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2019-2020年高中生物 《減數(shù)分裂和受精作用》教案4 新人教版必修2 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.闡明減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物遺傳和變異的重要性 教學(xué)重難點(diǎn)：1.教學(xué)重點(diǎn) （1）減數(shù)分裂的概念。 （2）精子的形成過程。 （3）受精作用的過程。 2.教學(xué)難點(diǎn) （1）模擬減數(shù)分裂過程中染色體的變化。 （2）比較精子和卵細(xì)胞形成過程的異同。 溫故知新：下列細(xì)胞處于減數(shù)分裂的什么時(shí)期？叫什么名稱？ 自主學(xué)習(xí)與要點(diǎn)講解： 一、配子中染色體組合的多樣性 １.減數(shù)分裂過程中非同源染色體的_________________。 （１）一個(gè)含n對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類型有2種； （２）一個(gè)含n對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞類型有1種； （３）體細(xì)胞含有n對(duì)同源染色體的生物個(gè)體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有2n種。 ２.四分體時(shí)期有非姐妹染色單體的__________________。 二、受精作用 1.概念：__________________________________________________________________。 2.過程： 在受精作用進(jìn)行時(shí)，通常是________的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，________留在外面。與此同時(shí)，________________會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止____________再進(jìn)入。_____________進(jìn)入___________________后不久，______________就與__________，使彼此的染色體會(huì)合在一起。 3.結(jié)果：_______________________________________________________________________ 4.減數(shù)分裂和受精作用的意義： ♂生物體♀(2n) 精子（n） 卵（n） 受精卵（2n） 減數(shù)分裂 減數(shù)分裂 有絲分裂 就進(jìn)行有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于_____________________________，對(duì)于______________________________，都是十分重要的。 例：下圖表示某種植物生殖與發(fā)育過程中，細(xì)胞內(nèi)染色體和DNA相對(duì)含量的變化曲線，據(jù)圖回答下列問題。 （1） 圖中“——”表示 含量的變化，“-------”表示 含量的變化。 （2） 圖中表示有絲分裂的階段是 ，表示減數(shù)分裂的階段是 ，表示受精作用的點(diǎn)是 。 （3） 染色體復(fù)制的階段有 ，同源染色體分離發(fā)生的點(diǎn)是 。 課堂檢測 1．人體細(xì)胞有絲分裂時(shí)，產(chǎn)生的四分體個(gè)數(shù)是（ ） A．46　　　　B．23　　　　C．4　　　　D．0 2．某生物的體細(xì)胞染色體數(shù)為2n。該生物減數(shù)分裂的第二次分裂與有絲分裂相同之處是（ ） A．分裂開始前，都進(jìn)行染色體的復(fù)制 B．分裂開始時(shí)，每個(gè)細(xì)胞中的染色體數(shù)都是2n C．分裂過程中，每條染色體的著絲點(diǎn)都分裂成為兩個(gè) D．分裂結(jié)束后，每個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)都是n 3．如果用A和B分別代表精子細(xì)胞中的染色體數(shù)和DNA數(shù)，則初級(jí)精母細(xì)胞中的染色體和DNA分別是（ ） A、2A和3B B、2A和4B C、4A和4B D、4A和2B 4．牛的初級(jí)精母細(xì)胞分裂期間發(fā)生的特征性變化是（ ） A．同源染色體不分開，著絲點(diǎn)分裂　　　　B．同源染色體不分開，著絲點(diǎn)不分裂 C．同源染色體分開，著絲點(diǎn)分裂　　　　　D．同源染色體分開，著絲點(diǎn)不分裂 5．在細(xì)胞減數(shù)分裂過程中,姐妹染色單體分開的時(shí)期是（ ） A．減Ⅰ前期 B．減Ⅰ中期 C．