2019-2020年高中生物 《減數(shù)分裂和受精作用》教案2 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中生物 《減數(shù)分裂和受精作用》教案2 新人教版必修2 一、 教學(xué)目標(biāo) 1、闡明細(xì)胞的減數(shù)分裂并模擬分裂過程中染色體的變化。 2、舉例說明配子的形成過程。 3、舉例說明受精過程。 4、使用高倍顯微鏡,觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片。 5、闡明減數(shù)分裂和受精作用對于生物遺傳和變異的重要性。 二、 教學(xué)重點和難點 1、重點 ⑴減數(shù)分裂的概念。 ⑵精子的形成過程。 ⑶受精作用的過程。 2、難點 ⑴模擬減數(shù)分裂過程中染色體的變化。 ⑵比較精子和卵細(xì)胞形成過程的異同。 ⑶觀察蝗蟲精母細(xì)胞的減數(shù)分裂。 三、知識要點 一、減數(shù)分裂的概念 減數(shù)分裂是指進行 有性生殖 的生物,在產(chǎn)生 成熟生殖 細(xì)胞時進行的染色體數(shù)目 減半 的細(xì)胞分裂。實際上是特殊方式的 有絲 分裂。 ⑴范圍: 進行 有性生殖 的生物。(無性生殖的生物不進行減數(shù)分裂) ⑵特點:在整個減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制 1 次,而細(xì)胞連續(xù)分裂 2 次。 ⑶結(jié)果:新產(chǎn)生的成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目,是原始生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目的 一半 。 仔細(xì)觀察“問題探討”中的圖,果蠅的體細(xì)胞和配子中染色體的區(qū)別:配子染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體的一半,其中的染色體由體細(xì)胞中每對同源染色體中分別取出一條組成。 二、精子的形成過程 1、精子的形成場所:高等動植物的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官 內(nèi)。人和其他哺乳動物的精子是在 睪丸 中形成的。在曲細(xì)精管中,有大量原始的雄性生殖細(xì)胞,稱為 精原細(xì)胞 ,每個精原細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞染色體數(shù)目 相同 ,這說明精原細(xì)胞是通過 有絲 分裂的方式產(chǎn)生的。 思考:精原細(xì)胞自身增殖的方式是 有絲 分裂,它可以發(fā)生 有絲和減數(shù) 分裂。 2、過程 ⑴間期:在減數(shù)第一次分裂前的間期,精原細(xì)胞體積 增大 ,進行了染色體 復(fù)制 ,成為 初級精母 細(xì)胞。復(fù)制的結(jié)果,每條染色體由 兩條姐妹染色單體 構(gòu)成。此時相當(dāng)于有絲分裂 間 期。 ⑵減數(shù)第一次分裂,此時的細(xì)胞,叫初級精母細(xì)胞 。 ①前期的特殊行為 聯(lián)會是指 同源染色體 兩兩配對的現(xiàn)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,一條來自 父方 ,一條來自 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(diào):一對同源染色體= 一個四分體= 2 條染色體= 4 條染色單體= 4 個DNA分子。 體細(xì)胞中 有 同源染色體, 無 四分體。 ②后期的特殊行為 同源染色體 分離, 非同源染色體 自由組合, 著絲點 不分裂。 ③結(jié)果:一個初級精母細(xì)胞分裂成為兩個 次級精母 細(xì)胞。 減數(shù)第一次和減數(shù)第二次分裂之間通常沒有 間期 ,或者間期 很短 ,染色體不再 復(fù)制 。 ⑶減數(shù)第二次分裂 減數(shù)第二次分裂的基本過程與有絲分裂相似: 著絲點 分裂,姐妹染色單體成為 兩條子 染色體,在紡錘絲的牽引下,移向兩極。