《減數(shù)分裂》第1課時教學(xué)設(shè)計上海市松江二中生化組許耀【教學(xué)目標】（一）知識與技能1、理解減數(shù)分裂的概念和意義。2、理解減數(shù)分裂過程中染色體變化的規(guī)律和各時期的特點。（二）過程與方法通過扮演染色體、模擬減數(shù)分裂過程中染色體的行為變化，描述減數(shù)分裂過程中各時期的特點、同源染色體的聯(lián)會和交換現(xiàn)象以及減數(shù)分裂的最終產(chǎn)物。（三）情感態(tài)度價值觀通過減數(shù)分裂知識的學(xué)習(xí)，感悟生命自我更新、自我復(fù)制特征的含意，體會減數(shù)分裂、受精作用對于生命延續(xù)的意義?！局攸c與難點】（一）重點1、減數(shù)分裂的概念和意義。2、減數(shù)分裂各時期的特點。（二）難點1、同源染色體的概念。2、聯(lián)會和交換?！菊n前準備】（一）關(guān)于課本劇請課代表牽頭，根據(jù)自愿報名的原則招募12位同學(xué)擔(dān)任課本劇演員，分別將這12位同學(xué)編號為1—12號。其中1-8號的4男4女扮演染色體，9-12號性別不限的4人扮演中心體。對每位同學(xué)分別裝扮如下：編號性別裝扮1女穿秋季校服（綠色條紋），手持一張印有“A”的A4紙2女穿秋季校服（綠色條紋），手持一張印有“A”的A4紙3男穿秋季校服（綠色條紋），手持一張印有“a”的A4紙4男穿秋季校服（綠色條紋），手持一張印有“a”的A4紙5女穿正裝校服（黑色背心），手持一張印有“B”的A4紙6女穿正裝校服（黑色背心），手持一張印有“B”的A4紙7男穿正裝校服（黑色背心），手持一張印有“b”的A4紙8男穿正裝校服（黑色背心），手持一張印有“b”的A4紙9不限穿班服，手持塑料繩10不限穿班服，手持塑料繩11不限穿班服，手持塑料繩12不限穿班服，手持塑料繩課前告知這12位同學(xué)每個人應(yīng)做出的動作及步驟，可簡單排練2-3次。（二）關(guān)于場地由于本節(jié)課需要較大面積的空地供表演，常規(guī)教室無法滿足需要。故將上課地點設(shè)定為科技樓101室，該教室的面積為常規(guī)教室的近2倍。課前，將教室內(nèi)所有的課桌椅沿著四周墻壁排列成“口”字形，空出中間的空地供表演用。（三）關(guān)于生物詩將張一老師（筆名無常道）的詩歌《同源染色體》印發(fā)學(xué)生?！窘虒W(xué)過程】教學(xué)過程教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖一、導(dǎo)入提問：1）有性生殖中用到的精子和卵細胞，是否來源于有絲分裂？為什么？2）如果精子和卵細胞不來自有絲分裂，那么它們應(yīng)該來自一種什么樣的細胞分裂？明確：精子和卵細胞中所含的染色體數(shù)，只有正常體細胞染色體數(shù)的一半。這意味著，在其產(chǎn)生過程中，發(fā)生了染色體數(shù)的減半。這種染色體數(shù)減半的細胞分裂方式我們稱之為減數(shù)分裂。那么，減數(shù)分裂的過程是怎樣的？討論，明確：1）精子和卵細胞不由有絲分裂產(chǎn)生。因為有絲分裂所產(chǎn)生的子細胞含有與親代細胞相同數(shù)目的染色體。以人類為例，父母親各有46條染色體，如果通過有絲分裂產(chǎn)生精子和卵細胞，則精子和卵細胞也將各含有46條染色體，受精后下一代個體將有92條染色體。