減數分裂和受精作用(通用4篇)
減數分裂和受精作用 篇1
一、 教學目標1.闡明細胞的減數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.使用高倍鏡,觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片。5.闡明減數分裂和受精作用對于生物遺傳和變異的重要性。二、教學重點和難點1.教學重點(1)減數分裂的概念。(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。(3)觀察蝗蟲精母細胞的減數分裂。三、教學策略總體思路是:教師要充分利用教材和生產生活中的實例,引導學生從教材或生活中提煉出問題;然后讓全體學生親自動手來探究,并且歸納總結,引導學生在解決問題的過程中學習。體現“提高生物科學素養,面向全體學生,倡導探究性學習,注重與現實生活的聯系”等新課程理念。由于減數分裂和受精作用是微觀、動態、連續變化的過程,給準確認知帶來困難,因此成為教學的難點。為了突破教學難點,教師應考慮在學生已有知識(如有絲分裂)的基礎上,精心設計將微觀變為宏觀的教學活動。為此將本節“模擬建構”的部分活動前移應該是一個很好的設想。學生通過探究活動開展學習。本節教學建議用3課時完成,其中減數分裂部分的教學用2課時。第1課時一、減數分裂1.設置問題情境,引起興趣,引導學生進入學習新知識氛圍。本節繼續沿著科學發現史的歷程進行研究。繼遺傳因子之后,科學家又發現了染色體在生殖過程中的變化,并根據預測和觀察證實了生物進行有性生殖要經過減數分裂和受精作用。據此,教師可設置問題情境,激發學生學習的欲望。(1)先請學生根據本節題圖,比較果蠅體細胞與配子細胞染色體組成及數目的不同。引導學生根據此圖提出能聯想到的問題。(如:配子細胞是如何形成的?)(2)教師通過設問“圖中的配子是通過有絲分裂產生的嗎?”“有絲分裂的特征是什么?”等引導學生復習細胞有絲分裂并猜想配子是經過何種分裂形成的。(3)然后教師可介紹減數分裂發現簡史,激發學生學習減數分裂的興趣。2.通過學生的模擬活動和思考來突破本節教學的重、難點,形成對減數分裂過程中染色體變化的正確認識。精子形成過程是本節的教學重點,模擬減數分裂過程中染色體的變化是本節的教學難點。建議將第二小節“模型建構”的部分活動前移。這樣做的好處是學生在已有知識(有絲分裂)的基礎上,通過自己的探究體會減數分裂與有絲分裂的不同;形成對減數分裂過程中染色體數目和行為變化的直觀印象。進行“模型建構”教學時注意以下幾點。(1)學生拿出紅、黃橡皮泥(或染色的木棍、植物枝條等替代品)及白紙,依照“模型建構”的“活動準備”進行準備。(2)教師輔導學生構建一個有絲分裂染色體數目和行為變化的模型。(3)引導學生邊討論邊利用模型完成自己猜想的配子形成過程。期待學生經過思考和實踐理解只有在染色體復制一次細胞連續分裂兩次的情況下,才能產生如題圖所示的配子。明確這是一種使細胞中染色體數目減半的新的細胞分裂方式。(4)教師繼續引導學生再次仔細觀察題圖中配子染色體組成的特點,然后請學生利用模型說明如何能形成如圖所示的配子細胞。(5)請學生嘗試歸納形成配子的細胞分裂(減數分裂)的過程與特點。第2課時第1課時主要是學生通過活動,獲得對減數分裂感性認識。本課時應引導并幫助學生形成對感性知識的理性概括。1.繼續上節學生的模型建構活動并引導學生思考。對照建構的模型,教師引導學生進行理性思考。此時還應充分發揮教材資源的作用。(1)引導學生觀察書中哺乳動物精子形成過程圖解,并與自己建構的模型比較,思考圖解的合理性。(2)在此基礎上,教師依照書中圖解講述哺乳動物精子形成過程中發生的現象,包括:精原細胞中染色體復制;初級精母細胞中的同源染色體聯會,四分體形成,同源染色體分離,染色體數目減半;次級精母細胞中染色體不再復制,染色體著絲點分裂,姐妹染色體分開成為染色體,分別移向細胞兩極等。著重講解同源染色體、非同源染色體等概念。(3)再請學生利用模型,邊模擬邊用生物學術語講述哺乳動物精子形成過程。2.在模擬活動的基礎上引導學生進行總結和概括。(1)請學生歸納減數分裂概念。(2)引導學生觀察書中“哺乳動物卵細胞形成圖解”,然后對精子形成過程和卵細胞形成過程進行比較。3.結合參考圖示(圖14和圖15)觀察蝗蟲精母細胞減數分裂的固定裝片,以加深對減數分裂過程的理解。
