2022年高中生物 減數(shù)分裂與配子形成 教案1

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1、2022年高中生物 減數(shù)分裂與配子形成 教案1 一、教學(xué)目標(biāo) 1.減數(shù)分裂的概念 2.通過精子和卵細(xì)胞的形成過程,訓(xùn)練學(xué)生的識(shí)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(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的求同、求異思維。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)： 1.教學(xué)重點(diǎn) (1)減數(shù)分裂的概念。 (2)精子和卵細(xì)胞的形成。 2.難點(diǎn) 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(xì)胞的形成。 (2)概念:在整個(gè)減數(shù)分裂的過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。 (3)結(jié)果:新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目，比原始生殖細(xì)胞的染色體數(shù)目

2、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(huì) c.四分體 d.過程 (三)卵細(xì)胞的形成過程 四、教學(xué)過程： 導(dǎo)入:大家知道，生物體生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳的基礎(chǔ)是細(xì)胞增殖。 提問:細(xì)胞增殖的方式有哪些? 講述:對(duì)，在前面我們?cè)?jīng)學(xué)習(xí)過有絲分裂和無絲分裂，今天我們學(xué)習(xí)第三種分裂方式--減數(shù)分裂。 （一）、減數(shù)分裂和有性生殖細(xì)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(xì)胞內(nèi)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(xì)胞分裂前后染色體數(shù)目恒定不變。那么，在形成有性生殖

3、細(xì)胞精子或卵細(xì)胞時(shí)，細(xì)胞如何分裂呢?下面我們來討論兩個(gè)問題。 討論: 1.如下所示，假設(shè)有性生殖細(xì)胞的形成是通過有絲分裂的方式完成，生物體下一代細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目如何變化? 親 代 子 代 精原細(xì)胞精子 受精卵 卵原細(xì)胞卵細(xì)胞 2.若要保持生物體前后代體細(xì)胞內(nèi)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(xì)胞內(nèi)的染色體只有正常體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目的一半，那問題便迎刃而解。事實(shí)是怎樣的呢? 1883年比利時(shí)學(xué)者耐登在研究馬蛔蟲受精作用時(shí)觀察到:精

4、子和卵細(xì)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(xué)家推測(cè)，生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半。否則生物每繁殖一代，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目就會(huì)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(xì)胞精子或卵細(xì)胞時(shí)，染色體數(shù)目要減少一半，如何減少，就是我們今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容了。 (一)減數(shù)分裂的概念 (1)范圍:有性生殖細(xì)胞的形成。 (2)概念:在整個(gè)減數(shù)分裂的過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。 (3)結(jié)果:新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目，比原始的生殖細(xì)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，

5、具體學(xué)習(xí)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(xì)精管中，(CAI 軟件顯示哺乳動(dòng)物睪丸示意圖，曲細(xì)精管處閃爍 3 次)。 精原細(xì)胞 精子 (原始生殖細(xì)胞) (成熟的生殖細(xì)胞) (2)形成過程:(CAI 軟件示哺乳動(dòng)物精子形成過程) a.同源染色體 配對(duì)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(nèi)含一大一小染色體)+卵細(xì)胞(內(nèi)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(xì)胞中的兩條稍大一些的染色體，其形狀大小基本相同，其

6、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(xì)胞，即母方。它們就是一對(duì)同源染色體。受精卵中有兩對(duì)同源染色體。 討論:生殖細(xì)胞精子和卵細(xì)胞中有同源染色體嗎?為什么? b.聯(lián)會(huì) 同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。 講述:聯(lián)會(huì)是—個(gè)動(dòng)態(tài)的過程。 c.四分體 聯(lián)會(huì)后的每對(duì)染色體含有四條染色單體。 學(xué)生活動(dòng): 1.下圖細(xì)胞中有哪幾對(duì)同源染色體?形成了幾個(gè)四分體。(圖見課本 P107 圖C)。 2.講述:在學(xué)習(xí)了上述概念的基礎(chǔ)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(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂后形成的。精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)進(jìn)行了

