(fā)育，從而提高良種家畜的繁殖力。答案：AC3.一個具有AA′和BB′兩對同源染色體的卵原細胞，當形成的卵細胞中存在AB′染色體時，三個極體中的染色體應是′、A′B、A′B 、A′B′、A′B′B′、AB、AB ′B、A′B、A′B′解析：由“哺乳動物卵細胞的形成過程圖解”可知，與卵細胞來自同一個次級精母細胞的極體所含的染色體組成與卵細胞相同，含有每對同源染色體的一半。而另一個次級精母細胞產(chǎn)生的兩個極體染色體組成也相同，含有每對同源染色體的另一半。答案：A4.某動物精巢內處于減數(shù)第二次分裂后期的次級精母細胞有48條染色體，則該動物在有絲分裂后期的細胞中有DNA分子數(shù)個 個 個 個解析：減數(shù)第二次