圖14 高倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數分裂的幾個時期示意圖a.精巢管頂端 b.減數第一次分裂 c.減數第二次分裂 d.精子細胞 e.精子圖15 蝗蟲精母細胞減數分裂示意圖
第3課時二、受精作用本課時教學重點是解決配子多樣性的問題,但無論從思維的邏輯上還是從事實來說,都必須先解決為什么會出現受精作用。因此提出如下教學建議。1.從生活實際提煉出問題引發思考。可以用人的染色體組型圖,也可以從本節題圖引出問題,如“人的體細胞中有多少條染色體?人的精子和卵細胞中有多少條染色體?從人的精子、卵細胞到人的體細胞之間應該有一個什么樣的變化過程?人的體細胞是怎樣形成的?”引起學生的思考進而理解受精作用的過程。2.先引導學生關注配子多樣性的現象,再讓學生研究配子多樣性的來源。(1)引導學生閱讀教材中“父親的所有精原細胞中染色體組成并無差別,母親體內的卵原細胞也是如此。可是“一母生九子,九子各不同。同樣的精(卵)原細胞會產生不同的配子嗎?”這段文字,結合精子或卵細胞形成過程思考配子中染色體組成多樣的原因。(2)回憶教材中減數第一次分裂的四分體時期,染色單體交叉互換的照片及示意圖,思考這與配子中染色體組成的多樣性有什么關系?(3)繼續模型建構活動,在探究配子中染色體組合多樣性的基礎上進行歸納。學生完成“模型建構”中“模擬減數分裂過程中非同源染色體自由組合及討論”,計算可能出現的配子類型數目。嘗試模擬在減數分裂過程中四分體的非姐妹染色單體間某部位發生交叉互換。歸納配子多樣性的原因。3.利用教材資源,引導學生仔細閱讀“受精作用”部分的教材內容,理解受精作用的意義。四、答案和提示(一)問題探討1.配子染色體與體細胞染色體的區別在于:(1)配子染色體數是體細胞染色體數的一半;(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.減數分裂的染色體復制發生在減數第一次分裂的間期,減數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.在減數第一次分裂中出現了同源染色體聯會,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目減半。這樣再通過以后發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目的恒定,從而保證遺傳的穩定性。上述過程還可以使經過減數分裂產生的配子類型多樣,從而增加了生物的變異,增強了生物適應環境的能力,有利于生物的進化。4.經過減數第一次分裂,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。經過減數第二次分裂,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,而減數第一次分裂形成的極體也經過減數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.減數第一次分裂會出現同源染色體聯會、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象。減數第二次分裂的中期,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,其數目是體細胞染色體數的一半,每條染色體均由兩條染色單體構成。減數第二次分裂的中期,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分裂,推測出一個精原細胞減數分裂過程中染色體的連續變化。(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會。2.4條。減數第一次分裂結束。2條。3.減數第一次分裂過程中的同源染色體聯會,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目變化表時期間期前期中期后期末期染色體數目(條)888168精原細胞形成精子過程中染色體數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目(條)8844
