第3课时
课前准备
1．美国前总统布什的图片。
2．不同颜色的橡皮泥、一大张白纸。
导入新课 1．情境导入
图中人物我们都熟悉，大家看图以后，何感想？
学生发表各自的意见。
过渡：图中是美国前总统乔治·布什和他的弟弟杰布·布什，他们父母相同但两个人却长得不一样，这是为什么呢？要解决这个问题，就要明确我们今天所要学习的新内容：受精作用。
2．复习导入
复习提问：1.减数分裂的特点是什么？
2．精子和卵细胞形成过程中的不同点有哪些？ 3．请画出染色体、DNA 数量变化图。 4．减数分裂和有丝分裂的区别。 学生思考回答。
教师总结过渡：减数分裂染色体复制一次，分裂两次，所以最后得到的子细胞染色体数目减半；而有丝分裂染色体复制一次，分裂一次，所以得到的子细胞数目染色体不变。进行有丝分裂的细胞都是体细胞；进行减数分裂的细胞是原始生殖细胞，产生的是成熟生殖细胞。那么成熟生殖细胞产生后，又是如何结合形成受精卵，发育成个体的呢？这是我们本节课所要研究的问题。
推进新课
学习目标一：配子中染色体组合的多样性
父亲所有的精原细胞中的染色体组成并没有差别，母亲体内的卵原细胞也是一样的，那为什么生出来的两个孩子却往往不一样呢？下面我们先来作个探究。
(一)建立减数分裂中染色体变化的模型 [合作探究]
目的：1.模拟减数分裂过程中染色体行为变化过程。
2．通过活动使学生从抽象过渡到直观，使学生加深对减数分裂过程的理解。 3．培养学生互助合作解决问题的能力和动手的能力。 活动准备：
1．课前准备好红色和黄色的橡皮泥，一张大的白纸。 2．用橡皮泥做出4条黄色和4条红色的染色单体，其中2条黄色和2条红色的为4 cm,2条黄色和2条红色的为8 cm。
3．把颜色、长度相同的两条染色单体成对并排放置。用同种颜色的小块橡皮泥代表着丝点，在两条染色单体中部用小块橡皮泥粘起来，代表减数分裂开始时已完成复制的染色体。
4．在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓，能够容纳所做的4条染色体。画出中心体和纺锤体。
思考：1.染色体什么时候复制？
2．初级精母细胞中有几个中心体？有几条染色体、染色单体和DNA分子？ 学生讨论回答。
点拨：1.染色体完成复制是在减数第一次分裂间期。
2．初级精母细胞中有2个中心体，有4条染色体，8条染色单体和8个DNA分子。 (二)模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化 方法步骤：
1．把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，使着丝点靠近。红色代表来自于母方，黄的代表来自于父方。
2．将两对染色体横向排列在纺锤体中部赤道板处红色染色体放在赤道板的一侧，黄色染色体放在另一侧。
3．双手分别抓住并移动染色体的着丝点，使红色和黄色的染色体分离，分别移向细胞的两极。
4．在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。
5．把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处，平均分开每条染色体上的小块橡皮泥——相当于着丝点分离。抓住粘有小块橡皮泥的部位，把染色体分别拉向细胞的两极。尽量一次移动所有的染色体，像在活细胞中发生的那样。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成。
思考：1.各步骤中分别模拟的是减数分裂的哪个时期？
2．所描述的各时期染色体、DNA和染色单体数目是多少？ 3．如果要模拟的是卵细胞的形成过程，应该注意哪些问题？ 学生讨论回答。
点拨：1.方法步骤中所描述的是减数第一次分裂的前中后末四个时期，和减数第二次分裂的中期、后期和末期。
2．在减数第一次分裂的前中后三个时期，染色体、DNA和染色单体的数目依次为4条、8个和8条。
3．如果是模拟卵细胞的形成过程，在减数第一、二次分裂时细胞质的分裂是不均等的，形成的两个子细胞是不一样大的，另外最后形成的四个细胞中，卵细胞最大，而另外三个极体一样大。
思考：1.含有两对同源染色体的一个精母细胞能产生几种配子？几个配子？ 2．如果含有n对同源染色体的生物体呢？
