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.doc

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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 教學目標：1.闡明細胞的減數(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)分裂和受精作用對于生物遺傳和變異的重要性 教學重難點：1.教學重點 （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.教學難點 （1）模擬減數(shù)分裂過程中染色體的變化。 （2）比較精子和卵細胞形成過程的異同。 溫故知新：下列細胞處于減數(shù)分裂的什么時期？叫什么名稱？ 自主學習與要點講解： 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）一個含n對同源染色體的精原細胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類型有2種； （２）一個含n對同源染色體的卵原細胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細胞類型有1種； （３）體細胞含有n對同源染色體的生物個體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型有2n種。 ２.四分體時期有非姐妹染色單體的__________________。 二、受精作用 1.概念：__________________________________________________________________。 2.過程： 在受精作用進行時，通常是________的頭部進入卵細胞，________留在外面。與此同時，________________會發(fā)生復雜的生理反應，以阻止____________再進入。_____________進入___________________后不久，______________就與__________，使彼此的染色體會合在一起。 3.結果：_______________________________________________________________________ 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 就進行有性生殖的生物來說，減數(shù)分裂和受精作用對于_____________________________，對于______________________________，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，細胞內染色體和DNA相對含量的變化曲線，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 ，表示受精作用的點是 。 （3） 染色體復制的階段有 ，同源染色體分離發(fā)生的點是 。 課堂檢測 1．人體細胞有絲分裂時，產(chǎn)生的四分體個數(shù)是（ ） A．46　　　　B．23　　　　C．4　　　　D．0 2．某生物的體細胞染色體數(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，都進行染色體的復制 B．分裂開始時，每個細胞中的染色體數(shù)都是2n C．分裂過程中，每條染色體的著絲點都分裂成為兩個 D．分裂結束后，每個子細胞的染色體數(shù)都是n 3．如果用A和B分別代表精子細胞中的染色體數(shù)和DNA數(shù)，則初級精母細胞中的染色體和DNA分別是（ ） A、2A和3B B、2A和4B C、4A和4B D、4A和2B 4．牛的初級精母細胞分裂期間發(fā)生的特征性變化是（ ） A．同源染色體不分開，著絲點分裂　　　　B．同源染色體不分開，著絲點不分裂 C．同源染色體分開，著絲點分裂　　　　　D．同源染色體分開，著絲點不分裂 5．在細胞減數(shù)分裂過程中,姐妹染色單體分開的時期是（ ） A．減Ⅰ前期 B．減Ⅰ中期 C．減Ⅱ后期 D．減Ⅱ末期 6．在哺乳動物精巢中，發(fā)現(xiàn)一些細胞中的染色體數(shù)目與精原細胞相同，染色體與DNA之比為1∶1。這些細胞可能是 A．初級精母細胞 B．次級精母細胞 C．聯(lián)會時的細胞 D．精子細胞 7.下列哪種生物不經(jīng)過減數(shù)分裂就能繁殖后代（ ） A．細菌　　　　?。拢彝谩　　　　。茫嗤堋　　　　　。模←? 8．人的卵巢中的卵原細胞所進行的分裂為：（ ） 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．初級卵母細胞和次級卵母細胞在分裂時都會出現(xiàn)的現(xiàn)象是 （ ） A．同源染色體分離 B．著絲點分裂 C．細胞質不均等分裂 D．染色體復制 10．10個卵原細胞和5個精原細胞，如果全都發(fā)育成熟，受精后最多可能產(chǎn)生的新個體數(shù)目為 （ ） A．5個 B．10個 C．15個 D．20個 拓展延伸 1、已知某動物的體細胞內含2N條染色體，那么該動物經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的生殖細胞中含有 染色體多少條 （ ） A．2N B．4N C．N D．3N 2、下列關于減數(shù)分裂的敘述，正確的是 （ ） ①減數(shù)分裂包括兩次連續(xù)的細胞分裂②在次級精母細胞中存在同源染色體③著絲點在第一次分裂后期一分為二④減數(shù)分裂的結果是染色體數(shù)減半，DNA數(shù)不變⑤同源染色體分離，導致染色體數(shù)目減半⑥聯(lián)會后染色體復制，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是 （ ） A．