精原細胞形成精子過程中染色體數目變化圖(七)第一小節練習基礎題1.(1)√;(2)×;(3)×;(4)×。2.b。3.d。4.(1)① 這個細胞正在進行減數分裂。因為該細胞中出現了四分體。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22。(2)① 4條。② b,d;b,c。拓展題提示:不一定。若減數分裂過程中發生異常情況,比如減數第一次分裂時聯會的同源染色體,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,再經過減數第二次分裂產生的精子或卵細胞中的染色體數目就會比正常的多一條或幾條染色體。再如減數分裂過程(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,這樣就可能出現精子或卵細胞中染色體加倍的現象。如果上述現象出現,則受精卵中染色體數目就會出現異常,由該受精卵發育成的個體細胞中染色體數目也不正常。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育成的。(八)第二小節練習基礎題1.(1)√;(2)√;(3)√。2.提示:配子形成過程中,由于減數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,后代的性狀表現是多樣的。由于減數分裂是有規律的正常的細胞分裂,在減數分裂的過程中,染色體只復制一次,而細胞連續分裂兩次。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育成的個體體細胞中又可以恢復該種生物的染色體數目。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目的恒定,保證了前后代遺傳性狀的相對穩定。拓展題提示:在形成精子或卵細胞的減數分裂過程中,如果由于某種原因減數第一次分裂時兩條21號染色體沒有分離而是進入了同一個次級精(卵)母細胞,再經過減數第二次分裂,就會形成含有2條21號染色體的精子或卵細胞;如果減數第一次分裂正常,減數第二次分裂時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。當該受精卵發育成人時,這個人的體細胞中的染色體數目就是47條,含有3條21號染色體。
減數分裂和受精作用 篇2
第一節 減數分裂和受精作用
一.教學目標
(一)知識與技能
1.了解減數分裂的概念。
2.通過精子的形成過程掌握減數分裂過程及圖解。
3.理解卵細胞的形成過程及圖解。
4.理解受精作用的概念及意義。
(二)過程與方法
1.通過精子和卵細胞的形成過程,訓練學生的識圖能力。
2.觀察有絲分裂和減數第二次分裂的染色體特點,培養學生的發現能力。
3.通過列有絲分裂和減數分裂比較表,訓練學生的歸納、總結、比較能力。
(三)情感態度與價值觀
減數分裂過程中,染色體形態數目發生一系列規律性變化,通過受精作用使生物前后代之間能保持染色體數目的恒定,引導學生了解生命是運動的、有規律的。
二.教學重點、難點、疑點及解決方法
1.教學重點及解決辦法
精子的形成(減數分裂)過程及圖解
[解決辦法]
(1)講清減數分裂的整個過程,弄清減數分裂中各個時期的特點及變化。
(2)講清減數分裂過程在圖解上的特點及染色體、dna的規律性變化。
(3)利用多媒體以動畫形式表現減數分裂的全過程。
2.教學難點及解決辦法
減數分裂過程中染色體、dna的數目變化
[解決辦法]在弄清教材圖中所畫的染色體、dna數量及變化的基礎上,再總結減數分裂過程中它們的變化規律。
3.教學疑點及解決辦法
(1)染色體在精原細胞時就復制了,為什么在聯會時,圖上的染色體形狀仍和精原細胞時一樣,沒有把染色單體表示出來?
(2)為什么說經過第一次分裂后,染色體數目就減少了一半?