2）精子和卵細胞中所含的染色體數(shù)均應(yīng)該減半，這樣經(jīng)過受精作用，下一代的染色體數(shù)才能維持與上一代相等。引出減數(shù)分裂的概念在分析、思考中領(lǐng)會減數(shù)分裂和受精作用對于維持物種染色體數(shù)恒定的重要意義二、概念準備——同源染色體說明：人類細胞其實含有46條染色體，數(shù)量較多，不便描述。我們不妨做一個簡化，先討論一個只含4條染色體的簡單細胞。搞清楚這個細胞后，其他含更多染色體數(shù)的細胞可同理類推。問題1：這個即將開始減數(shù)分裂的4染色體細胞是由受精卵經(jīng)有絲分裂而來。回溯到原點，最初的那個受精卵是如何形成的？問題2：仔細觀察受精卵中的這4條染色體，你發(fā)現(xiàn)了什么？明確：像1號女生和3號男生、5號女生和7號男生這樣，一條來自父方，一條來自母方，大小、形態(tài)相似的兩條染色體，我們稱之為同源染色體。有一位才華橫溢的中學(xué)生物老師，姓張，筆名無常道。他寫了一首詩，題目就叫《同源染色體》，這首詩課前已經(jīng)印發(fā)給大家了。我們請一位同學(xué)來朗讀一下這首詩的前三段，體會其含義——問題3：在人類細胞有絲分裂的過程中，細胞中有無同源染色體存在？為什么在學(xué)習(xí)有絲分裂時，我們沒有提起過同源染色體？明確：在人類有絲分裂過程中，細胞中是有同源染色體存在的。但它們“不曾相互擁抱、相互交談”，沒有任何特殊的行為，故沒有提及。1號和5號學(xué)生從教室前方上場，她倆代表卵細胞中的2條染色體；3號和7號學(xué)生從教室后方上場，他倆代表精子中的2條染色體；4個學(xué)生走到一起，代表受精作用完成，受精卵中有了4條染色體。討論，明確：來自卵細胞的1號女生和來自精子的3號男生非常相似；來自卵細胞的5號女生和來自精子的7號男生非常相似。朗讀：就是在那受精卵你們相見你們來自不同的配子卻在同一細胞相伴不論是相同基因還是等位基因占據(jù)著你們的同一位點你們有著相同的目標相似的容顏縱然有絲分裂無數(shù)遍你們不曾相互擁抱相互交談各自把復(fù)制出的姐妹染色單體分向細胞兩邊默契是你們共存的語言你們的足跡把體細胞踏遍通過觀察、分析、比較，建立起同源染色體的概念三、減數(shù)第一次分裂下面，請繼續(xù)為大家讀一下這首詩的第四段——問題1：這一段的詩句，顯得很傷感，你覺得這一段的關(guān)鍵詞是哪兩個字？明確：“分散”問題2：誰和誰分散？為什么要分散？明確：同源染色體之間分散。用我們課本上的話來說，叫同源染色體分離。分離是為了形成染色體數(shù)減半但功能齊全的配子。那同源染色體是怎么分離的？請結(jié)合詩句，看場上同學(xué)們的表演——問題3：中心體是干什么的？明確：中心體發(fā)出紡錘絲，參與紡錘體的形成問題4：仔細看，發(fā)生了什么？明確：大家都歸納出來了，這個階段發(fā)生了2個重要事件，一是染色體的復(fù)制，二是中心體的復(fù)制。如果給這個階段起個名字，叫它什么好？問題5：詩中說“此時的你們，難舍難分，相依相戀”，這是怎么回事？明確：同源染色體發(fā)生了兩兩配對現(xiàn)象，這一現(xiàn)象我們稱之為聯(lián)會。（可以理解為分離前的最后話別）正在聯(lián)會的一對同源染色體，共含有4條染色單體，故稱之為四分體。問題6：聯(lián)會是同源染色體離別前最后的相逢。那么，要不要彼此給對方留個紀念呢？明確：同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生了交叉互換。