高一生物第二章 基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用教案 新课标 人教版.docx

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高一生物第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用教案新课标人教版

2019-2020年高一生物第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用教案新课标人教版

课

题

第二章基因和染色体的关系

第一节减数分裂和受精作用

备课时间

2007年2月22日

教学目标

1.知识方面阐明细胞的减数分裂。

举例说明配子的形成过程。

举例说明受精过程。

阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。

2.情感态度与价值观方面

认同物质的规律性，树立辨证唯物主义世界观。

3.能力方面使用高倍显微镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。

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。

教学重点：

（1）减数分裂的概念

（2）精子的形成过程

（3）受精作用的过程

教学难点：

（1）模拟减数分裂过程中染色体的变化

（2）比较精子和卵细胞形成过程的异同

（3）观察蝗虫精母细胞的减数分裂

教学方法：

实验探究法、讲述法、比较法

教具：

挂图、模型

板书设计：

第一节减数分裂和受精作用

一、减数分裂

（一）减数分裂的概念

（二）精子的形成过程

1.场所:

睾丸

2.过程:

（三）卵细胞的形成过程

1.场所:

卵巢

2.过程:

二、受精作用

教后笔记

教学流程

教学内容

教师的组织和引导

教学意图

第一课时

复习引入

问题探讨

精子的形成过程

第二课时

卵细胞的形成过程

受精作用

生物多样性的原因

意义

引入：

我们上学期学过，真核细胞的分裂方式有三种，是哪三种？

（答：

有丝分裂、无丝分裂、减数分裂。

）

以前学过了有丝分裂和无丝分裂，现在学习减数分裂。

提问：

首先请看“问题探讨”中的图，仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别？

（答：

配子染色体数是体细胞染色体数的一半；配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的。

）

提问：

这说明配子是如何产生的？

（答：

由体细胞分裂而来的。

）

提问：

这个过程是通过有丝分裂实现的吗？

有丝分裂的特点是什么？

（答：

染色体复制、均分；有丝分裂前后染色体数目不变；从而在生物亲代和子代间保持遗传性状的稳定性。

）

而配子的形成需要分裂后染色体数目减半，可见它不是通过普通的有丝分裂产生的，而是通过一种特殊方式的有丝分裂，即减数分裂产生的。

提问：

什么是减数分裂？

减数分裂有何特点？

（学生阅读教材，说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。

）

强调：

（1）范围:

进行有性生殖的生物。

（无性生殖的生物不进行减数分裂）

（2）特点:

在整个减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。

（3）结果:

新产生的成熟生殖细胞中的染色体数目，比原始生殖细胞中的染色体数目减少了—半。

下面我们结合哺乳动物精子和卵细胞的形成，介绍减数分裂的过程。

讲述：

高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。

人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。

（指导学生观察课本图2-1。

）

睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管。

在曲细精管中，通过有丝分裂产生大量的精原细胞。

每个精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目相同，这说明精原细胞是通过哪种方式产生的？

（答：

有丝分裂。

）

在精原细胞时期，进行了染色体复制。

此时相当于有丝分裂的哪一个时期？

（答：

间期。

）

复制的结果，染色体由（板画），也和有丝分裂间期一样，染色体是细丝状，用光学显微镜是看不到的。

间期复制完成后，细胞开始进行减数第一次分裂，此时的细胞，叫初级精母细胞。

第一次分裂的前期，细胞中的同源染色体两两配对，叫联会。

所谓的同源染色体，指减数分裂时配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方。

（指图说明，使学生弄清楚图上谁和谁是同源染色体，还可以利用指头作比喻，如果一个手指表示一个染色体的话，两只手合在一起，则两个大拇指，两个食指等相应的手指都分别是同源染色体。

）

联会后，染色体进一步螺旋化变粗，逐渐在光学显微镜下可见每个染色体都含有两个姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体，叫四分体。

提问：

图中四分体有几个？

（答：

两个。

）

强调：

每一对同源染色体共有四个姐妹染色单体，组成一个四分体，因此，同源染色体的数量就等于四分体的数量。

由此，我们可以推算，果蝇体细胞有4对8个染色体，减数分裂时，形成多少个四分体？

（答：

四个。

）人呢？

（答：

23个。

）把四分体时期和联会时比较，由于染色体复制在精原细胞时就发生了，因此，它们所含的染色单体、DNA数目都是相同的，不同的主要是染色体的螺旋化程度不同，联会时染色体螺旋化程度低，染色体细，在光学显微镜下还看不清染色单体，因此，没有在图上表示出来。