[解決辦法]
(1)講清減數分裂過程中染色體是一個逐漸螺旋化變粗的過程,聯會時,染色體螺旋化程度低,光學顯微鏡下還看不清有染色單體,四分體時期,螺旋化程度高,染色體變粗了,才可以清楚地看到每個染色體有兩條單體。
(2)從減數第一次分裂過程來看,染色體數目沒增加,卻平均分到兩個細胞中。從教材p103圖上看,第一次分裂中,每個細胞有4條染色體,分裂完成時,每個細胞就只有兩個染色體了。減半的原因,是同源染色體的分開。
三.課時安排
2課時。
四.教學方法
講述法、談話法。
五.教具準備
精子的形成過程(掛圖或相應的靜止圖像,以及整個過程的動畫圖像),有絲分裂中期與減數第二次分裂中期、后期對比圖,(詳圖見教案)
卵細胞形成過程(掛圖或相應的靜止圖像),減數分裂圖解(即教材p17圖2-2或整個過程的動畫圖像),受精過程(錄像),生物的生活史圖解(示減數分裂和受精作用)、減數分裂過程中的dna的染色體數目變化圖解,減數分裂與有絲分裂比較表。
六.學生活動設計
1.回顧細胞分裂方式。
2.閱讀減數分裂概念,找出減數分裂的特點。
3.推論聯會,四分體時期染色體、dna及染色單體的數量。
4.分析染色體數目減半的原因。
5.觀察并發現有絲分裂與減數第二次分裂中染色體的特點,學會判斷區別這兩種分裂方式。
6.根據掛圖,復述精子形成過程。
7.比較精子和卵細胞的形成過程,找出二者的相同與不同之處。
8.總結減數分裂各個時期dna和染色體的數目變化。
9.對比有絲分裂和減數分裂,列比較表。
七.教學步驟
第一課時
(一)明確目標
多媒體教學銀幕上顯示本堂課的教學目標。
了解減數分裂的概念,通過精子的形成過程,掌握減數分裂過程及圖解。
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
引言:有性生殖要通過兩性生殖細胞的結合,形成合子,再由合子發育成新個體。有性生殖細胞的產生,又必須經過減數分裂。以前學過,細胞分裂的方式有三種,哪三種?(要求學生答出:有絲分裂、無絲分裂、減數分裂。)以前學過了有絲分裂和無絲分裂,現在學習減數分裂。
一.減數分裂
1.減數分裂
學習閱讀教材,要求學生說出減數分裂的概念,并勾書,找出減數分裂的特點。強調:連續分裂兩次而染色體只復制一次,分裂的結果,染色體數目減半。
講述:減數分裂是怎樣進行的,染色體數目是如何減少的呢?下面,我們結合動物的精
子和卵細胞的形成過程,講述減數分裂的基本過程。
2.精子的形成過程
講述:精子在精巢中形成。
(示精子形成過程掛圖或多媒體銀幕顯示精子形成過程的靜止圖像。)
在精巢中,通過有絲分裂產生了精原細胞。根據有絲分裂的特征,可知精原細胞的染色體數目與體細胞染色體數目存在一個什么關系?(要求學生答出:相同。)在精原細胞時期,進行了染色體復制。此時相當于有絲分裂的哪一個時期?(要求學生答出:間期。)復制的結果,染色體由 (板畫),也和有絲分裂間期一樣,染色體是細絲狀,用光學顯微鏡是看不到的。而不是圖上畫的這個樣子。
復制完成后,細胞開始進行第一次分裂,此時的細胞,叫初級精母細胞。第一次分裂的前期,細胞中的同源染色體兩兩配對,叫聯會。所謂的同源染色體,指減數分裂時配對的兩條染色體,形狀和大小一般都相同,一個來自父方,一個來自母方。(指圖說明,使學生弄清楚圖上誰和誰是同源染色體,還可以利用指頭作比喻,如果一個手指表示一個染色體的話,兩只手合在一起,則兩個大拇指,兩個食指等相應的手指都分別是同源染色體。)
聯會后,染色體進一步螺旋化變粗,逐漸在光學顯微鏡下可見每個染色體都含有兩個姐妹染色單體,由一個著絲點相連,每對同源染色體則含有四個姐妹染色單體,叫四分體。
(教師指圖問)圖中四分體有幾個?
(學生應答出:兩個。)
強調:每一對同源染色體共有四個姐妹染色單體,組成一個四分體,因此,同源染色體的數量就是四分體的數量。由此,我們可以推算,果蠅體細胞有4對8個染色體,減數分裂時,形成多少個四分體?
(答:四個。)人呢?
