高中生物必修二第二章第一节减数分裂和受精作用
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第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。
在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
(注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。
)二、减数分裂的过程1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)减数第一次分裂间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
有丝分裂细胞在进入减数分裂之前要经过一个较长的间期,称前减数分裂间期(premeiotic interphase)或前减数分裂期(premeiosis)。
前减数分裂期也可分为G1期、S期和G2期,在G1期和S期把麝香百合的花粉每细胞在体外培养,则发现细胞进行有丝分裂,将G2晚期的细胞在体外培养则向减数分裂进行,说明G2期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期。
和有丝分裂不同的是,DNA不仅在S期合成,而且也在前期合成一小部分。
D. E. Wimber和W. Prensky(1963)认为合线期-粗线期合成大约2%的DNA。
Y. Hotta等人(1966)在百合属(Lilium)和延龄草属(Trillium)中发现,粗线期合成大约0.3%的DNA。
称为合线期DNA(zyg-DNA)或粗线期DNA(P-DNA)。
这些DNA的合成可能与联会复合体的形成有关前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。
减数分裂的特殊过程主要发生在前期,通常人为划分为5个时期:①细线期(leptotene)、②合线期(zygotene)、③粗线期(pachytene)、④双线期(diplotene)、⑤终变期(diakinesis)。
必须注意的是这5个阶段本身是连续的,它们之间并没有截然的界限。
1)细线期:染色体呈细线状,具有念珠状的染色粒。
高一生物人教版必修二第二章第1节减数分裂和受精作用教案减数分裂与受精作用一、教学内容《减数分裂和受精作用》是新课标高中《生物(必修二)》(人教版)第二章“基因和染色体的关系”中的第一节,它是有丝分裂的继续,又是遗传和变异的细胞学基础。
学好这节课既有助于加深理解有丝分裂过程,又是学好遗传和变异的必要条件。
所以,在知识上它起到了承上启下的作用,这决定了本节内容的重要性。
二、三维目标1.知识与技能(1)阐明细胞的减数分裂。
(2)举例说明配子的形成过程。
(3)举例说明受精作用。
(4)使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
(5)运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。
2.过程与方法(1)借助电脑动画,展示减数分裂的连续动态变化过程,将抽象的减数分裂过程直观化,将大量冗长的文字图像化。
(2)学生的自主观察、归纳总结、分析讨论、表解、巩固、练习,使学生理解掌握减数分裂过程中染色体的主要行为变化,并从实质上认识了减数分裂实际上是一种特殊的有丝分裂。
(3)通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
(4)运用模型建构的方法,模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化,体验减数分裂中染色体的规律性变化,从而理解精子和卵细胞的形成。
3.情感态度和价值观减数分裂是一个由各个阶段组成的连续的动态过程,教学可使学生领悟到“事物(生命)都是阶段性和连续性的统一”的辩证唯物主义观点。
三、教学重点1.减数分裂的概念2.精子的形成过程四、教学难点1.减数分裂过程中染色体的行为变化2.同源染色体的概念五、教学用具多媒体课件、染色体纸质模型、吸铁石六、课时安排3课时七、第一课时教学过程:教学阶段教师活动学生活动设计意图1.创设情境:用实例解释有性生殖和有性生殖细胞的含义出示明星李亚鹏、王菲夫妇及其女儿的图片。
提问:女儿是怎样产生的?教师:从生殖的角度看,女儿是怎样产生的呢?教师:答得很好。
第1节减数分裂和受精作用知识梳理1.染色单体、同源染色体和四分体之间的关系在细胞分裂的间期,染色体进行复制,复制的结果是形成两条完全一样的子染色体,每一条子染色体都叫染色单体,此时两条姐妹染色单体连接在同一个着丝点上,由于着丝点的数目决定着染色体的数目,因此一条染色单体不等于一条染色体。
同源染色体是指能联会的染色体,一般它们的大小、形状相同,一条来自父方,一条来自母方。
在减数第一次分裂前期,同源染色体联会后形成四分体(每对同源染色体形成一个四分体),然后在后期分离,移向细胞两极。
2.减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律(1)减数第一次分裂的分裂间期染色体复制,染色体数目不变(2N),DNA分子数目加倍(2N→4N)。
(2)减数第一次分裂过程中,同源染色体先联会,形成四分体,后分离,非同源染色体自由组合。
分裂完成后,细胞中染色体数目减半(2N→N),DNA分子数目随之减半(4N→2N)。
(3)减数第二次分裂过程中,染色体的变化与有丝分裂相同,染色体的着丝点分裂,染色单体分开成为两条染色体,细胞中的染色体数目变化情况是N→2N→N;DNA分子数目减半(2N→N)。
3.受精作用的概念、过程以及减数分裂和受精作用的意义受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精时,精子的头部进入卵细胞的细胞质以后,卵的细胞膜会发生生理反应,阻止其他精子再进入。
精子的头部进入卵细胞不久,精子的细胞核就与卵的细胞核相融合,使彼此的染色体会合到一起。
这样受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
知识导学1.减数分裂是生物生殖和发育、遗传和变异知识的基础,因此在历年的高考中都是考查的重点,尤其是染色体和DNA的变化规律更是必考内容。
在学习减数分裂之前,要先复习一下细胞有丝分裂的有关知识,尤其是要复习一下有丝分裂过程的图像和遗传物质的变化规律。
2.减数分裂是染色体只复制一次,而细胞却连续分裂两次的分裂方式,分裂的结果是子细胞中的染色体数目比性原细胞(或体细胞)减少了一半。
第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用【高考目标导航】1、细胞的减数分裂2、动物配子的形成过程3、动物的受精过程4、观察细胞的减数分裂【基础知识梳理】一、减数分裂1、减数分裂概念(1)条件:进行有性生殖的生物,产生成熟生殖细胞时。
(2)主要特点:染色体只复制一次,细胞分裂两次。
(3)结果:成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
(4)理解如下表:2、减数分裂的过程(1)间期:DNA复制,有关蛋白质合成染色体复制、每条染色体含两条姐妹染色单体(3)点拨:细胞的减数分裂是一个动态的渐变过程,每一个时期的转变都需要一定时间,所以判断不同时期时要根据该时期的主要特征。
减数分裂的结果是核DNA随染色体数目减半而减半,但质DNA不一定平分,因此质DNA 不一定减半。
二、动物配子的形成过程1、精子的形成过程2、卵细胞的形成过程3、精子和卵细胞形成过程的比较三、受精作用1、概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2、过程(1)精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。
(2)卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入。
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。
3、结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。
4、意义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,都是十分重要的。
5、配子中染色体组合多样性的原因(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合。
(2)同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。
四、观察细胞的减数分裂观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片的步骤(1)低倍显微镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞(2)根据染色体的形态、位置和数目,利用低倍镜和高倍镜识别不同时期的细胞。
(3)根据观察结果绘制不同时期的细胞简图。