四分体时期，染色体螺旋化程度高，染色体变粗了，可在光学显微镜下清楚地看到每一个染色体有两个单体。

提问：

此图中，四分体时期画了几对染色体？

（答：

2对。

），几条染色体？

（答：

4条。

），几条染色单体？

（答：

8条。

），几个DNA分子？

（答：

8个。

），那么联会时呢？

（答：

仍是两对同源染色体，4条染色体，8个染色单体，8个DNA分子）

随后，各个四分体排列在细胞中央，同源染色体好象手拉手似地排成两排，（教师指着相应的图说明）纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动，导致四分体平分为二，配对的同源染色体分开，但此时着丝点并未分开，每一染色体上仍有两条染色单体。

接着发生细胞分裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，而每个次级精母细胞中的染色体数目就只有初级精母细胞的一半了。

提问：

在图上，初级精母细胞有几条染色体？

（答：

4条。

），而次级精母细胞呢？

（答：

2条。

），染色体数目减半的原因是什么？

（答：

同源染色体分开，），在次级精母细胞中还有没有同源染色体？

（答：

没有。

）

联会的同源染色体分开，说明染色体具有一定的独立性，由于两个同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的，可以互相交换，因此，就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的，这样，不同对的染色体（非同源染色体）之间就可以自由组合。

这就是我们之前学习的基因的自由组合规律的细胞学基础。

减数第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似：

中期，染色体的着丝点排成一排，后期，着丝点一分为二，两个姐妹染色单体成为两个染色体，在纺锤丝的牵引下，移向两极，接着，细胞分裂，两个次级精母细胞分裂成4个精子细胞，减数分裂完成。

提问：

把精子细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比，有何变化？

（答：

精子细胞的染色体数目与次级精母细胞相同，比初级精母细胞减少一半。

）

提问：

减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似，但它们又有什么不同呢？

（示两个细胞图，请学生仔细观察，找出两细胞的染色体特点，教师引导。

）

（答：

发现有丝分裂过程中，同源染色体存在于同一细胞中，而减数第二次分裂过程中，同源染色体已分开了，细胞中无同源染色体存在。

）

（在此基础上，示一组细胞图，请学生）判断谁是有丝分裂，谁是减数第二次分裂？

（答：

）

精子细胞再经过变形，形成精子，在这个过程中，丢掉了精子细胞的大部分细胞质，带上重要的物质──细胞核内的染色体，轻装上阵，并形成了一个长长的尾，便于游动。

总结：

现在，我们再重复回顾一遍精子的形成过程（板书总结过程）。

（染色体复制）　　　　　　（减数第一次分裂）　　　　（减数第二次分裂）

１精原细胞——————→１初级精母细胞—————→２次级精母细胞—————→

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（染色体数减半）　　　　　（着丝点断裂）

　　　　　　（变形）　　　　　　

４精子细胞————→４精子

强调：

1．染色体复制在精原细胞时期。

2．染色体数目减半发生在第一次分裂时期，减半的原因是同源染色体的分开。

3．着丝点的分裂，染色体一分为二，发生在减数第二次分裂过程中。

我们再请一位同学根据挂图，来讲述精子的形成过程。

（请一位学生讲述，教师根据其讲述情况，精彩处给予表扬，不足处给予补充，错误处给予纠正。

）

练习：

P22

复习提问：

说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期？

叫什么名称？

（答：

A图表示减数分裂第二次分裂时期，叫次级精母细胞。

B图表示减数第一次分裂的联会时期，叫初级精母细胞。

C图表示减数分裂完成后形成的精子细胞。

D图表示减数第二次分裂后期，叫次级精母细胞。

）

（示精子形成过程挂图，与上图对照，并复习精子的形成过程。

）

下面我们再来了解卵细胞的形成过程。

讲述：

人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，其过程与精子形成过程基本相同，但也有区别。

（示卵细胞形成过程挂图，并随讲授内容完成板书）

提问：

请同学们将卵细胞的形成过程与精子形成过程相比较，找出二者的相同与不同处？

（在老师的引导下，要求学生尝试回答）

（答：

相同点：

染色体复制一次，都有联会和四分体时期，经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半，在第二次分裂过程中，有着丝点的分裂，最后形成的卵细胞，它的染色体数目也比卵原细胞减少了一半。