(答:23個。)
把四分體時期和聯會時比較,由于染色體復制在精原細胞時就發生了,因此,它們所含的染色單體、dna數目都是相同的,不同的主要是染色體的螺旋化程度不同,聯會時染色體螺旋化程度低,染色體細,在光學顯微鏡下還看不清染色單體,因此,沒有在圖上表示出來。四分體時期,染色體螺旋化程度高,染色體變粗了,可在光學顯微鏡下清楚地看到每一個染色體有兩個單體。
(教師提問)此圖中,四分體時期畫了幾對染色體
(學生答:2對。),幾條染色體?(答:4條。)幾條染色單體?(答:8條。)幾個dna分子:(答:8個。)那么聯會時呢?(學生答:仍是兩對同源染色體,4條染色體,8個染色單體,8個dna分子)
教師特別強調:不要片面看圖,妄作結論,就認為是聯會時進行了染色體的復制。
隨后,各個四分體排列在細胞中央,同源染色體好象手拉手似地排成兩排,(教師指著相應的圖說明)紡錘絲收縮,牽引染色體向兩極移動,導致四分體平分為二,配對的同源染色體分開,但此時著絲點并未分開,每一染色體上仍有兩條染色單體。接著發生細胞分裂,一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞,而每個次級精母細胞中的染色體數目就只有初級精母細胞的一半了,在圖上,初級精母細胞有幾條染色體?
(答:4條。),而次級精母細胞呢?
指圖中剛形成的次級精母細胞(答:2條。),染色體數目減半的原因是什么?(答:同源染色體分開,),在次級精母細胞中還有沒有同源染色體?(答:沒有。)
聯會的同源染色體分開,說明染色體具有一定的獨立性,由于兩個同源染色體在細胞中央的排列位置也是隨機的,可以互相交換,因此,就決定了同源的兩個染色體各移向哪一極也是隨機的,這樣,不同對的染色體之間就可以自由組合。這是將來要學的基因的自由組合規律的細胞學基礎。
第二次分裂的基本過程與有絲分裂相似:中期,染色體的著絲點排成一排,后期,著絲點一分為二,兩個姐妹染色單體成為兩個染色體,在紡綞絲的牽引下,移向兩極,接著,細胞分裂,兩個次級精母細胞分裂成4個精子細胞,減數分裂完成。
把精子細胞的染色體數目和剛形成的次級精母細胞以及初級精母細胞相比,有何變化?(學生回答:精子細胞的染色體數目與次級母細胞相同,比初級精母細胞減少一半。)
減數第二次分裂過程大體與有絲分裂相似,但它們又有什么不同呢?(銀幕顯示兩個細胞,請學生仔細觀察染色體,找出兩細胞的染色體特點。)
(在教師引導下,學生發現有絲分裂過程中,同源染色體存在于同一細胞中,而減數第二次分裂過程中,同源染色體已分開了,細胞中無同源染色體存在。在此基礎上,銀幕顯示一組細胞,請學生判斷誰是有絲分裂,誰是減數第二次分裂?)
(答:b是有絲分裂,a、c是減數第二次分裂。)
精子細胞再經過變形,形成精子,在這個過程中,丟掉了精子細胞的大部分細胞質,帶上重要的物質——細胞核內的染色體,輕裝上陣,并形成了一個長長的尾,便于游動。(教師在講授過程中,隨講授內容完成板書。)
(三)總結
現在,我們再重復看一遍精子的形成過程(多媒體銀幕以動畫形式再重復整個過程)。
強調以下三點:
1.染色體復制在精原細胞時期。
2.染色體數目減半發生在第一次分裂時期,減半的原因是同源染色體的分開。
3.著絲點的分裂,染色體一分為二,發生在減數第二次分裂過程中。
我們再請一位同學根據掛圖,來講述精子的形成過程。(請一位學生講述,教師根據其講述情況,精彩處給予表揚,不足處給予補充,錯誤處給予糾正。)
(四)布置作業
教材p•22 基礎題t 4
減數分裂和受精作用 篇3
第一節 減數分裂和受精作用
一.教學目標
(一)知識與技能
1.了解減數分裂的概念。
2.通過精子的形成過程掌握減數分裂過程及圖解。
3.理解卵細胞的形成過程及圖解。
4.理解受精作用的概念及意義。
(二)過程與方法
1.通過精子和卵細胞的形成過程,訓練學生的識圖能力。
2.觀察有絲分裂和減數第二次分裂的染色體特點,培養學生的發現能力。
3.通過列有絲分裂和減數分裂比較表,訓練學生的歸納、總結、比較能力。
(三)情感態度與價值觀
減數分裂過程中,染色體形態數目發生一系列規律性變化,通過受精作用使生物前后代之間能保持染色體數目的恒定,引導學生了解生命是運動的、有規律的。
二.教學重點、難點、疑點及解決方法
1.教學重點及解決辦法
精子的形成(減數分裂)過程及圖解
[解決辦法]
(1)講清減數分裂的整個過程,弄清減數分裂中各個時期的特點及變化。
(2)講清減數分裂過程在圖解上的特點及染色體、dna的規律性變化。
(3)利用多媒體以動畫形式表現減數分裂的全過程。
2.教學難點及解決辦法
減數分裂過程中染色體、dna的數目變化
[解決辦法]在弄清教材圖中所畫的染色體、dna數量及變化的基礎上,再總結減數分裂過程中它們的變化規律。
3.教學疑點及解決辦法
(1)染色體在精原細胞時就復制了,為什么在聯會時,圖上的染色體形狀仍和精原細胞時一樣,沒有把染色單體表示出來?
