【VR課堂】高中生物《減數分裂和受精作用》

時(shí)間:2023-03-03 來(lái)源:云幻科教

 

【VR教學(xué)目標】

知識目標

1、說(shuō)出減數分裂的概念及發(fā)生的部位

2、闡明細胞的減數分裂并模擬分裂過(guò)程中染色體的變化

3、解釋同源染色體、聯(lián)會(huì )、四分體等名詞

4、嘗試模型建構方法,模擬減數分裂過(guò)程中染色體數目和行為變化,說(shuō)明減數分裂的過(guò)程,說(shuō)明減數分裂過(guò)程中的染色體和 DNA 的變化規律

5、概述減數第一次分裂的主要特征,減數第二次分裂的主要特征

情感目標

1、認同基因是物質(zhì)實(shí)體。

2、增強動(dòng)手操作能力,認同物質(zhì)的規律性,樹(shù)立辨證唯物主義世界觀(guān)。

能力目標

1、學(xué)生的自主觀(guān)察、歸納總結、討論分析、表解、鞏固、練習,使學(xué)生理解掌握減數分裂過(guò)程中染色體的主要行為變化,并從實(shí)質(zhì)上認識減數分裂實(shí)際是一種特殊方式的有絲分離。

2、通過(guò)觀(guān)察蝗蟲(chóng)精母細胞減數分裂固定裝片,識別減數分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數目,加深對減數分裂過(guò)程的理解。

 

【教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)】

重點(diǎn):1、減數分裂的概念。2、精子的形成過(guò)程。

難點(diǎn):減數分裂過(guò)程中的染色體的變化。

 

【VR教學(xué)過(guò)程】

一、問(wèn)題導入

思考1:有絲分裂過(guò)程中,染色體復制了幾次?細胞分裂了幾次?結果是一個(gè)細胞分裂成幾個(gè)子細胞?子細胞中染色體數目與母細胞相比如何

回答:1、1、2、相同

思考2:產(chǎn)生生殖細胞(精子、卵細胞)的細胞分裂方式可能是我們前面學(xué)過(guò)的有絲分裂嗎?

回答:不是

思考3:如果精子和卵細胞是通過(guò)有絲分裂的方式形成的?……

回答:那么精子和卵細胞的染色體數與體細胞相同,都為2N,精卵結合形成的受精卵的染色體數就為4N,與事實(shí)不符。

思考4:如果上面的假設不合理,請你大膽地猜測一下精子和卵細胞中染色體是多少時(shí)能保證孩子的染色體數目與父母相同?

回答:為體細胞的一半(N)時(shí)。

思考5:導致有絲分裂過(guò)程中子細胞與母細胞染色體數目相同的原因是什么?

染色體復制1次,細胞分裂1次。

加倍——減半——恢復

思考6:那么,你認為染色體復制幾次?細胞又分裂幾次才能使精子和卵細胞中染色體數目減半?

回答:染色體復制一次,細胞分裂兩次

 

二、講授新課

(一)減數分裂的概念

【老師】與孟德?tīng)柾瑫r(shí)代的生物學(xué)家魏斯曼從理論上預測了什么觀(guān)點(diǎn)?

【學(xué)生】在卵細胞和精子的成熟過(guò)程中,必然有一個(gè)特殊的過(guò)程是染色體數目減少一半,受精時(shí),精子和卵細胞融合,恢復正常的染色體數目。

【老師】魏斯曼的預言在19世紀80年代被證實(shí)是正確的,魏斯曼預言的這一過(guò)程就是一種特殊方式的細胞分裂——減數分裂,減數分裂的定義是什么?