這也就是詩中所寫的“彼此交換了片段”問題7：交叉互換是規(guī)定動作還是自選動作？必然發(fā)生還是可能發(fā)生？說明：以上過程中，同源染色體的聯(lián)會對地點沒有特別的要求。每一對同源染色體各自找一個地點聯(lián)會就行了，從整個細胞來看，染色體呈現(xiàn)無規(guī)律散亂分布。這個階段稱為“減數(shù)第一次分裂前期”。問題8：話別之后，該說再見了。同源染色體分離之后，將分別進入不同的子細胞，那么，你認為在原細胞的什么位置分離最便利分離后的同源染色體進入不同的子細胞？明確：正在聯(lián)會的同源染色體著絲粒整齊排列在赤道面的兩側(cè)。這一時期稱為“減數(shù)第一次分裂中期”。問題9：你能想象“招手相別，永不相見”是一種什么樣的場景嗎？明確：同源染色體在紡錘絲的牽引下向兩極運動，這一過程中，著絲粒并未斷裂，姐妹染色單體依然連在一起。分離的結(jié)果是，形成兩個子細胞，每個子細胞中染色體數(shù)目均減半，且子細胞中不再有同源染色體。以上過程，就是“減數(shù)第一次分裂的后期和末期”。小結(jié)：剛才我們是看的分解動作，一步一步觀看了減數(shù)第一次分裂的過程。大家一起再來梳理下減數(shù)第一次分裂各個時期的主要事件減數(shù)第一次分裂1）間期：______________2）前期：______________3）中期：______________4）后期：______________5）末期：______________那么，有請我們的10位同學(xué)辛苦一下，再連貫地完整表演一下減數(shù)第一次分裂的過程——問題10:等等，有沒有發(fā)現(xiàn)這次的分裂結(jié)果和剛才那次有什么不同？問題11：為什么會有這樣的不同？這說明了什么？朗讀：減數(shù)第一次分裂的瞬間決定了你們的分散此時的你們難舍難分相依相戀彼此交換了片段招手相別永不相見代表中心體的9號學(xué)生上場，并自我介紹“大家好，我是中心體”2號、4號、6號、8號四位學(xué)生上場。其中，2號與1號手拉手，4號和3號手拉手，6號和5號手拉手，8號和7號手拉手代表中心體的10號學(xué)生上場，與9號站在一起討論，明確：1、染色體發(fā)生了復(fù)制，出現(xiàn)了由著絲粒連接的染色單體結(jié)構(gòu)；2、中心體進行了復(fù)制。討論，明確：“減數(shù)第一次分裂間期”手拉手的1號、2號學(xué)生和手拉手的3號、4號學(xué)生走到一起，在教室某角落；手拉手的5號、6號學(xué)生和手拉手的7號、8號學(xué)生走到一起，在教室另一角落。9號和10號向教室兩端移動，并拋出塑料繩，連接1—8號學(xué)生兩兩握在一起的手。1號女生將自己手中的A給了3號男生，而3號男生則將自己手中的a給了1號女生。而其他同學(xué)則不進行交換活動。討論，明確：應(yīng)該是自選動作，可能發(fā)生正在聯(lián)會的8位同學(xué)整齊排列在細胞中央赤道面的兩側(cè)。其中，1號和2號、5號和6號在赤道面一側(cè)，與9號中心體在同側(cè)；3號和4號、7號和8號在赤道面的另一側(cè)，與10號中心體在同側(cè)。背景音樂《送別》響起——“長亭外、古道邊，芳草碧連天……”扮演中心體的9號和10號學(xué)生拉動塑料繩。9號手中2根繩，1根拴住1號和2號握在一起的手，1根拴住5號和6號拴在一起的手；10號手中也是2根繩，1根拴住3和4號握在一起的手，1根拴住7號和8號拴在一起的手。在塑料繩的牽引下，兩對同源染色體分離。