減Ⅱ后期 D．減Ⅱ末期 6．在哺乳動(dòng)物精巢中，發(fā)現(xiàn)一些細(xì)胞中的染色體數(shù)目與精原細(xì)胞相同，染色體與DNA之比為1∶1。這些細(xì)胞可能是 A．初級(jí)精母細(xì)胞 B．次級(jí)精母細(xì)胞 C．聯(lián)會(huì)時(shí)的細(xì)胞 D．精子細(xì)胞 7.下列哪種生物不經(jīng)過減數(shù)分裂就能繁殖后代（ ） A．細(xì)菌　　　　?。拢彝谩　　　　。茫嗤堋　　　　　。模←? 8．人的卵巢中的卵原細(xì)胞所進(jìn)行的分裂為：（ ） ①有絲分裂 ②無絲分裂 ③減數(shù)分裂 A．① B．③ C．①②③ D．①③ 9．初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞在分裂時(shí)都會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （ ） A．同源染色體分離 B．著絲點(diǎn)分裂 C．細(xì)胞質(zhì)不均等分裂 D．染色體復(fù)制 10．10個(gè)卵原細(xì)胞和5個(gè)精原細(xì)胞，如果全都發(fā)育成熟，受精后最多可能產(chǎn)生的新個(gè)體數(shù)目為 （ ） A．5個(gè) B．10個(gè) C．15個(gè) D．20個(gè) 拓展延伸 1、已知某動(dòng)物的體細(xì)胞內(nèi)含2N條染色體，那么該動(dòng)物經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中含有 染色體多少條 （ ） A．2N B．4N C．N D．3N 2、下列關(guān)于減數(shù)分裂的敘述，正確的是 （ ） ①減數(shù)分裂包括兩次連續(xù)的細(xì)胞分裂②在次級(jí)精母細(xì)胞中存在同源染色體③著絲點(diǎn)在第一次分裂后期一分為二④減數(shù)分裂的結(jié)果是染色體數(shù)減半，DNA數(shù)不變⑤同源染色體分離，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半⑥聯(lián)會(huì)后染色體復(fù)制，形成四分體⑦染色體數(shù)目減半發(fā)生在第二次分裂的末期。 A．①②③ B．④⑤⑥ C．①⑤ D．⑥⑦ 3．與有絲分裂相比，減數(shù)分裂過程中染色體變化的顯著特點(diǎn)是 （ ） A．間期進(jìn)行染色體復(fù)制 B．中期染色體排列在赤道板上 C．同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體D．著絲點(diǎn)分裂，一個(gè)染色體變成兩個(gè)染色體 4．水稻的體細(xì)胞中有24條染色體，在一般正常情況下，它的初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞和精子中染色體數(shù)目，DNA分子含量，分別依次是 （ ） A．24、12、12和24、12、12 B．24、24、12和24、12、12 C．48、24、12和24、24、12 D．24、12、12和48、24、12 5．對(duì)減數(shù)分裂的下列描述中，揭示出減數(shù)分裂區(qū)別于有絲分裂的本質(zhì)特征是 （ ） A． 染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次 B．子細(xì)胞染色體數(shù)目比母細(xì)胞減少一半 C．有性生殖中配子發(fā)生的必經(jīng)過程 D．是有性生殖物種保持穩(wěn)定的關(guān)鍵之一 6．在減數(shù)分裂過程中，含有與體細(xì)胞染色體數(shù)目相同，但不含同源染色體的時(shí)期是 （ ） A．減數(shù)第一次分裂后期 B．減數(shù)第二次分裂后期 C．減數(shù)分裂的間期 D．減數(shù)第二次分裂前期 7．在蛙的繁殖季節(jié)里，若一只雌蛙產(chǎn)卵1000粒，雄蛙產(chǎn)生精子100萬個(gè)，從理論上推算，雌蛙卵巢中的初級(jí)、次級(jí)卵母細(xì)胞和雄蛙精巢中的初級(jí)、次級(jí)精母細(xì)胞數(shù)分別依次為（ ） A．1000粒，xx粒和25萬，50萬 B．1000粒，xx粒和50萬，50萬 C．xx粒，1000粒和25萬，25萬 D．1000粒，1000粒和25萬，50萬 8．一動(dòng)物的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂可形成4個(gè)四分體，則次級(jí)精母細(xì)胞在減數(shù)第二次分裂后期的染色體、染色單體和DNA分子數(shù)分別是 （ ） A．4，8，8 B．2，4，8 C．8，16，16 D．8，0，8 9．交叉互換發(fā)生的時(shí)期及對(duì)象是 （ ） ①減數(shù)第一次分裂②減數(shù)第二次分裂③姐妹染色單體之間④非同源染色體之間⑤四分體中的非姐妹染色單體之間 A．①③ B．