浙科2003课标版《第一节减数分裂中的染色体行为》优质课教案下载

浙科2003课标版《第一节减数分裂中的染色体行为》最新教案优质课下载

高一的学生而言，他们已经掌握了有丝分裂的染色体行为变化及意义，学习过孟德尔遗传定律中基因的分离与自由组合，了解自然界普遍存在变异的现象却不知其所以然，而能力储备方面，学生尝试过有丝分裂的模型建构，具备一定的建模经验，逆向思维与逻辑推理能力、分裂相的识别能力等也有一定的发展；但是小组合作学习经验的经验相对缺乏。

教学目标

（1）通过减数分裂科学史的学习推理和建构减数分裂中同源染色体、非同源染色体的特殊行为模型，基于减数分裂相显微资料与视频资料模拟减数分裂过程以提高基于实证的推理能力和建模能力。

（2）通过有性生殖中配子产生多样性的推理，形成遗传与变异观。

（3）运用模型解释以21三体综合征为例的染色体遗传病形成原因，借助视频资料归纳相关预防措施，关注人体健康，关爱生命。

三、教学过程

3.1基于科学史料，展开减数猜想

有性生殖中生殖细胞的增殖是否依赖有丝分裂？结合有丝分裂的特点与意义明确生殖细胞中的染色体是体细胞的一半，以此激发学生探索热情；引入科学史料分析：1883年比利时细胞学家Beneden发现马蛔虫受精卵中染色体数为4，卵子和精子染色体数为2，Beneden观察到减数分裂的结果却由于未深入分析而将这一重大发现拱手于人；1887年Weismann预言卵母细胞形成卵子时存在一种染色体减半的分裂方式；引导学生猜测：基于减数分裂的结果是染色体数目减半，那么减数分裂是否存在复制？分裂了几次？子细胞数目是多少？

1900年von Winiwarter利用隔段时间取样的方法观察到雌性小兔卵巢中卵母细胞染色体的状态从而确立了细线期到双线期的分裂相，由此可推断减数分裂存在复制的行为，细胞分裂两次从而导致染色体数目减半。

预习教材相关内容，整理减数分裂不同分裂时期对应细胞的名称，建构减数分裂的基本框架，将相对简单的概念学习交还学生。

3.2科普视频导入，创设问题情境

有性生殖在漫长的生命演化中成为主流的生殖方式，它的优势在哪里？学生通过科普视频明确有性生殖其后代基因的组合类型多能增加后代个体适应自然选择的能力。由此提出本课时的核心问题：减数分裂如何实现染色体数目减半，又如何增加生殖细胞中基因组合的类型？

3.3问题驱动，史料佐证，厘清染色体特殊行为

关键问题1：减数分裂中染色体数目减半是否有规律可循？

展示笨蝗与果蝇体细胞与生殖细胞的染色体组成，寻找成对染色体通过减数分裂实现成单的规律，由此引出同源染色体这一关键概念，以马蛔虫2n=4条染色体为例，明确同源染色体的内涵，并展开活动1：制作同源染色体：以螺旋化毛根为染色体、以超轻泥为着丝粒制作一大一小，颜色不同的两对复制过的染色体。

关键问题2：有何机制保证同源染色体的精准分离？

展示科学史料：①Montgomery（1901）基于大量的显微镜切片观察，发现一个2n=14（7条来自父亲，7条来自母亲）的物种，染色体间的大小差异很大，实验中观察到复制完成的染色体两两配对现象，如果配对是在父本染色体间或母本染色体间进行，会有此结果吗？配对的染色体应该为何种关系？②Hacher（1987）综合关于发表的减数分裂图像，认为染色体浓缩成“8”字或“O”字是两条头与头相接在一起的染色单体向两边分开时形成的（辅以显微照片）。以此明确同源染色体联会配对与染色体片段交换形成的交叉现象。

关键问题3：同源染色体向两级分离的方向是随机的吗？

展示科学史料：1913年，Carother发现笨蝗细胞中有一对同源染色体大小不相等(显微镜可区分)，而雄蝗虫的性染色体（X染色体）仅一条，减数分裂时，这条X染色体只能待在一极。Carother统计了300多个细胞，发现X染色体与那对大小相异的同源染色体的组合，接近1：1。学生以染色体毛根模型模拟史料中的信息，可知同源染色体在分离时方向随机进而导致与非同源染色体的组合是随机和自由的。

3.4 显微、视频资料辅助，建构减数分裂染色体变化模型

展示玉米花粉母细胞减数分裂不同分裂相显微照片，基于减数分裂的视频资料对其排序，从科学实证、视频模拟双方面明确减数分裂各时期染色体行为特征。

笔者通过设计活动2：模拟减Ⅰ，要求（1）在白板上画一个足够大的纺锤体，能够容下所制作的4条染色体，两对同源染色体配对并位于赤道面上，模拟中期Ⅰ。（2）2位同学手动模拟减Ⅰ过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合，另4位同学在下图中画出减Ⅰ各时期的细胞图并简要写出时期主要特点。学生在分组展示各时期时特点时发现某组减Ⅰ后期的染色体组成无法得到下一组的末期细胞，学生在交流评价中明确其原因减Ⅰ后期非同源染色体自由组合的类型不同。

活动3：模拟减Ⅱ，要求（1）在白板上再画两个纺锤体，这两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心，且与第一个纺锤体垂直。把原来每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上用以模拟中期Ⅱ。（2）2位同学手动模拟减Ⅱ中的“着丝粒分裂，姐妹染色单体分开移向两极”的过程，最终展示4个子细胞；4位同学根据模拟的情况在学历案上画出减Ⅱ各时期的细胞图并简要记录各时期特点。在展示最终的4个子细胞时，笔者引导学生尝试分析：①观察比较4个子细胞的异同，并分析原因；②一个这样的精原细胞能得到的生殖细胞类型？一个这样的生物能得到的生殖细胞类型？

以小组一男一女模拟同源染色体的分离，非同组男女模拟非同源染色体的自由组合探讨可以形成的生殖细胞的类型及对生物后代多样性形成的意义，以此回答科普视频导入时提出的问题，学生在积极评价与交流中逐渐形成遗传与变异的生命观念。

3.5模型应用，关注生命，升华社会责任