2019-2020年高中生物 減數(shù)分裂與配子形成 教案1.doc

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2019-2020年高中生物 減數(shù)分裂與配子形成 教案1 一、教學目標 1.減數(shù)分裂的概念 2.通過精子和卵細胞的形成過程,訓練學生的識圖表能力,培養(yǎng)一定的空間概念。 3.觀察有絲分裂和減數(shù)第二次分裂染色體的特點，培養(yǎng)學生的求同、求異思維。 二、重點、難點： 1.教學重點 (1)減數(shù)分裂的概念。 (2)精子和卵細胞的形成。 2.難點 減數(shù)分裂過程中染色體,DNA 的數(shù)目變化。 (一)減數(shù)分裂的概念 (1)范圍:有性生殖細胞的形成。 (2)概念:在整個減數(shù)分裂的過程中，染色體只復制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次。 (3)結果:新產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體數(shù)目，比原始生殖細胞的染色體數(shù)目減少了—半。 (4)過程: (二)精子的形成過程 (1)形成部位: (2)形成過程:a.同源染色體 b.聯(lián)會 c.四分體 d.過程 (三)卵細胞的形成過程 四、教學過程： 導入:大家知道，生物體生長、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎是細胞增殖。 提問:細胞增殖的方式有哪些? 講述:對，在前面我們曾經(jīng)學習過有絲分裂和無絲分裂，今天我們學習第三種分裂方式--減數(shù)分裂。 （一）、減數(shù)分裂和有性生殖細胞的形成 提問:在講述新課以前，我們先回憶一下有絲分裂前后細胞內染色體的數(shù)目是如何變化的?有什么意義? 講述:有絲分裂可以保持細胞分裂前后染色體數(shù)目恒定不變。那么，在形成有性生殖細胞精子或卵細胞時，細胞如何分裂呢?下面我們來討論兩個問題。 討論: 1.如下所示，假設有性生殖細胞的形成是通過有絲分裂的方式完成，生物體下一代細胞內染色體數(shù)目如何變化? 親 代 子 代 精原細胞精子 受精卵 卵原細胞卵細胞 2.若要保持生物體前后代體細胞內染色體數(shù)目的恒定，闡述解決問題的可能性? 講述:如果精子或卵細胞內的染色體只有正常體細胞內染色體數(shù)目的一半，那問題便迎刃而解。事實是怎樣的呢? 1883年比利時學者耐登在研究馬蛔蟲受精作用時觀察到:精子和卵細胞中含有數(shù)目相同的染色體，這些染色體通過受精作用傳給后代。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，生物學家推測，生殖細胞中的染色體數(shù)目是體細胞中的一半。否則生物每繁殖一代，體細胞中的染色體數(shù)目就會增加一倍。這和我們考慮的解決問題的思路是一致的。既然在形成生殖細胞精子或卵細胞時，染色體數(shù)目要減少一半，如何減少，就是我們今天要學習的內容了。 (一)減數(shù)分裂的概念 (1)范圍:有性生殖細胞的形成。 (2)概念:在整個減數(shù)分裂的過程中，染色體只復制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次。 (3)結果:新產(chǎn)生的生殖細胞中的染色體數(shù)目，比原始的生殖細胞的染色體數(shù)目減少了—半。 (4)過程: 講述，下面我們以精子形成過程為例，具體學習減數(shù)分裂的過程。 (二)精子的形成過程 (1)形成部位:睪丸(精巢)的曲細精管中，(CAI 軟件顯示哺乳動物睪丸示意圖，曲細精管處閃爍 3 次)。 精原細胞 精子 (原始生殖細胞) (成熟的生殖細胞) (2)形成過程:(CAI 軟件示哺乳動物精子形成過程) a.同源染色體 配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。 [CAI軟件示:精子(內含一大一小染色體)+卵細胞(內含一大一小染色體)→受精卵四分體(閃示同源染色體)] 講述:像受精卵細胞中的兩條稍大一些的染色體，其形狀大小基本相同，其中一條黑色的表示來自精子，即父方，另一條淺色的表示來自卵細胞，即母方。它們就是一對同源染色體。受精卵中有兩對同源染色體。 討論:生殖細胞精子和卵細胞中有同源染色體嗎?為什么? b.聯(lián)會 同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。 講述:聯(lián)會是—個動態(tài)的過程。 c.四分體 聯(lián)會后的每對染色體含有四條染色單體。 學生活動: 1.下圖細胞中有哪幾對同源染色體?形成了幾個四分體。(圖見課本 P107 圖C)。 2.講述:在學習了上述概念的基礎上，我們來看看精子是如何形成的。 (CAI 軟件示精子形成過程)。 d.過程 講述:精子是精原細胞經(jīng)過減數(shù)分裂后形成的。精原細胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)進行了兩次分裂。 在第一次分裂間期，精原細胞中的染色體經(jīng)過復制，縮短變粗，形成染色體。染色質復制以后，細胞就成為初級精母細胞。