(2)為什么說經過第一次分裂后,染色體數目就減少了一半?
[解決辦法]
(1)講清減數分裂過程中染色體是一個逐漸螺旋化變粗的過程,聯會時,染色體螺旋化程度低,光學顯微鏡下還看不清有染色單體,四分體時期,螺旋化程度高,染色體變粗了,才可以清楚地看到每個染色體有兩條單體。
(2)從減數第一次分裂過程來看,染色體數目沒增加,卻平均分到兩個細胞中。從教材p103圖上看,第一次分裂中,每個細胞有4條染色體,分裂完成時,每個細胞就只有兩個染色體了。減半的原因,是同源染色體的分開。
三.課時安排
2課時。
四.教學方法
講述法、談話法。
五.教具準備
精子的形成過程(掛圖或相應的靜止圖像,以及整個過程的動畫圖像),有絲分裂中期與減數第二次分裂中期、后期對比圖,(詳圖見教案)
卵細胞形成過程(掛圖或相應的靜止圖像),減數分裂圖解(即教材p17圖2-2或整個過程的動畫圖像),受精過程(錄像),生物的生活史圖解(示減數分裂和受精作用)、減數分裂過程中的dna的染色體數目變化圖解,減數分裂與有絲分裂比較表。
六.學生活動設計
1.回顧細胞分裂方式。
2.閱讀減數分裂概念,找出減數分裂的特點。
3.推論聯會,四分體時期染色體、dna及染色單體的數量。
4.分析染色體數目減半的原因。
5.觀察并發現有絲分裂與減數第二次分裂中染色體的特點,學會判斷區別這兩種分裂方式。
6.根據掛圖,復述精子形成過程。
7.比較精子和卵細胞的形成過程,找出二者的相同與不同之處。
8.總結減數分裂各個時期dna和染色體的數目變化。
9.對比有絲分裂和減數分裂,列比較表。
七.教學步驟
第一課時
(一)明確目標
多媒體教學銀幕上顯示本堂課的教學目標。
了解減數分裂的概念,通過精子的形成過程,掌握減數分裂過程及圖解。
(二)重點、難點的學習與目標完成過程
引言:有性生殖要通過兩性生殖細胞的結合,形成合子,再由合子發育成新個體。有性生殖細胞的產生,又必須經過減數分裂。以前學過,細胞分裂的方式有三種,哪三種?(要求學生答出:有絲分裂、無絲分裂、減數分裂。)以前學過了有絲分裂和無絲分裂,現在學習減數分裂。
一.減數分裂
1.減數分裂
學習閱讀教材,要求學生說出減數分裂的概念,并勾書,找出減數分裂的特點。強調:連續分裂兩次而染色體只復制一次,分裂的結果,染色體數目減半。
講述:減數分裂是怎樣進行的,染色體數目是如何減少的呢?下面,我們結合動物的精
子和卵細胞的形成過程,講述減數分裂的基本過程。
2.精子的形成過程
講述:精子在精巢中形成。
(示精子形成過程掛圖或多媒體銀幕顯示精子形成過程的靜止圖像。)
在精巢中,通過有絲分裂產生了精原細胞。根據有絲分裂的特征,可知精原細胞的染色體數目與體細胞染色體數目存在一個什么關系?(要求學生答出:相同。)在精原細胞時期,進行了染色體復制。此時相當于有絲分裂的哪一個時期?(要求學生答出:間期。)復制的結果,染色體由 (板畫),也和有絲分裂間期一樣,染色體是細絲狀,用光學顯微鏡是看不到的。而不是圖上畫的這個樣子。
復制完成后,細胞開始進行第一次分裂,此時的細胞,叫初級精母細胞。第一次分裂的前期,細胞中的同源染色體兩兩配對,叫聯會。所謂的同源染色體,指減數分裂時配對的兩條染色體,形狀和大小一般都相同,一個來自父方,一個來自母方。(指圖說明,使學生弄清楚圖上誰和誰是同源染色體,還可以利用指頭作比喻,如果一個手指表示一個染色體的話,兩只手合在一起,則兩個大拇指,兩個食指等相應的手指都分別是同源染色體。)