兩個次級精母細(xì)胞分裂成 4個精細(xì)胞,減數(shù)分裂完成。 總結(jié):精子的形成過程。 (染色體復(fù)制) (減數(shù)第一次分裂) ?。p數(shù)第二次分裂) 1精原細(xì)胞——————→1初級精母細(xì)胞—————→2次級精母細(xì)胞—————→ ?。ㄈ旧w數(shù) 減半 ) ?。ㄖz點分裂) ?。?變形 ) 4精子細(xì)胞————→4精子 強調(diào): 1、染色體復(fù)制在 減數(shù)第一次分裂前的間期 時期。 2、染色體數(shù)目減半發(fā)生在 減數(shù)第一次分裂 時期,減半的原因是 同源染色體 的分開。 3、著絲點的分裂,染色體一分為二,發(fā)生在 減數(shù)第二次分裂 時期。 思考: 1、減數(shù)第二次分裂過程大體與有絲分裂相似,最大的區(qū)別是減數(shù)第二次分裂過程中無 同源染色體 。 2、比較減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂與有絲分裂中期、末期細(xì)胞中染色體的不同點。 中期 減數(shù)第一次分裂中,兩條同源染色體分別排列在赤道板 兩側(cè) 。 減數(shù)第二次分裂與有絲分裂中,所有染色體的著絲點排列在細(xì)胞 赤道板 的位置。 末期 減數(shù)第一次分裂中,在細(xì)胞兩極的染色體由該細(xì)胞的一整套 非同源 染色體組成,數(shù)目是體細(xì)胞染色體數(shù)目的 一半 ,每條染色體均由兩條 姐妹染色單體 組成。 減數(shù)第二次分裂中,細(xì)胞兩極的染色體 沒有 姐妹染色單體。 有絲分裂中,細(xì)胞的每一極含該細(xì)胞全部的染色體組成,數(shù)目和體細(xì)胞染色體數(shù)目 相同 ,每條染色體不含姐妹染色單體。 3、一個初級精母細(xì)胞在減數(shù)第一次分裂時,有一對同源染色體不發(fā)生分離,減數(shù)第二次分裂完全正常,形成的所有配子 全部不正常 ;另一個初級精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂完全正常,在減數(shù)第二次分裂時有一條染色體上的姐妹染色單體不發(fā)生分離,形成的所有配子 一半正常,一半不正常 。 【例題1】觀察下列雄性動物減數(shù)分裂過程中的細(xì)胞,回答問題: A圖表示減數(shù)分裂 減數(shù)第二次分裂中 時期,叫 次級精母 細(xì)胞。 B圖表示 減數(shù)第一次分裂前 時期,叫 初級精母 細(xì)胞。 C圖表示減數(shù)分裂完成后形成的 精 細(xì)胞。 D圖表示減數(shù)分裂 第二次分裂后 期,叫 次級精母 細(xì)胞。) 【例題2】下面是減數(shù)分裂過程中幾個步驟,選出正確的順序是 D ⑴著絲點的分裂,染色體分開 ⑵形成四個子細(xì)胞 ⑶進行第二次分裂 ⑷同源染色體分開 ⑸染色體交叉互換 ⑹聯(lián)會 ⑺染色體的復(fù)制 ⑻細(xì)胞質(zhì)分裂 A.7→8→6→1→2→4→3→5 B.1→3→5→7→2→4→6→5 C.7→6→5→3→1→8→4→5 D.7→6→5→4→3→1→8→5 【例題3】在減數(shù)分裂整個過程中,細(xì)胞分裂次數(shù)、染色體復(fù)制次數(shù)、著絲點分裂次數(shù)、染色體減半次數(shù)、DNA減半次數(shù)依次是 D A.1、2、2、1、2 B.1、1、1、2、1 C.2、1、1、2、1 D.2、1、1、1、2 【例題4】減數(shù)分裂過程中,染色體和DNA之比為1∶1時期的是 D A.第一次分裂四分體時期 B.第一次分裂后期 C.第二次分裂中期 D.第二次分裂后期 【例題5】如果某精原細(xì)胞有三對同源染色體,以A和a,B和b,C和c表示,下列哪四個精子來自同一個精原細(xì)胞 A A.a(chǎn)Bc AbC aBc AbC B.AbC aBc abC abc C.AbC Abc abc ABC D.a(chǎn)bC abc aBc ABC 三、卵細(xì)胞的形成過程 1、 卵細(xì)胞的形成部位: 卵巢 2、卵細(xì)胞的形成過程以下圖表示(注:N表示染色體的數(shù)目) 卵細(xì)胞形成無 變形 過程,而且是只形成 1 個卵細(xì)胞,三個極體可分為 2 類。 