結(jié)果，1號和2號、5號和6號、9號進入同一子細胞，而3號和4號、7號和8號、10號進入另一子細胞。討論，明確：減數(shù)第一次分裂1）間期：染色體復(fù)制、中心體復(fù)制2）前期：聯(lián)會，形成四分體，同源染色體非姐妹染色單體間可能發(fā)生交叉互換。染色體無規(guī)律散亂分布3）中期：同源染色體的著絲粒整齊排列在赤道面的兩側(cè)4）后期：同源染色體分離，被拉向兩極5）末期：細胞質(zhì)分裂，細胞一分為二1—10號學(xué)生重新表演一次減數(shù)第一次分裂。但是，本次表演中，1號和2號、7號和8號、9號進入同一子細胞；3號和4號、5號和6號、10號進入另一子細胞。討論、明確：剛才那次分裂產(chǎn)生的2個子細胞中，一個里面全部是女生，一個里面全部是男生；而本次分裂產(chǎn)生的2個子細胞中，每個里面都是一半男生一半女生這說明，在同源染色體分離的同時，非同源染色體進行了自由組合。明確：同源染色體的分離是減數(shù)第一次分裂的主題觀察、體會染色體、中心體的復(fù)制過程引出聯(lián)會和四分體的概念在離別的情淡淡憂傷中，認識同源染色體的交叉互換與分離。在詩意的氛圍中，感受同源染色體“招手相別，永不相見”的過程通過小結(jié)梳理，實現(xiàn)從感性認識到理性認識的提升，促進知識的系統(tǒng)化在細致觀察中發(fā)現(xiàn)問題，進而思考探究，體會非同源染色體的自由組合四、減數(shù)第二次分裂繼續(xù)讀詩——問題1：“姐妹染色單體依舊分開”，這個過程是如何完成的？明確：減數(shù)第二次分裂也有間期，但這個間期時間很短，不進行DNA的復(fù)制，僅僅進行中心體的復(fù)制。問題2：減數(shù)第二次分裂的過程非常像有絲分裂，其最主要的區(qū)別在什么地方？明確：注意體會詩中“姐妹染色單體依舊分開，卻再也找不到同伴”這句的深意，知道在減數(shù)第二次分裂時，細胞中已不再含有同源染色體。朗讀：兩個細胞的間隔是天涯般的遙遠減數(shù)第二次分裂中的你們姐妹染色單體依舊分開卻再也找不到同伴只能默默地等待各自的配子成功受精各自擁有新的同伴或者永久的消散只留下各自的元素循環(huán)于天地間扮演中心體的11號、12號學(xué)生分別上場。11號進入9號所在的細胞，12號進入10號所在的細胞。9號和11號各發(fā)出2根塑料繩，各拴住2個穿不同衣服的扮演染色體的同學(xué)；10號和12號各發(fā)出2根塑料繩，各拴住2個穿不同衣服的扮演染色體的同學(xué)。前期：染色體無規(guī)律散亂分布中期：染色體的著絲粒整齊排列在細胞中央的赤道面上后期：著絲粒斷裂，姐妹染色單體分離，被拉向兩極末期：細胞質(zhì)分裂，細胞一分為二借助和有絲分裂的對比，快速了解減數(shù)第二次分裂的過程，并且明確沒有同源染色體是減數(shù)第二次分裂和有絲分裂最顯著的區(qū)別五、總結(jié)剛才，我們是真人模擬了減數(shù)分裂的全過程。下面，我們看flash動畫，請幾位同學(xué)擔(dān)任解說員，隨著動畫的播放，分步把相關(guān)的過程解說給大家聽……特別強調(diào)：減數(shù)分裂是一個連續(xù)進行的動態(tài)過程，前中后末的劃分只是為了研究、描述的方便而人為作出的，切不可認為減數(shù)分裂真的由這樣一個個相互獨立的階段構(gòu)成。學(xué)生解說flash動畫用解說flash動畫的方式，檢驗學(xué)習(xí)效果附錄：同源染色體無常道