聯會后,染色體進一步螺旋化變粗,逐漸在光學顯微鏡下可見每個染色體都含有兩個姐妹染色單體,由一個著絲點相連,每對同源染色體則含有四個姐妹染色單體,叫四分體。
(教師指圖問)圖中四分體有幾個?
(學生應答出:兩個。)
強調:每一對同源染色體共有四個姐妹染色單體,組成一個四分體,因此,同源染色體的數量就是四分體的數量。由此,我們可以推算,果蠅體細胞有4對8個染色體,減數分裂時,形成多少個四分體?
(答:四個。)人呢?
(答:23個。)
把四分體時期和聯會時比較,由于染色體復制在精原細胞時就發生了,因此,它們所含的染色單體、dna數目都是相同的,不同的主要是染色體的螺旋化程度不同,聯會時染色體螺旋化程度低,染色體細,在光學顯微鏡下還看不清染色單體,因此,沒有在圖上表示出來。四分體時期,染色體螺旋化程度高,染色體變粗了,可在光學顯微鏡下清楚地看到每一個染色體有兩個單體。
(教師提問)此圖中,四分體時期畫了幾對染色體
(學生答:2對。),幾條染色體?(答:4條。)幾條染色單體?(答:8條。)幾個dna分子:(答:8個。)那么聯會時呢?(學生答:仍是兩對同源染色體,4條染色體,8個染色單體,8個dna分子)
教師特別強調:不要片面看圖,妄作結論,就認為是聯會時進行了染色體的復制。
隨后,各個四分體排列在細胞中央,同源染色體好象手拉手似地排成兩排,(教師指著相應的圖說明)紡錘絲收縮,牽引染色體向兩極移動,導致四分體平分為二,配對的同源染色體分開,但此時著絲點并未分開,每一染色體上仍有兩條染色單體。接著發生細胞分裂,一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞,而每個次級精母細胞中的染色體數目就只有初級精母細胞的一半了,在圖上,初級精母細胞有幾條染色體?
(答:4條。),而次級精母細胞呢?
指圖中剛形成的次級精母細胞(答:2條。),染色體數目減半的原因是什么?(答:同源染色體分開,),在次級精母細胞中還有沒有同源染色體?(答:沒有。)
聯會的同源染色體分開,說明染色體具有一定的獨立性,由于兩個同源染色體在細胞中央的排列位置也是隨機的,可以互相交換,因此,就決定了同源的兩個染色體各移向哪一極也是隨機的,這樣,不同對的染色體之間就可以自由組合。這是將來要學的基因的自由組合規律的細胞學基礎。
第二次分裂的基本過程與有絲分裂相似:中期,染色體的著絲點排成一排,后期,著絲點一分為二,兩個姐妹染色單體成為兩個染色體,在紡綞絲的牽引下,移向兩極,接著,細胞分裂,兩個次級精母細胞分裂成4個精子細胞,減數分裂完成。
把精子細胞的染色體數目和剛形成的次級精母細胞以及初級精母細胞相比,有何變化?(學生回答:精子細胞的染色體數目與次級母細胞相同,比初級精母細胞減少一半。)
減數第二次分裂過程大體與有絲分裂相似,但它們又有什么不同呢?(銀幕顯示兩個細胞,請學生仔細觀察染色體,找出兩細胞的染色體特點。)
(在教師引導下,學生發現有絲分裂過程中,同源染色體存在于同一細胞中,而減數第二次分裂過程中,同源染色體已分開了,細胞中無同源染色體存在。在此基礎上,銀幕顯示一組細胞,請學生判斷誰是有絲分裂,誰是減數第二次分裂?)