不同点：

每次分裂都形成一大一小两个细胞，小的叫极体，极体以后都要退化，只剩下一个卵细胞，而一个精原细胞是形成4个精子；卵细胞形成后，不需要经过变形，而精子要经过变形才能形成。

）

不知大家注意到没有？

精子或卵细胞的形成过程中，还发生了一个重大变化，即四分体中的非姐妹染色单体之间有时会发生缠绕，并交换一部分片段，这种现象称为交叉互换，容易引起生物的变异。

（指示课本中减数分裂图解相应处，教师粗略介绍四分体时期的交叉互换。

）

提问：

生物的细胞经减数分裂后，产生染色体数目减半的精子和卵细胞。

那么，这些成熟的生殖细胞和体细胞之间又有什么关联呢？

生物的体细胞是怎样形成的？

（答：

通过受精作用形成。

）

提问：

什么是受精作用？

（答：

卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

）

（请学生看教材彩图2-7，设想受精的具体过程，并在教师引导下尝试描述。

）

（答：

在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。

与此同时，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。

精子的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。

）

提问：

通过受精作用，染色体的数目出现什么变化？

（答：

受精卵中染色体数目又恢复到原来体细胞中的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。

）

提问：

现在我们再回头看看同源染色体的概念，同学们现在是否真正明白了同源染色体一条来自父方，一条来自母方的意思了？

（答：

从同源染色体的角度看，精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在，精子带有其中的一条，卵细胞带有其中的另一条。

受精后，这两条同源染色体到了一个细胞中，它们就成对存在了。

所以，关于同源染色体的概念说法，就是这个意思。

）

受精后，受精卵迅速地进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。

总结：

减数分裂，受精作用图解（教师从成体开始边讲边板画逐步展示）。

同学们已经知道减数分裂形成的精子和卵细胞，必须通过受精作用结合形成受精卵，才能发育成新个体。

对于生物个体而言，父亲体内所有的精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。

可是“一母生九子，九子各不同。

”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？

（答：

不会。

）

提问：

那为什么同样双亲的后代会呈现多样性呢？

（教师引导学生讨论分析原因：

新一代继承了父母双方的遗传物质。

由于减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合以及非姐妹染色单体间交叉互换，形成的配子的染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，所以必然导致后代性状的多样性。

）

提问：

这种多样性对于生物进化有什么作用？

（答：

这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。

）

此外，从上面的图中可以看出，减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数目又恢复到原来的数目，从而使生物前后代染色体数目保持恒定，因此，减数分裂和受精作用对于生物前后代染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的，由此也可看出，生物的各种变化无论有多复杂，也是有规律可循的。

技能训练：

P25-26

练习：

P26，《学习与评价》

设置问题情境，激发学生思考。

引导学生复习细胞有丝分裂并猜想配子是经过何种分裂形成的。

阐明减数分裂过程

利用已有的知识帮助掌握新知识

比较分析减数分裂和有丝分裂的异同，温故知新

反馈效果

比较分析精子和卵细胞形成过程的异同，温故知新

阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。

认同物质的规律性，树立辨证唯物主义世界观。

2019-2020年高一生物第二章第一节减数分裂和受精作用导学案新课标人教版必修2

教学目标

1.知识方面阐明细胞的减数分裂。

举例说明配子的形成过程。

举例说明受精过程。

阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。

2.情感态度与价值观方面

认同物质的规律性，树立辨证唯物主义世界观。

3.能力方面使用高倍显微镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。

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。

自主探究

复习回顾

1、我们上学期学过，真核细胞的分裂方式有三种，是、、。

2、看“问题探讨”中的图，仔细观察果蝇的体细胞和配子中染色体有什么区别？

，

这说明配子是如何产生的？

，

这个过程是通过有丝分裂实现的吗？

有丝分裂的特点是什么？

。

配子的形成需要分裂后染色体数目减半，可见它不是通过普通的有丝分裂产生的，而是通过一种特殊方式即产生的。

一、减数分裂

学生阅读教材，说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。

减数分裂是指

。

（1）范围:

进行的生物。

（无性生殖的生物不进行减数分裂）

（2）特点:

在整个减数分裂过程中，染色体只复制次，而细胞连续分裂次。

（3）结果:

新产生的成熟生殖细胞中的染色体数目，是原始生殖细胞中的染色体数目的

二、精子的形成过程

阅读教材16-18页，完成下列问题：

1、精子的形成场所：

高等动植物的减数分裂发生在内。

人和其他哺乳动物的精子是在中形成的。

在曲细精管中，有大量的精原细胞。

原始的雄性生殖细胞是，每个精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目，这说明精原细胞是通过哪种方式产生的？

（答：

。

）

1、间期：

在精原细胞时期，进行了染色体复制。

此时相当于有丝分裂的哪一个时期?

