减数分裂中的染色体行为说课设计

减数分裂中的染色体行为
教学指导思想与理论依据
概念获得的两种基本形式是概念形成和概念同化。本节教学中，运用概念形成途径，引导学生形成减数分裂的定义和同源染色体的概念；同时在教学过程中，注重激发学生的探究意识，通过问题串，促进学生思维层层深入，对减数分裂过程中染色体行为的认识不断加深，体现了新课程中倡导学生进行探究性学习的基本理念。
事物的模型是对事物的简化模拟。借助模型我们可以加深对事物的理解。本节教学中引导学生制作减数分裂的物理模型，帮助学生加深对减数分裂过程中染色体行为的理解。
教学背景分析
㈠教学内容在课标中的地位与作用
减数分裂和受精作用是生命延续的细胞基础。
㈡教材内容分析
本节教学内容选自浙科版必修二《遗传与进化》的第二章第一节，是认识染色体在细胞减数分裂过程中的变化规律。染色体是核内遗传物质的载体。减数分裂过程中，染色体的形态和行为表现出一系列有规律的变化，其中同源染色体随机分离、非同源染色体自由组合以及非姐妹染色单体交叉互换等行为对于解释孟德尔定律以及认识生物的遗传和变异现象有着重要的意义。
㈢学情分析
基础：通过模块一“分子与细胞”中“细胞增殖”部分的学习，学生已经掌握了染色体、姐妹染色单体等概念以及有丝分裂过程中染色体的动态变化，为学习减数分裂奠定了基础。
困难：染色体属于细胞内的显微结构，需要借助光学显微镜才能观察到，学生缺乏感性认识；同时减数分裂过程相对复杂，其中染色体行为呈现出连续地动态变化，学生难以理解。
教学目标
㈠情感态度与价值观目标
①认识到科学家的创新思维和理性思维对科学的发展起到了重要的推动作用；
②体验“模型法”在生物学研究中的作用。
㈡能力目标
①通过观察百合花粉母细胞减数分裂的显微图像，发展学生获取和处理图像信息的能力；
②通过探究减数分裂过程中的染色体行为，发展学生分析、推理和判断的科学思维能力；
③通过“减数分裂模型的制作研究”活动，培养学生建立模型、研究生物学问题的能力。
㈢知识目标
①解释同源染色体、非同源染色体、四分体等概念；
②概述减数分裂的定义；
③阐明减数分裂各个时期的染色体行为。
教学重点和难点分析
㈠教学重点 ①同源染色体的概念；
②减数分裂过程中的染色体行为；
㈡教学难点 ①对同源染色体概念要素的理解；
②对减数第一次分裂过程中染色体行为的理解。
教学过程