点拨：1.含有两对同源染色体的一个精母细胞能产生2种配子，4个配子。 2．如果含有n对同源染色体，产生的配子是2n种。 表达与交流：
各小组间对以上的探究进行总结，并演示操作过程。
总结：在生物的体细胞中，染色体的数目往往是比较多的，在不考虑染色体的交叉互换的情况下，每一对同源染色体在分开形成配子时都有2种可能性。人有23对同源染色体，在减数分裂时至少能形成223种配子，男女产生精子和卵细胞的概率都是223，而要生出相同的孩子，概率就更小，所以，两个小布什长得不一样。
学习目标二：受精作用
学生活动：观看人体受精作用全过程
精子与卵细胞经过受精作用形成受精卵，受精卵经过细胞增殖和细胞分化，发育成完整
的个体。
思考：1.高等动物个体发育的起点是什么？ 2．什么是受精作用？实质是什么？
3. 同一对亲本产生的后代的遗传物质是否相同，为什么？ 4．减数分裂和受精作用的意义是什么？ 点拨：1.高等动物发育的起点是受精卵。
2．受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精作用的实质是父方、母方的染色质组合到一起，使子代继承了父母双方的遗传物质。
3．不同。是因为在减数分裂过程中，同源染色体分离时，非同源染色体自由组合；而且还有可能在四分体时期是出现非姐妹染色单体的交叉互换，导致形成的配子具有多样性，不同的配子结合形成多种不同的合子，最终导致产生的受精卵也具有多样性，所以产生的后代的遗传物质一般都不相同。
4．对于有性生殖的生物而言，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都有十分重要的意义。
总结：在受精作用过程中，通常是精子的头部先进入卵细胞，当头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。这样受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半的染色体来自于父方，一半来自于母方。新一代继承了父母双方的遗传物质，由于减数分裂时染色体组成具有多样性导致形成的配子也具有多样性，加上受精过程中精子和卵细胞的结合也是随机的，结果导致了同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了生物有性生殖的优越性。
[教师精讲]
1．配子多样性形成原因：
①减数分裂过程中，非同源染色体的自由组合。 ②四分体时期非姐妹染色单体的交叉互换。 2．生物体有性生殖过程
[巩固提高]
1．含有3对同源染色体的生物，经减数分裂产生的配子，同时含有来自于三个父方(或母方)染色体的配子的概率是( )
A．1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16 答案：C
详解：三对同源染色体在减数分裂形成配子时，能产生8种类型的配子，全部来自于父方(或母方)的配子是其中一种，占1/8。
2．减数分裂形成的配子中，染色体组成的多样性是由于( ) A．减数分裂过程中染色体的复制
B．减数第一次分裂过程中同源染色体的联会
C．四分体中非姐妹染色单体之间的交叉互换和非同源染色体的自由组合 D．减数第一次分裂过程中同源染色体的随机分配 答案：C
详解：减数第一次分裂时，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合，导致形成的配子类型有多种。而且在四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换也导致配子的多样性。
3．同一双亲的后代之间呈现出复杂的多样性是因为( ) A．双亲具有不同的遗传物质 B．双亲形成的精子和卵细胞不同 C．双亲精子和卵细胞的受精方式不同
D．双亲分别形成了不同的配子和受精过程中配子结合的随机性 答案：D 详解：同一双亲的后代出现多样性主要是因为父亲所有精原细胞的遗传物质都相同，但形成的精子却有多种，卵细胞也是这样；而且精子和卵细胞的结合又是随机的，这就导致了受精卵的多样性，致使产生的后代具有多样性。
课堂小结
1．减数分裂过程染色体行为变化和非同源染色体的自由组合的模型建构。 2．配子中染色体组合为什么具有多样性？ ①在减数分裂过程中，同源染色体分离的同时非同源染色体自由组合，导致形成的配子的染色体组合具有多样性。