②④ C．①⑤ D．②⑤ 10．某生物體細(xì)胞內(nèi)含有三對(duì)同源染色體，其中A、B、C來自父方，a、b、c來自母方，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子中，含a、b、c染色體的配子占 （ ） A． 1/2 B．1/4 C．1/8 D．1/16 11．下圖是同一種生物三個(gè)不同時(shí)期的細(xì)胞分裂圖，請據(jù)圖回答： （1）圖A屬 的 時(shí)期。細(xì)胞中有 條染色體， 條染色單體。 (2)圖B處于 期，此細(xì)胞的名稱是 。此細(xì)胞分裂后的子細(xì)胞叫作 ，含 條染色體。 （3）圖C處于 時(shí)期，此細(xì)胞的名稱是 ，它分裂后得到的細(xì)胞為 。 （4）A、C兩圖中染色體數(shù)之比為 ，DNA數(shù)量之比為 。 12．假設(shè)圖為動(dòng)物精巢內(nèi)的一個(gè)精原細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)量變化的曲線圖（1段表示精原細(xì)胞的分裂間期）。請據(jù)圖回答問題： （1）左圖中處于2—4時(shí)期的細(xì)胞名稱是 ，這細(xì)胞有 條染色體，有 對(duì)同源染色體。 （2）圖中7—8時(shí)期是減數(shù) 期，細(xì)胞的名稱是 。 （3）圖中7—8時(shí)期，染色體數(shù)目發(fā)生變化是由于 ，并分別進(jìn)入到兩個(gè)子細(xì)胞，處于時(shí)期9的子細(xì)胞的名稱是 。 （4）在右圖空白坐標(biāo)上畫出該細(xì)胞減數(shù)分裂過程中DNA分子數(shù)目變化曲線。 13．下圖是某生物減數(shù)分裂形成精子過程中的一個(gè)細(xì)胞，請回答： （1）該細(xì)胞的名稱是 ，所處于的時(shí)期是 。 （2）圖中有染色體 個(gè)，染色單體 個(gè)，DNA分子 個(gè)。 （3）圖中有同源染色體 對(duì)，分別是 ；非同源染色體有 （根據(jù)圖中標(biāo)號(hào)，例舉三組）。 （4）圖中有姐妹染色單體 對(duì)，分別是 ；非姐妹染色單體有 （根據(jù)圖中標(biāo)號(hào)，例舉三組）。 （5）在形成精子的過程中圖中的染色體 _____一定要分離進(jìn)入到不同的細(xì)胞中去；染色體 ____________可以自由組合。組合的可能性有 種，實(shí)際有 種。 （6）在形成精子的過程中，染色單體 有交叉互換的可能性（僅就1和2染色體而言）。 （7）此細(xì)胞分裂后產(chǎn)生的子細(xì)胞的名稱是 。 （8）這種生物體細(xì)胞中的染色體個(gè)數(shù)是 ，產(chǎn)生的精子中的染色體個(gè)數(shù)是 。 例：(1)DNA; 染色體 (2)FL,OD,E (3)OA和EG B 課堂檢測：DCBDCBADCB 拓展延伸：1~10 CCCDBBDDCC 11. （1）減數(shù)分裂 聯(lián)會(huì) 4 8 （2）減數(shù)第一次分裂后 初級(jí)精母細(xì)胞 次級(jí)精母細(xì)胞 2 （3）減數(shù)第二次分裂后期 次級(jí)卵母細(xì)胞 卵細(xì)胞和極體 （4）1：1 2：1 12. (1)初級(jí)精母細(xì)胞 20；10 (2)第二次分裂后期；次級(jí)精母細(xì)胞 (3)著絲點(diǎn)一分為二；精細(xì)胞 （4）略 13、（1）初級(jí)精母細(xì)胞，四分體 （2）4，8，8 （3）2， 1和2，3和4 ， 1、3，2、4，1、4，2、3， （4）4，aa’ 、bb’、 cc’ 、dd’ ，a b 、a’b’、 c’ d’ 、c d （5）1和2，3和4 ，2、3、1、4， 4， 2 （6）a’ b、ab （7）次級(jí)精母細(xì)胞 （8）4，2 （一）問題探討 1.配子染色體與體細(xì)胞染色體的區(qū)別在于： （1）配子染色體數(shù)是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半； （2）配子染色體是由體細(xì)胞每對(duì)同源染色體中分別取出一條組成的。 （二）旁欄思考題 1.減數(shù)分裂的染色體復(fù)制發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的間期，減數(shù)第二次分裂的間期不復(fù)制。 2.初級(jí)精母細(xì)胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合的。 3.在減數(shù)第一次分裂中出現(xiàn)了同源染色體聯(lián)會(huì)，四分體形成，非姐妹染色單體間交叉互換，同源染色體分離，使得細(xì)胞兩極各有一整套非同源染色體，從而使形成的次級(jí)精母細(xì)胞中染色體數(shù)目減少為初級(jí)精母細(xì)胞的一半等行為。 上述過程可使配子中染色體數(shù)目減半。