【學(xué)生】P16頁(yè)黑體字

減數分裂:細胞連續分裂兩次,而染色體在細胞分裂的全部過(guò)程中只復制一次的細胞分裂方式。減數分裂的結果,新產(chǎn)生的生殖細胞中染色體數目比原來(lái)的減少了一半。

1.產(chǎn)生部位:睪丸

課件展示人的睪丸和精子的圖片。

精子的形成場(chǎng)所:高等動(dòng)植物的減數分裂發(fā)生在有性生殖器官內。人和其他哺乳動(dòng)物的精子是在睪丸中形成的。

 

2.產(chǎn)生過(guò)程

(I)有絲分裂   結果:不斷補充精原細胞

在曲細精管中,有大量原始的雄性生殖細胞,稱(chēng)為精原細胞,每個(gè)精原細胞的染色體數目與體細胞染色體數目相同,這說(shuō)明精原細胞是通過(guò)有絲分裂的方式產(chǎn)生的。

 

(II)減數分裂

(1)在減數第一次分裂前的間期,精原細胞體積增大,進(jìn)行了染色體復制,成為初級精母細胞。復制的結果,每條染色體由兩條姐妹染色單體構成。此時(shí)相當于有絲分裂間期。

結果:精原細胞→初級精母細胞。染色體復制但不加倍,DNA加倍DNA復制,蛋白質(zhì)合成,染色體復制,形成染色單體。

(2)減數第一次分裂,此時(shí)的細胞,叫初級精母細胞 。

前期的特殊行為(展示圖片,同時(shí)展示實(shí)物)

聯(lián)會(huì )是指同源染色體  兩兩配對的現象。

同源染色體:指配對的兩條染色體, 形態(tài)和大小一般相同,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方 。(例外:同源染色體 X和Y 形態(tài)大小不同。)

四分體是指配對后每對同源染色體中含有4條姐妹染色單體。四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生纏繞,并交換部分片段。

強調:一對同源染色體= 一個(gè)四分體= 2 條染色體= 4 條染色單體= 4 個(gè)DNA分子。

體細胞中有同源染色體,無(wú)四分體。

(3)減數第一次分裂中期

比較減數分裂和有絲分裂的不同點(diǎn):

a、同源染色體的著(zhù)絲點(diǎn)排列在赤道板兩側;

b、每個(gè)著(zhù)絲點(diǎn)的一側與紡錘絲相連。

(4)減數第一次分裂后期

后期的特殊行為 :同源染色體分離,非同源染色體自由組合,著(zhù)絲點(diǎn)不分裂。

結果:一個(gè)初級精母細胞分裂成為兩個(gè)次級精母細胞。

(5)減數第二次分裂

減數第一次和減數第二次分裂之間通常沒(méi)有間期,或者間期很短,染色體不再復制。

結果:次級精母細胞 → 精細胞。 著(zhù)絲點(diǎn)分裂,染色體數目不變

問(wèn):請大家將減II和有絲分裂對比一下,能否發(fā)現一些共同的和不同的東西?

答:減II和有絲分裂基本相似,區別在于減II沒(méi)有同源染色體

學(xué)生歸納其特點(diǎn):細胞進(jìn)入減數第二次分裂后期,在這個(gè)時(shí)期,著(zhù)絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體彼此分開(kāi)形成染色體,在紡錘絲的牽引下移向兩極,此時(shí)細胞中染色體數目加倍,DNA數目不變,染色單體數為零。

 

(III)變形

隨著(zhù)染色體移向細胞兩極,次級精母細胞也一分為二,形成兩個(gè)精細胞,這樣一個(gè)初級精母細胞最終生成四個(gè)精細胞,精細胞內染色體數目減半精細胞要經(jīng)過(guò)復雜的變形才能形成精子。精子呈蝌蚪狀,頭部含有細胞核,尾長(cháng),能擺動(dòng)。

結果:精細胞→精子  使精子輕裝上陣,加快精子的運動(dòng)能力,變成蝌蚪狀

頭部:保留了細胞核和少量的細胞質(zhì)

尾部:保留了大量的線(xiàn)粒體,用于推動(dòng)精子的運動(dòng)。

 

三、課堂小結

人體精子的形成過(guò)程中各個(gè)時(shí)期染色體的變化:

原始生殖細胞  → 精原細胞 →  初級精母細胞 → 次級精母細胞 → 精細胞   →精子

(2N=46)    (2N=46)       (N=23    N=23     N=23  N23

 

播放VR教學(xué)視頻:高中生物-生命基礎-減數分裂

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四、作業(yè)

繪出減數分裂過(guò)程中染色體、DNA和染色單體數目變化的曲線(xiàn)圖。 


 

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