卵細(xì)胞體積很大,細(xì)胞質(zhì)中存有大量營養(yǎng)物質(zhì),為受精卵發(fā)育準(zhǔn)備的。 【例題6】下列二倍體生物的細(xì)胞中,肯定不含同源染色體的是(多選) AD A、精子細(xì)胞和卵細(xì)胞 B、體細(xì)胞 C、初級精母細(xì)胞 D、次級卵母細(xì)胞 3、精子和卵細(xì)胞的形成比較 ⑴相同點:細(xì)胞分裂的次數(shù)、染色體的行為、形態(tài)和數(shù)目變化完全相同 ⑵不同點: 項目 精子的形成 卵細(xì)胞的形成 形成場所 睪丸 卵巢 生殖細(xì)胞的數(shù)目 4個精細(xì)胞 1個卵細(xì)胞+3個極體 細(xì)胞質(zhì)分裂 均等 不均等 有無變形過程 有 無 【例題7】卵細(xì)胞形成特點不同于精子形成特點的是 D ①卵細(xì)胞的形成過程無變形期 ②一個初級卵母細(xì)胞只形成一個卵細(xì)胞 ③卵細(xì)胞形成過程中無聯(lián)會現(xiàn)象 ④卵細(xì)胞形成過程中不出現(xiàn)四分體 A.①④ B.②③ C.②④ D.①② 4、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 比較項目 減數(shù)分裂 有絲分裂 不 同 點 染色體復(fù)制次數(shù)及時間 一次,減數(shù)第一次分裂前的間期 一次,有絲分裂的間期 細(xì)胞分裂的次數(shù) 二次 一次 是否有聯(lián)會、四分體出現(xiàn),同源染色體的染色單體有無交叉互換 出現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂 不出現(xiàn) 同源染色體的分離 減數(shù)第一次分裂后期 無 著絲點分裂,染色單體分開的時期 減數(shù)第二次分裂后期 后期 子細(xì)胞的名稱和數(shù)目 生殖細(xì)胞,精細(xì)胞4個或卵1個+極體3個 體細(xì)胞,2個 子細(xì)胞中染色體的數(shù)目變化 減半,減數(shù)第一次分裂 不變 子細(xì)胞間的遺傳組成 不一定相同 一定相同 強調(diào):識別細(xì)胞分裂圖形(區(qū)分有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂) 方法 找同源、看行為 看細(xì)胞內(nèi)有無同源染色體,若無則為減數(shù)第二次分裂某時期的細(xì)胞分裂圖;若有則為減數(shù)第一次分裂或有絲分裂某時期的細(xì)胞分裂圖。 在有同源染色體的情況下,若有聯(lián)會、四分體、同源染色體分離,非同源染色體自由組合等行為則為減數(shù)第一次分裂某時期的細(xì)胞分裂圖;若無以上行為,則為有絲分裂的某一時期的細(xì)胞分裂圖。 【例題8】判斷下列各細(xì)胞分裂圖屬何種分裂何時期圖。 有絲分裂后期 減數(shù)第一次分裂后期 減數(shù)第二次分裂后期 解析:甲圖細(xì)胞的每一端均有成對的同源染色體,但無聯(lián)會、四分體、分離等行為,且每一端都有一套形態(tài)和數(shù)目相同的染色體,故為有絲分裂的后期。 乙圖有同源染色體,且同源染色體分離,非同源染色體自由組合,故為減數(shù)第一次分裂的后期。 丙圖不存在同源染色體,且每條染色體的著絲點分開,姐妹染色單體成為染色體移向細(xì)胞兩極,故為減數(shù)第二次分裂后期。 【例題9】右圖是同一種生物三個不同時期的細(xì)胞分裂圖,請據(jù)圖回答: ⑴圖A屬 減數(shù)第一次分裂 的 前 時期。細(xì)胞中有 4 條染色體, 8 條染色單體。 ⑵圖B處于 減數(shù)第一次分裂后 期,此細(xì)胞的名稱是 初級精母細(xì)胞 。此細(xì)胞分裂后的子細(xì)胞叫作 次級精母細(xì)胞 ,含 2 條染色體。 ⑶圖C處于 減數(shù)第二次 時期,此細(xì)胞的名稱是 次級卵母細(xì)胞 ,它分裂后得到的細(xì)胞為 卵細(xì)胞和第二極體 。 ⑷A、C兩圖中染色體數(shù)之比為 1:1 ,DNA數(shù)量之比為 2:1 。 