7、兩次分裂。 在第一次分裂間期，精原細(xì)胞中的染色體經(jīng)過復(fù)制，縮短變粗，形成染色體。染色質(zhì)復(fù)制以后，細(xì)胞就成為初級(jí)精母細(xì)胞。初級(jí)精母細(xì)胞中的染色體經(jīng)過聯(lián)會(huì)，形成四分體，進(jìn)行第—次細(xì)胞分裂。在細(xì)胞分裂的同時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的同源染色體兩兩分離，結(jié)果一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞便分裂成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞，而此時(shí)細(xì)胞內(nèi)的染色體數(shù)目已減少了—半，細(xì)胞內(nèi)不再存在同源染色體，減數(shù)第—次分裂結(jié)束。 減數(shù)分裂第二次是從次級(jí)精母細(xì)跑開始的，細(xì)胞未經(jīng)染色體的復(fù)制，直接進(jìn)入第二次細(xì)胞分裂。在第二次細(xì)胞分裂過程中，染色體的行為和前面所學(xué)的有絲分裂過程中染色體的行為非常相似，細(xì)胞內(nèi)染色體的著絲點(diǎn)排列在赤道板這一位置后，接著進(jìn)行分裂，于是兩條

8、姐妹染色單體分離，分別移向細(xì)胞兩極，與此同時(shí)，細(xì)胞分裂，結(jié)果生成了精子細(xì)胞，減數(shù)第二次分裂結(jié)束（強(qiáng)調(diào)減數(shù)第二分裂的主要特征是著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開。）。 精子細(xì)胞經(jīng)過變形后成為精子，兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞最后生成了四個(gè)精子，減數(shù)分裂結(jié)束。 提問: 1.減數(shù)分裂第一次間期后，形成的細(xì)胞叫什么? 精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞 2.減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的結(jié)果，各生成了什么細(xì)胞? 初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞 次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞 3.精子中的染色體數(shù)目比精原細(xì)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

9、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(xué)習(xí)了精子的形成過程，如小結(jié)圖示。 卵細(xì)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(xì)胞的形成過程 學(xué)生活動(dòng):將精、卵細(xì)胞形成過程的圖表進(jìn)行比較，找出二者的相同與相異處。 小結(jié): 相同點(diǎn):染色體復(fù)制一次，都有聯(lián)會(huì)和四分體時(shí)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(diǎn)的分裂，最后形成的卵細(xì)胞，它的染色體數(shù)目也比卵原細(xì)胞減少了一半。 不同點(diǎn):每次分裂都形成一大一小兩

10、個(gè)細(xì)胞，小的叫極體，極體以后都要退化，只剩下一個(gè)卵細(xì)胞，而一個(gè)精原細(xì)胞是形成4個(gè)精子；卵細(xì)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(xué)生思考:生物卵細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后，細(xì)胞中的染色體會(huì)不會(huì)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(xì)胞核內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目、DNA含量、染色單體數(shù)、同源染色體對(duì)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(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)目、DNA含量、染色單體數(shù)、同源染色體對(duì)數(shù)的變化。 項(xiàng) 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

11、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(gè)） 2n 2n 2n 2n n n n 2n n 2n 2n 2n 2n 4n 2n 染色單體數(shù)（個(gè)） 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

12、4N 4N 2N 同源染色體（對(duì)） 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(xì)胞核內(nèi)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(xì)胞核內(nèi)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(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目、DNA含量的變化。 圖（二） ④性原細(xì)胞自身的繁殖方式是：有絲分裂。 ⑤減Ⅰ前期的四分體時(shí)期同源非姐妹染色單體交叉互換是基因互換規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)，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(xì)胞

13、學(xué)基礎(chǔ)，故基因重組發(fā)生在減Ⅰ前期的四分體時(shí)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(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。 ⑥基因突變發(fā)生在有絲分裂間期（體細(xì)胞突變）和減Ⅰ前的間期（有性生殖細(xì)胞突變）DNA復(fù)制的時(shí)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(diǎn)；而減Ⅱ后期著絲點(diǎn)分裂，染色單體變成染色體并移兩極則是減Ⅱ的主要特點(diǎn)。 ⑧判斷細(xì)胞分裂方式和時(shí)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(diǎn)的位置。 ⑨細(xì)胞分裂中的“三中”和“三后”（注：初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞后期不均等分裂是區(qū)別第一極體、初級(jí)精母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞的依據(jù)）比較： 項(xiàng) 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(diǎn)位置 赤道板兩側(cè) 赤道板上 赤道板上 細(xì)胞兩極 細(xì)胞兩極 細(xì)胞兩極 有無同源染色體 有 無 有 有 無 有（2n對(duì)） 有無染色單體 有 有 有 有 無 無 （以二倍體為例）