間期進行染色體復制 B．中期染色體排列在赤道板上 C．同源染色體聯(lián)會形成四分體D．著絲點分裂，一個染色體變成兩個染色體 4．水稻的體細胞中有24條染色體，在一般正常情況下，它的初級精母細胞、次級精母細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特征是 （ ） A． 染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次 B．子細胞染色體數(shù)目比母細胞減少一半 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)定的關鍵之一 6．在減數(shù)分裂過程中，含有與體細胞染色體數(shù)目相同，但不含同源染色體的時期是 （ ） 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，從理論上推算，雌蛙卵巢中的初級、次級卵母細胞和雄蛙精巢中的初級、次級精母細胞數(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 8．一動物的精原細胞進行減數(shù)分裂可形成4個四分體，則次級精母細胞在減數(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)生的時期及對象是 （ ） 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．某生物體細胞內含有三對同源染色體，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不同時期的細胞分裂圖，請據(jù)圖回答： （1）圖A屬 的 時期。細胞中有 條染色體， 條染色單體。 (2)圖B處于 期，此細胞的名稱是 。此細胞分裂后的子細胞叫作 ，含 條染色體。 （3）圖C處于 時期，此細胞的名稱是 ，它分裂后得到的細胞為 。 （4）A、C兩圖中染色體數(shù)之比為 ，DNA數(shù)量之比為 。 12．假設圖為動物精巢內的一個精原細胞在減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)量變化的曲線圖（1段表示精原細胞的分裂間期）。請據(jù)圖回答問題： （1）左圖中處于2—4時期的細胞名稱是 ，這細胞有 條染色體，有 對同源染色體。 （2）圖中7—8時期是減數(shù) 期，細胞的名稱是 。 （3）圖中7—8時期，染色體數(shù)目發(fā)生變化是由于 ，并分別進入到兩個子細胞，處于時期9的子細胞的名稱是 。 （4）在右圖空白坐標上畫出該細胞減數(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細胞，請回答： （1）該細胞的名稱是 ，所處于的時期是 。 （2）圖中有染色體 個，染色單體 個，DNA分子 個。 （3）圖中有同源染色體 對，分別是 ；非同源染色體有 （根據(jù)圖中標號，例舉三組）。 （4）圖中有姐妹染色單體 對，分別是 ；非姐妹染色單體有 （根據(jù)圖中標號，例舉三組）。 （5）在形成精子的過程中圖中的染色體 _____一定要分離進入到不同的細胞中去；染色體 ____________可以自由組合。組合的可能性有 種，實際有 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）此細胞分裂后產(chǎn)生的子細胞的名稱是 。 （8）這種生物體細胞中的染色體個數(shù)是 ，產(chǎn)生的精子中的染色體個數(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 4 8 （2）減數(shù)第一次分裂后 初級精母細胞 次級精母細胞 2 （3）減數(shù)第二次分裂后期 次級卵母細胞 卵細胞和極體 （4）1：1 2：1 12. (1)初級精母細胞 20；10 (2)第二次分裂后期；次級精母細胞 (3)著絲點一分為二；精細胞 （4）略 13、（1）初級精母細胞，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）次級精母細胞 （8）4，2 （一）問題探討 1.配子染色體與體細胞染色體的區(qū)別在于： （1）配子染色體數(shù)是體細胞染色體數(shù)的一半； （2）配子染色體是由體細胞每對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制。 2.初級精母細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，四分體形成，非姐妹染色單體間交叉互換，同源染色體分離，使得細胞兩極各有一整套非同源染色體，從而使形成的次級精母細胞中染色體數(shù)目減少為初級精母細胞的一半等行為。 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)生的兩性配子結合成合子的受精作用，就能維持生物前后代體細胞染色體數(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，增強了生物適應環(huán)境的能力，有利于生物的進化。 4.經(jīng)過減數(shù)第一次分裂，一個卵原細胞會分裂成一個較大的次級卵母細胞和一個較小的極體。經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，一個次級卵母細胞會分裂成一個含細胞質多的卵細胞和一個含細胞質少的極體，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含細胞質少的極體。最后三個極體退化消失，只剩一個卵細胞。 （三）想像空間 不一樣。受精過程中，僅精子的頭部進入卵細胞，而精子的頭部除了細胞核外，只含極少量的細胞質。