教学环节	教师活动	学生活动	设计意图
导入	1.利用媒体出示人类生活史图片，提出问题： ①据图分析，为维持亲子代染色体数目的恒定，配子中染色体数应该是多少？ ②配子能否通过有丝分裂形成？ 2.总结：多数进行有性生殖的生物，其体细胞中染色体数目是2n，一半来自父方，一半来自母方。配子中染色体数目是n。配子的形成必须通过一种特殊的分裂方式——减数分裂。 设问：减数分裂如何进行？	观察、思考、分析 得出结论：为维持亲子代染色体数目的恒定，人体精子和卵细胞中染色体数目应该是23条，是体细胞的一半。 配子不能通过有丝分裂形成，因为有丝分裂前后细胞内染色体数目不变。	设问激疑，引入课题
探究减数分裂过程中的染色体行为	提问： ⑴如何研究减数分裂过程？     ⑵通过显微观察得到的是细胞的静态图像，而减数分裂是连续动态变化过程。如何用静态图像描述动态变化过程？ 介绍1900年Winiwarter提出的动物细胞减数分裂的研究方法。并提问：如何研究植物细胞的减数分裂？ 在学生回答的基础上，总结方法、补充介绍：被子植物减数分裂的研究方法，展示百合花粉母细胞减数分裂显微图像。	思考，联想有丝分裂的研究方法，迁移得出结论：运用显微观察法。 思考，质疑。   获取信息，感受科学家的创新思维，在研究方法上受到启发。 思考并回答。   观察图像，意识到人们对减数分裂的认识始于科学观察。	探讨减数分裂的研究方法，引导学生认识到观察是获得科学实证的途径之一
	问题1：在百合花粉母细胞的减数分裂过程中，染色体发生了哪些行为变化？   问题2：一个亲代细胞通过一次减数分裂形成几个子细胞？减数分裂全程包含几次细胞分裂？   问题3：分裂开始之前染色体复制了吗？减数分裂包括几个阶段？     总结并板书。   引导学生观察减数第一次分裂前期（浓缩期）的图像，提示百合的体细胞中有24条染色体，而此期细胞中的染色体数看起来却象是12条。提出问题4：据图推测，减数第一次分裂前期细胞中的染色体发生了什么行为？ 指出配对的染色体形态、大小一般相同。 问题5：配对染色体的来源——来自父母双方还是只来自父母一方？ 介绍1901年Montgomery基于科学观察和理性分析得出的结论：配对的染色体一条来自父方一条来自母方。 指出：科学家把在减数第一次分裂前期配对的染色体称为同源染色体。 出示联会后的同源染色体模式图（存在非姐妹染色单体交叉互换现象），并指出：由于联会后的同源染色体含有四条染色单体，因此又称为四分体。 师生共同板书总结同源染色体和四分体的概念。 出示人类染色体组型图，指出：相互配对的染色体互为同源染色体，不配对的染色体互为非同源染色体。 引导学生重新观察百合花粉母细胞减数分裂图像，提出问题6：同源染色体联会的生物学意义？ 师生共同总结减数第一次分裂过程中染色体的核心变化——同源染色体前期配对、中期排对、后期分对。 问题7：据图分析，减数第二次分裂的核心变化是什么？   师生共同板书总结减数分裂过程中染色体的行为变化。	观察—联想—迁移：染色质螺旋化、染色体解旋以及两次染色体分离等行为。 观察图像，获取信息后回答：一个亲代细胞通过一次减数分裂形成四个子细胞，减数分裂全程包含两次细胞分裂。 根据所得信息，逻辑推理分析，得出结论：减数分裂开始之前存在染色体复制的行为。认识到减数分裂包括：间期、减数第一次分裂和减数第二次分裂。 观察，激发认知冲突。顿悟：细胞中的染色体两两配对。             思考，质疑。     获取信息，认识到理性思维对科学发展的推动作用。         观察模式图，形成同源染色体和四分体的概念。认识同源染色体的特征。       观察，认识到多数生物的体细胞中染色体是成对存在的。   观察—思考：认识到同源染色体前期联会是为了后期分离做准备。 初步理解减数第一次分裂过程中染色体的核心行为，其中同源染色体分离是最核心的行为。 观察—联想—迁移：减数第二次分裂过程中染色体的行为类似于有丝分裂，是姐妹染色单体分离的过程。 形成对减数分裂中染色体行为的初步认识。	运用问题串引导学生观察、分析百合花粉母细胞减数分裂图像，形成减数分裂的定义和同源染色体的概念，认识到减数第一次分裂中存在同源染色体联会和分离、减数第二次分裂中存在姐妹染色单体分离等行为。
	3、分组制作减数分裂模型 ⑴ 请学生利用手中的双色橡皮泥和白纸板，模拟一个2n=4的细胞减数分裂过程中染色体的行为。   ⑵请学生分组展示减数分裂后形成的子细胞中染色体组成，统计全班得到的配子种类和比例。   ⑶请学生小组讨论：这个细胞通过减数分裂能形成4种类型配子且数量相等的原因？	制作模型，模拟减数分裂过程中染色体行为的动态变化。 分组展示并统计全班配子种类和比例。认识到2n=4的体细胞通过减数分裂有可能形成4种类型配子，比例接近1：1：1：1。 讨论，形成认识：这是减数第一次分裂后期同源染色体随机分离、非同源染色体自由组合的结果。深化对减数分裂的认识。	让学生自主构建减数分裂的模型，认识到在同源染色体随机分离的同时，非同源染色体自由组合。
总结归纳	师生共同板书总结减数分裂过程中染色体的核心行为——同源染色体联会、随机分离；非同源染色体自由组合。	记笔记。	让学生整理信息，内化概念，形成知识网络。
学生活动的说明（200字内）
在本节教学中，学生利用双色橡皮泥和白纸板制作物理模型，模拟一个2n=4的细胞减数分裂过程中的染色体行为，加深对减数分裂过程的理解；同时利用模型，探究此细胞能产生4种数量相等配子的原因，认识到在减I期，同源染色体随机分离的同时，非同源染色体自由组合，获得对减数分裂完整而深刻的认识。
教学设计的创新说明（200字内）
本节教学中，运用概念形成途径，通过思维探究，引导学生形成减数分裂的定义和同源染色体的概念；教学过程中注重激发学生的探究意识，通过问题串，促进学生思维层层深入，对减数分裂过程中染色体行为的认识不断加深；利用物理模型，模拟减数分裂过程中染色体的行为，深化对减数分裂概念的理解；对学生进行了科学本质观的渗透，让学生认识到观察是获取科学实证的途径之一，科学理论的建立是理性思维和实验证据相结合的结果。
板书设计
第一节 减数分裂中的染色体行为 1个亲代细胞 （2n）   4个子细胞 (n) 减数分裂 间期 减Ⅰ期 减Ⅱ期 前 中 后 末 染色体行为 前 中 后 末 同源染色体 随机分离 联会 非同源染色体 自由组合 姐妹染色 单体分离 交叉互换 非姐妹染色单体

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