初級精母細胞中的染色體經(jīng)過聯(lián)會，形成四分體，進行第—次細胞分裂。在細胞分裂的同時，細胞內的同源染色體兩兩分離，結果一個初級精母細胞便分裂成兩個次級精母細胞，而此時細胞內的染色體數(shù)目已減少了—半，細胞內不再存在同源染色體，減數(shù)第—次分裂結束。 減數(shù)分裂第二次是從次級精母細跑開始的，細胞未經(jīng)染色體的復制，直接進入第二次細胞分裂。在第二次細胞分裂過程中，染色體的行為和前面所學的有絲分裂過程中染色體的行為非常相似，細胞內染色體的著絲點排列在赤道板這一位置后，接著進行分裂，于是兩條姐妹染色單體分離，分別移向細胞兩極，與此同時，細胞分裂，結果生成了精子細胞，減數(shù)第二次分裂結束（強調減數(shù)第二分裂的主要特征是著絲點分裂，姐妹染色單體分開。）。 精子細胞經(jīng)過變形后成為精子，兩個次級精母細胞最后生成了四個精子，減數(shù)分裂結束。 提問: 1.減數(shù)分裂第一次間期后，形成的細胞叫什么? 精原細胞初級精母細胞 2.減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的結果，各生成了什么細胞? 初級精母細胞次級精母細胞 次級精母細胞精細胞 3.精子中的染色體數(shù)目比精原細胞中的染色體數(shù)目減少了一半，是由兩次分裂中的哪一次分裂決定的？ 減數(shù)第一次分裂 4.為什么說減數(shù)分裂是特殊的有絲分裂? 其特殊性表現(xiàn)在減數(shù)第一次分裂，同源染色體分離，染色體減半，而減數(shù)第二次分裂，染色體變化行為與有絲分裂相似。因此減數(shù)分裂是特殊形成的有絲分裂。 前面學習了精子的形成過程，如小結圖示。 卵細胞是在卵巢中形成的，其生成過程與精子形成過程基本相同，但也有區(qū)別。 (三)卵細胞的形成過程 學生活動:將精、卵細胞形成過程的圖表進行比較，找出二者的相同與相異處。 小結: 相同點:染色體復制一次，都有聯(lián)會和四分體時期，經(jīng)過第一次分裂，同源染色體分開，染色體數(shù)目減少一半，在第二次分裂過程中，有著絲點的分裂，最后形成的卵細胞，它的染色體數(shù)目也比卵原細胞減少了一半。 不同點:每次分裂都形成一大一小兩個細胞，小的叫極體，極體以后都要退化，只剩下一個卵細胞，而一個精原細胞是形成4個精子；卵細胞形成后，不需要經(jīng)過變形，而精子要經(jīng)過變形才能形成。 學生思考:生物卵細胞經(jīng)減數(shù)分裂后，細胞中的染色體會不會越來越少呢? 4.徹底搞清“減數(shù)分裂—受精作用—有絲分裂”過程中細胞核內與細胞內染色體數(shù)目、DNA含量、染色單體數(shù)、同源染色體對數(shù)的變化。 ①表解“減數(shù)分裂—受精作用—有絲分裂”過程中細胞核內染色體數(shù)目、DNA含量、染色單體數(shù)、同源染色體對數(shù)的變化。 項 目 減數(shù)分裂 受 精 作 用 有絲分裂 減Ⅰ 減Ⅱ 間 Ⅰ 期 前 Ⅰ 期 中 Ⅰ 期 后 Ⅰ 期 末 Ⅰ 期 前 Ⅱ 期 中 Ⅱ 期 后 Ⅱ 期 末 Ⅱ 期 間 期 前 期 中 期 后 期 末 期 染色體數(shù)（個） 2n 2n 2n 2n n n n 2n n 2n 2n 2n 2n 4n 2n 染色單體數(shù)（個） 0-4n 4n 4n 4n 2n 2n 2n 0 0 0 0-4n 4n 4n 0 0 DNA含量 2N-4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N 2N N 2N 2N-4N 4N 4N 4N 2N 同源染色體（對） n n n n 0 0 0 0 0 n n n n 2n n 備注 以二倍體生物（2n）細胞核內的變化為例 ②圖（一）示二倍體生物“減數(shù)分裂—受精作用—有絲分裂”過程中細胞核內染色體數(shù)目、DNA含量的變化。 圖（一） ③圖（二）示二倍體生物“減數(shù)分裂—受精作用—有絲分裂”過程中細胞內染色體數(shù)目、DNA含量的變化。 圖（二） ④性原細胞自身的繁殖方式是：有絲分裂。 ⑤減Ⅰ前期的四分體時期同源非姐妹染色單體交叉互換是基因互換規(guī)律的細胞學基礎，減Ⅰ后期非同源染色體的自由組合是基因自由組合規(guī)律的細胞學基礎，故基因重組發(fā)生在減Ⅰ前期的四分體時期和減Ⅰ后期；減Ⅰ后期同源染色體分離是基因分離規(guī)律的細胞學基礎。 ⑥基因突變發(fā)生在有絲分裂間期（體細胞突變）和減Ⅰ前的間期（有性生殖細胞突變）DNA復制的時候。 ⑦減數(shù)分裂過程中染色數(shù)目減半的根本原因是減Ⅰ后期同源染色體的分離，這也是減Ⅰ的最主要特點；而減Ⅱ后期著絲點分裂，染色單體變成染色體并移兩極則是減Ⅱ的主要特點。 ⑧判斷細胞分裂方式和時期的依據(jù)是：a.染色體數(shù)的奇偶性；b.有無同源染色體；c.有無染色單體；d.著絲點的位置。 ⑨細胞分裂中的“三中”和“三后”（注：初級卵母細胞和次級卵母細胞后期不均等分裂是區(qū)別第一極體、初級精母細胞和次級卵母細胞的依據(jù)）比較： 項 目 減Ⅰ中期 減Ⅱ中期 有絲中期 減Ⅰ后期 減Ⅱ后期 有絲后期 著絲點位置 赤道板兩側 赤道板上 赤道板上 細胞兩極 細胞兩極 細胞兩極 有無同源染色體 有 無 有 有 無 有（2n對） 有無染色單體 有 有 有 有 無 無 （以二倍體為例）