這樣再通過以后發(fā)生的兩性配子結(jié)合成合子的受精作用，就能維持生物前后代體細(xì)胞染色體數(shù)目的恒定，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。上述過程還可以使經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型多樣，從而增加了生物的變異，增強(qiáng)了生物適應(yīng)環(huán)境的能力，有利于生物的進(jìn)化。 4.經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，一個(gè)卵原細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)較大的次級(jí)卵母細(xì)胞和一個(gè)較小的極體。經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞會(huì)分裂成一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)多的卵細(xì)胞和一個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體，而減數(shù)第一次分裂形成的極體也經(jīng)過減數(shù)第二次分裂成為兩個(gè)含細(xì)胞質(zhì)少的極體。最后三個(gè)極體退化消失，只剩一個(gè)卵細(xì)胞。 （三）想像空間 不一樣。受精過程中，僅精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，而精子的頭部除了細(xì)胞核外，只含極少量的細(xì)胞質(zhì)。而細(xì)胞質(zhì)中線粒體含少量DNA（植物細(xì)胞質(zhì)中的葉綠體也含少量DNA），對(duì)生物的遺傳也有影響。 （四）實(shí)驗(yàn) 1.減數(shù)第一次分裂會(huì)出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會(huì)、四分體形成、同源染色體在赤道板位置成對(duì)排列、同源染色體分離、移向細(xì)胞兩極的染色體分別由兩條染色單體組成等現(xiàn)象。 減數(shù)第二次分裂的中期，非同源染色體成單排列在細(xì)胞赤道板位置，移向細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。 2.減數(shù)第一次分裂的中期，兩條同源染色體分別排列在細(xì)胞赤道板的兩側(cè)，末期在細(xì)胞兩極的染色體由該細(xì)胞一整套非同源染色體組成，其數(shù)目是體細(xì)胞染色體數(shù)的一半，每條染色體均由兩條染色單體構(gòu)成。 減數(shù)第二次分裂的中期，所有染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板的位置。末期細(xì)胞兩極的染色體不含染色單體。 3.同一生物的細(xì)胞，所含遺傳物質(zhì)相同；增殖的過程相同；不同細(xì)胞可能處于細(xì)胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個(gè)精原細(xì)胞的減數(shù)分裂，推測出一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。 （五）模型建構(gòu) 討論一 1.代表分別來自父方和母方的同源染色體聯(lián)會(huì)。2.4條。減數(shù)第一次分裂結(jié)束。2條。 3.減數(shù)第一次分裂過程中的同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體，同源染色體在赤道板位置成雙排列，同源染色體分離，分別移向細(xì)胞兩極；減數(shù)第二次分裂過程中非同源染色體的著絲點(diǎn)排列在細(xì)胞的赤道板上，著絲點(diǎn)分裂，染色單體成為染色體，移向細(xì)胞兩極。4.2個(gè)。2個(gè)。 討論二 1.每個(gè)配子都含有兩種顏色的染色體。2.4種。3.8種。 （六）技能訓(xùn)練 精原細(xì)胞有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化表 時(shí)期 間期 前期 中期 后期 末期 染色體數(shù)目（條） 8 8 8 16 8 精原細(xì)胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化表 細(xì)胞類型 精原細(xì)胞 初級(jí)精母細(xì)胞 次級(jí)精母細(xì)胞 精細(xì)胞 染色體數(shù)目（條） 8 8 4 4 精原細(xì)胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化圖 （七）第一小節(jié)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.（1）√；（2）；（3）；（4）。2.B。3.D。 4.