而細胞質中線粒體含少量DNA（植物細胞質中的葉綠體也含少量DNA），對生物的遺傳也有影響。 （四）實驗 1.減數(shù)第一次分裂會出現(xiàn)同源染色體聯(lián)會、四分體形成、同源染色體在赤道板位置成對排列、同源染色體分離、移向細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胞赤道板位置，移向細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胞赤道板的兩側，末期在細胞兩極的染色體由該細胞一整套非同源染色體組成，其數(shù)目是體細胞染色體數(shù)的一半，每條染色體均由兩條染色單體構成。 減數(shù)第二次分裂的中期，所有染色體的著絲點排列在細胞的赤道板的位置。末期細胞兩極的染色體不含染色單體。 3.同一生物的細胞，所含遺傳物質相同；增殖的過程相同；不同細胞可能處于細胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個精原細胞的減數(shù)分裂，推測出一個精原細胞減數(shù)分裂過程中染色體的連續(xù)變化。 （五）模型建構 討論一 1.代表分別來自父方和母方的同源染色體聯(lián)會。2.4條。減數(shù)第一次分裂結束。2條。 3.減數(shù)第一次分裂過程中的同源染色體聯(lián)會，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，分別移向細胞兩極；減數(shù)第二次分裂過程中非同源染色體的著絲點排列在細胞的赤道板上，著絲點分裂，染色單體成為染色體，移向細胞兩極。4.2個。2個。 討論二 1.每個配子都含有兩種顏色的染色體。2.4種。3.8種。 （六）技能訓練 精原細胞有絲分裂過程中染色體數(shù)目變化表 時期 間期 前期 中期 后期 末期 染色體數(shù)目（條） 8 8 8 16 8 精原細胞形成精子過程中染色體數(shù)目變化表 細胞類型 精原細胞 初級精母細胞 次級精母細胞 精細胞 染色體數(shù)目（條） 8 8 4 4 精原細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 基礎題 1.（1）√；（2）；（3）；（4）。2.B。3.D。 4.（1）① 這個細胞正在進行減數(shù)分裂。因為該細胞中出現(xiàn)了四分體。 ② 該細胞有4條染色體，8條染色單體。 ③ 該細胞有2對同源染色體。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 細胞中a與a′，b與b′，c與c′，d與d′是姐妹染色單體。 ⑤ 該細胞分裂完成后，子細胞中有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)第一次分裂時聯(lián)會的同源染色體，有一對或幾對沒有分別移向兩極而是集中到一個次級精（卵）母細胞中，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂產(chǎn)生的精子或卵細胞中的染色體數(shù)目就會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，染色體已移向細胞兩極，但因某種原因細胞未分裂成兩個子細胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細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)目就會出現(xiàn)異常，由該受精卵發(fā)育成的個體細胞中染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質控制的，那么當該個體的遺傳物質出現(xiàn)異常時，該個體的性狀也會是異常的。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號染色體是2條）的精子或卵細胞與正常的卵細胞或精子結合后發(fā)育成的。 （八）第二小節(jié)練習 基礎題 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期，非姐妹染色單體間可能互換部分遺傳物質；中期時，同源染色體隨機排列在細胞赤道板兩側，導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胞的隨機結合，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)律的正常的細胞分裂，在減數(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。這樣每個物種正常的雌、雄配子都含有該物種體細胞染色體數(shù)目一半的染色體，并且都是一整套非同源染色體的組合。而受精作用時精卵結合使受精卵及其發(fā)育成的個體體細胞中又可以恢復該種生物的染色體數(shù)目。性狀是由染色體中的遺傳物質控制的，生物前后代細胞中染色體數(shù)目的恒定，保證了前后代遺傳性狀的相對穩(wěn)定。 拓展題 提示：在形成精子或卵細胞的減數(shù)分裂過程中，如果由于某種原因減數(shù)第一次分裂時兩條21號染色體沒有分離而是進入了同一個次級精（卵）母細胞，再經(jīng)過減數(shù)第二次分裂，就會形成含有2條21號染色體的精子或卵細胞；如果減數(shù)第一次分裂正常，減數(shù)第二次分裂時21號染色體的著絲點分裂，形成了2條21號染色體，但沒有分別移向細胞兩極，而是進入了同一個精子或卵細胞。這樣異常的精子或卵細胞就含有24條染色體，其中21號染色體是2條。當一個正常的精子或卵細胞（含23條非同源染色體，其中只含有1條21號染色體）與上述異常的卵細胞或精子結合成受精卵，則該受精卵含47條染色體，其中21號染色體為3條。當該受精卵發(fā)育成人時，這個人的體細胞中的染色體數(shù)目就是47條，含有3條21號染色體。