②在减数分裂的四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换导致形成的配子中染色体组核的多样性。
3．受精卵的多样性以及受精作用的概念和意义。
板书设计
第1节 减数分裂和受精作用
第3课时
教学反思
本课时在进入课本知识点的学习之前的导入过程创设了1个情境：两个小布什的图像，看上去好像和本节所要学习的知识点关系不大，其实对引发学生的学习兴趣和将生物学与现实相联系，都能起到一个很好的作用。
受精作用在初中生物学中，学生已经学过，但是由于时间太长了，学生已经忘得差不多了。所以教师在这部分教学过程中不能简单地告知，而是需要通过资料信息来引导学生思考回忆起所学内容，并且在解释配子中染色体组和的多样性和受精卵多样性的时候，应多举实例，加深学生的印象。在模型构建时，教师应及时进行指导，让学生能正确地模拟出染色体的行为变化过程。
最后，要对有性生殖的过程进行总结，以方便学生能将有丝分裂、减数分裂和受精作用之间的关系加深理解。
课后延伸
1．受精过程
受精过程分为三个阶段，即精子与卵泡细胞相互作用、精子与透明带相互作用和精子与卵母细胞相互作用。
精子与卵泡细胞相互作用：女性排卵时所释放的卵冠丘复合体和卵泡液，通过输卵管伞
端进入壶腹部。先行游动到输卵管壶腹部的获能精子与卵冠丘复合体发生接触，同时受到卵泡液和卵泡细胞间质的诱导产生顶体反应，释放顶体内所含的水解酶。在水解酶(主要是其中的透明质酸酶)的作用下，卵泡细胞的细胞间质被溶解，使卵泡细胞层和放射冠解体，暴露出透明带，后继精子开始与透明带发生相互作用。
精子与透明带相互作用：顶体完整的获能精子借助细胞膜上的ZP3互补分子与透明带的ZP3分子互相识别并结合，同时ZP3诱导精子产生顶体反应，使精子释放顶体酶水解局部透明带，形成一个隧道，精子随即进入卵周间隙与卵母细胞相接触。
精子与卵母细胞相互作用：进入卵周间隙的精子随即与卵母细胞相互识别，精子头部侧面细胞膜与卵母细胞膜融合，从而使精子的细胞核与部分细胞质进入卵母细胞。精卵融合的机制尚未清楚，是当前的研究热点。精卵融合激活卵母细胞，引起其表层细胞质中的“皮质颗粒”与细胞膜融合，发生胞吐，释放颗粒内物质进入卵周间隙，并因此改变了细胞膜和透明带的结构，从而使其他精子再不能与之结合，保证一个卵母细胞只和一个精子受精。精子细胞核进入卵母细胞后随即膨胀，染色质解聚并形成雄性原核，与此同时，卵母细胞迅速完成第二次减数分裂，中期染色体也解聚并形成雌性原核。两原核互相靠拢、融合形成一个新的二倍体细胞核，从而形成合子，即受精卵，受精过程到此完成。
2．受精方式
(1)体内受精和体外受精
凡在雌、雄亲体交配时，精子从雄体传递到雌体的生殖道，逐渐抵达受精地点(如子宫或输卵管)，在那里精卵相遇而融合的，称体内受精。凡精子和卵子同时排出体外，在雌体产孔附近或在水中受精的，称体外受精。前者多发生在高等动物如爬行类、鸟类、哺乳类、某些软体动物、昆虫以及某些鱼类和少数两栖类。后者是水生动物的普遍生殖方式，如某些鱼类和部分两栖类等。
(2)自体受精和异体受精
多数动物是雌、雄异体的，雌、雄两性是分开的。有些动物是雌、雄同体的，同一个体既能产生卵子，也能产生精子。在雌雄同体的动物中，有些是自体受精的，即同一个体的精子和卵子融合，如绦虫；有些仍是异体受精，即两个不同个体的精子和卵子相结合，如蚯蚓。
(3)单精受精和多精受精
通常，只有一个精子进入卵内完成受精，称单精受精，如腔肠动物、棘皮动物、环节动物、硬骨鱼、无尾两栖类和哺乳类动物。这类卵子一旦与精子接触，就立即被激活并产生一系列相应的变化，阻止其他的精子入卵。如果因为卵子的成熟程度不适当等原因，而有一个以上的精子进入这类卵子，即所谓的病理性多精受精，则卵裂不正常，胚胎畸形发育。有些卵子在正常受精情况下，可以有一个以上的精子进入卵子，但只有一个精子的雄性原核能与卵子的雌性原核结合，成为合子的细胞核，其余的精子逐渐退化消失，称生理性多精受精。如昆虫、软体动物、软骨鱼、有尾两栖类、爬行类和鸟类的受精。
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生物必修2教案：第二章第1节减数分裂和受精作用第3课时 含解析 精品