（1）① 這個(gè)細(xì)胞正在進(jìn)行減數(shù)分裂。因?yàn)樵摷?xì)胞中出現(xiàn)了四分體。 ② 該細(xì)胞有4條染色體，8條染色單體。 ③ 該細(xì)胞有2對(duì)同源染色體。其中染色體A與C，A與D，B與C，B與D是非同源染色體。 ④ 細(xì)胞中a與a′，b與b′，c與c′，d與d′是姐妹染色單體。 ⑤ 該細(xì)胞分裂完成后，子細(xì)胞中有2條染色體。 ⑥參見教科書圖22。 （2）① 4條。② B，D；B，C。 拓展題 提示：不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況，比如減數(shù)第一次分裂時(shí)聯(lián)會(huì)的同源染色體，有一對(duì)或幾對(duì)沒有分別移向兩極而是集中到一個(gè)次級(jí)精（卵）母細(xì)胞中，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的精子或卵細(xì)胞中的染色體數(shù)目就會(huì)比正常的多一條或幾條染色體。再如減數(shù)分裂過程（無論第一次分裂還是第二次分裂）中，染色體已移向細(xì)胞兩極，但因某種原因細(xì)胞未分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細(xì)胞中染色體加倍的現(xiàn)象。 如果上述現(xiàn)象出現(xiàn)，則受精卵中染色體數(shù)目就會(huì)出現(xiàn)異常，由該受精卵發(fā)育成的個(gè)體細(xì)胞中染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質(zhì)的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質(zhì)控制的，那么當(dāng)該個(gè)體的遺傳物質(zhì)出現(xiàn)異常時(shí)，該個(gè)體的性狀也會(huì)是異常的。例如，人類的“21三體綜合征”遺傳病患者就是由含有24條染色體（其中21號(hào)染色體是2條）的精子或卵細(xì)胞與正常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合后發(fā)育成的。 （八）第二小節(jié)練習(xí) 基礎(chǔ)題 1.（1）√；（2）√；（3）√。 2.提示：配子形成過程中，由于減數(shù)第一次分裂的四分體時(shí)期，非姐妹染色單體間可能互換部分遺傳物質(zhì)；中期時(shí)，同源染色體隨機(jī)排列在細(xì)胞赤道板兩側(cè)，導(dǎo)致了配子中非同源染色體的自由組合，因此，配子中染色體組成是多樣的。受精作用又是精子和卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合，因此，后代的性狀表現(xiàn)是多樣的。 由于減數(shù)分裂是有規(guī)律的正常的細(xì)胞分裂，在減數(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。這樣每個(gè)物種正常的雌、雄配子都含有該物種體細(xì)胞染色體數(shù)目一半的染色體，并且都是一整套非同源染色體的組合。而受精作用時(shí)精卵結(jié)合使受精卵及其發(fā)育成的個(gè)體體細(xì)胞中又可以恢復(fù)該種生物的染色體數(shù)目。性狀是由染色體中的遺傳物質(zhì)控制的，生物前后代細(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，保證了前后代遺傳性狀的相對(duì)穩(wěn)定。 拓展題 提示：在形成精子或卵細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中，如果由于某種原因減數(shù)第一次分裂時(shí)兩條21號(hào)染色體沒有分離而是進(jìn)入了同一個(gè)次級(jí)精（卵）母細(xì)胞，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，就會(huì)形成含有2條21號(hào)染色體的精子或卵細(xì)胞；如果減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂時(shí)21號(hào)染色體的著絲點(diǎn)分裂，形成了2條21號(hào)染色體，但沒有分別移向細(xì)胞兩極，而是進(jìn)入了同一個(gè)精子或卵細(xì)胞。這樣異常的精子或卵細(xì)胞就含有24條染色體，其中21號(hào)染色體是2條。當(dāng)一個(gè)正常的精子或卵細(xì)胞（含23條非同源染色體，其中只含有1條21號(hào)染色體）與上述異常的卵細(xì)胞或精子結(jié)合成受精卵，則該受精卵含47條染色體，其中21號(hào)染色體為3條。當(dāng)該受精卵發(fā)育成人時(shí)，這個(gè)人的體細(xì)胞中的染色體數(shù)目就是47條，含有3條21號(hào)染色體。