四、受精作用 1、配子中染色體組合的多樣性 假設(shè)某雌性或雄性動物體內(nèi)有n對同源染色體: 一個精原細(xì)胞產(chǎn)生 2 種配子而該雄性動物體內(nèi)產(chǎn)生 2n 種配子; 一個卵原細(xì)胞產(chǎn)生 1 種配子而該雌性動物體內(nèi)產(chǎn)生 2n種配子。 【例題10】某二倍體有K對染色體,經(jīng)減數(shù)分裂形成遺傳信息不同的配子,其種類數(shù)為 A A.2K B.()K C.K2 D.K1/2 【例題11】基因型為AaBbCc 的一個初級卵母細(xì)胞,經(jīng)減數(shù)分裂形成的卵細(xì)胞類型有 A A.1種 B.2種 C.8種 D.16種 2、受精作用 ⑴概念:卵細(xì)胞和精子相互 識別 、 融合 成為受精卵的過程。 ⑵受精作用的過程 ⑶結(jié)果:受精卵核內(nèi)的染色體數(shù)目又恢復(fù)到 體 細(xì)胞中的數(shù)目,其中有一半的染色體來自 精子 ( 父方),另一半來自 卵細(xì)胞( 母方 )。 注意:受精卵核內(nèi)的遺傳物質(zhì)由精子和卵細(xì)胞各提供一半,但細(xì)胞質(zhì)中遺傳物質(zhì)幾乎全部是由卵細(xì)胞提供,因此后代某些性狀更像母方。 ⑷減數(shù)分裂和受精作用的意義: 減數(shù)分裂中形成的配子,發(fā)生了非同源染色體的自由組合和非姐妹染色單體的交叉互換,染色體組成具有 多樣 性,導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異,加上受精時卵細(xì)胞和精子結(jié)合的 隨機 性,使后代呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物在自然選擇中的 進化 ,體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。 通過 減數(shù)分裂 和 受精作用 ,保證了進行有性生殖的生物前后代體細(xì)胞中染色體數(shù)目的 恒定 ,從而保證了遺傳的穩(wěn)定和物種的穩(wěn)定。 ⑸減數(shù)分裂過程中染色體和DNA數(shù)目變化曲線圖(注意與有絲分裂曲線圖的區(qū)別) 畫出二倍體生物“減數(shù)分裂—受精作用—有絲分裂”過程中細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)目、DNA含量的變化。 【例題12】如某動物細(xì)胞中DNA含量為2個單位(m)。下圖分別為雌性動物生殖細(xì)胞減數(shù)分裂DNA含量變化的曲線圖和細(xì)胞示意圖。請回答: ⑴細(xì)胞A是 次級卵母細(xì)胞或極體 細(xì)胞,與之相對應(yīng)的曲線段是 4-5 。(以橫軸上的數(shù)字段表示) ⑵細(xì)胞B的名稱是 卵細(xì)胞或極體 ,與之相對應(yīng)的曲線段是 5-7 。 ⑶細(xì)胞C的名稱是 初級卵母細(xì)胞 ,與之相對應(yīng)的曲線段是 3-4 。C細(xì)胞最終能形成 1 個成熟生殖細(xì)胞。 ⑷曲線2-3時期DNA含量變化是由于 DNA復(fù)制 的結(jié)果,減數(shù)第一次分裂DNA含量變化是由于 同源染色體分離,分別進入兩個子細(xì)胞 的結(jié)果。減數(shù)第二次分裂時 姐妹染色單體 分離,成為染色體。 ⑸請在上圖中畫出相應(yīng)的染色體變化曲線。 【例題13】某細(xì)胞中染色體數(shù)為2N,下列圖象中屬于有絲分裂中期和減數(shù)第二次分裂后期的依次是 C A.①② B.②③ C.④② D.③④ 補充:植物雙受精 被子植物特有的一種受精現(xiàn)象?;ǚ郾粋魉偷酱迫镏^后,長出花粉管,伸達胚囊,管的先端破裂,放出兩精子,其中之一與卵結(jié)合,形成受精卵,另一精子與兩個極核結(jié)合,形成胚乳核;經(jīng)過一系列的發(fā)展過程,前者形成胚,后者形成胚乳,這種雙重受精的現(xiàn)象稱雙受精。 注:其中兩個精子的基因型相同,胚珠中極核與卵細(xì)胞基因型相同。 例:一株白粒玉米(aa)接受紅粒玉米(AA)的花粉,所結(jié)的種子的胚細(xì)胞、胚乳細(xì)胞基因型依次是: Aa 、 Aaa- 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