（答：

。

）

复制的结果，每条染色体由构成。

2、减数第一次分裂，此时的细胞，叫。

（1）、前期，特点：

联会是指。

同源染色体指。

四分体是指

强调：

每一对同源染色体共有四个姐妹染色单体，组成一个四分体，因此，同源染色体的数量就四分体的数量。

（2）中期，特点：

（3）后期，特点：

（4）末期，特点：

3、减数第二次分裂

减数第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似：

中期，，后期，，姐妹染色单体成为染色体，在的牵引下，移向两极，末期，细胞质分裂，两个次级精母细胞分裂成个精细胞，减数分裂完成。

思考：

1、把精子细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比，有何变化？

2、减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似，但它们又有什么不同呢？

总结：

精子的形成过程。

（染色体复制）　　　　　（减数第一次分裂）　　　　（减数第二次分裂）

１精原细胞——————→１初级精母细胞—————→２次级精母细胞—————→

　　　　　　　　　　　　　　　　　　（染色体数减半）　　　　　（着丝点分裂）

　　　　　　（变形）　　　　　　

４精子细胞————→４精子

强调：

1．染色体复制在时期。

2．染色体数目减半发生在时期，减半的原因是的分开。

3．着丝点的分裂，染色体一分为二，发生在时期。

例题：

说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期？

叫什么名称？

（答：

A图表示减数分裂时期，叫细胞。

B图表示时期，叫细胞。

C图表示减数分裂完成后形成的细胞。

D图表示减数分裂期，叫细胞。

）

三、卵细胞的形成过程

对比精子的形成过程学习

1、卵细胞的形成部位：

2、卵细胞的形成过程：

3、精子和卵细胞的形成比较

项目

精子的形成

卵细胞的形成

生殖细胞的数目

细胞质分裂

有无变形过程

4、减数分裂与有丝分裂的比较

比较项目

减数分裂

有丝分裂

不同点

细胞分裂的次数

是否有联会、四分体出现

同源染色体的染色单体有无交叉互换

有无同源染色体的分离

着丝点分裂，染色单体分开的时期

子细胞中染色体的数目变化

子细胞的名称和数目

相同点

四、受精作用

1、受精作用的概念：

。

2、受精作用的过程：

3、减数分裂和受精作用的意义：

。

习题检测

1.某二倍体有K对染色体，经减数分裂形成遗传信息不同的配子，其种类数为（）

A、2KB、（）KC、K2D、K1/2

2.下列肯定不含同源染色体的是（）

A、精子细胞和卵细胞B、单倍体细胞C、一个染色体组D、次级精母细胞

3.基因型为AaBbCc的一个初级卵母细胞，经过减数分裂形成的卵细胞类型有（）

A．1种B．2种C．8种D．16种

4.某生物的体细胞中有2对同源染色体，其中A、B来自父方，A’、B’来自母方。

通过减数分裂生产配子时，同时含有父方或母方染色体的配子占（）

A．0或或B．0或或C．或或D．0或或

5.下图是同一种生物三个不同时期的细胞分裂图，请据图回答：

（1）图A属的时期。

细胞中有条染色体，条染色单体。

（2）图B处于期，此细胞的名称是。

此细胞分裂后的子细胞叫作，含条染色体。

（3）图C处于时期，此细胞的名称是，它分裂后得到的细胞为。

（4）A、C两图中染色体数之比为，DNA数量之比为。

7.下图为某雄性动物的某种细胞连续分裂过程中一个核中的染色体含量变化曲线图。

请据图回答（12分）：

（1）该细胞的名称为。

（2）a到e中，常用作辨别染色体的形态和数目的时期为[]。

若母细胞的基因型为AA，j期细胞的基因型为a，则此种变异的来源为。

（3）请在上图中画出相应的DNA变化曲线。

（4）已知该雄性动物可能的基因型是AABB或AaBb或AABb或AaBB

　　①请你选择最适合的个体与该动物交配后能确定此雄性动物的基因型。

　　②预期实验的结果，并得出相应的结论。