(答:b是有絲分裂,a、c是減數第二次分裂。)
精子細胞再經過變形,形成精子,在這個過程中,丟掉了精子細胞的大部分細胞質,帶上重要的物質——細胞核內的染色體,輕裝上陣,并形成了一個長長的尾,便于游動。(教師在講授過程中,隨講授內容完成板書。)
(三)總結
現在,我們再重復看一遍精子的形成過程(多媒體銀幕以動畫形式再重復整個過程)。
強調以下三點:
1.染色體復制在精原細胞時期。
2.染色體數目減半發生在第一次分裂時期,減半的原因是同源染色體的分開。
3.著絲點的分裂,染色體一分為二,發生在減數第二次分裂過程中。
我們再請一位同學根據掛圖,來講述精子的形成過程。(請一位學生講述,教師根據其講述情況,精彩處給予表揚,不足處給予補充,錯誤處給予糾正。)
(四)布置作業
教材p•22 基礎題t 4
減數分裂和受精作用 篇4
學習導航
1.學習目標
(1)闡明減數分裂的概念(發生范圍、位置、實質和結果)。
(2)說明減數分裂過程,能區分減數第一次分裂與減數第二次分裂過程中染色體的行為變化。
①同源染色體、聯會、四分體。
②減數第一次分裂的主要特征。
③減數第二次分裂的主要特征。
④減數分裂的染色體復制發生在減數第一次分裂間期。
(3)區分精子與卵細胞的形態。區分精子形成過程與卵細胞形成過程。
(4)學會有關識圖知識。
①同源染色體的識別(大小、形狀、著絲點的位置、顏色等)
②給出幾個細胞分裂圖,判斷每個細胞屬于何種分裂方式(有絲分裂、減ⅰ分裂、減ⅱ分裂),什么時期。
(5)說明受精作用的概念、特點和意義。
(6)闡明減數分裂過程中染色體和dna的規律性變化。
(7)解釋配子中染色體組合的多樣性。
2.學習建議
精子形成過程中的“減數分裂”是本節的學習重點。學習時要聯系第一章的內容,繼遺傳因子之后,科學家又發現了染色體在生殖過程中的變化,并根據預測和觀察證實了生物進行有性生殖要經過減數分裂和受精作用。
減數分裂是有絲分裂的特殊形式,結合已有的有絲分裂知識,明確減數分裂的兩次分裂也要經過像有絲分裂那樣的“間、前、中、后、末”等時期。在這些時期中,染色體同樣出現有規律的變化,但這些變化與有絲分裂不同。通過比較有絲分裂、減數第一次分裂、減數第二次分裂的不同變化,歸納出減數分裂的特點。為了加深理解減數分裂的有關知識,可將模擬減數分裂過程中染色體的變化——“模型建構”的部分活動在這里進行。
自我測評
一、選擇題
1.下列關于同源染色體的敘述中,正確的是( )。
a.一條來自父方,一條來自母方的染色體 b.由一條染色體復制而成的兩條染色體
c.在減數分裂過程中聯會的兩條染色體 d.形狀和大小一般相同的兩條染色體
2.精原細胞增殖的方式是( )。
a.減數分裂 b.有絲分裂 c.無絲分裂 d.有絲分裂和減數分裂
3.在減數分裂過程中,同源染色體分離,非同源染色體自由組合是( )。
a.同時發生于第一次分裂后期
b.同時發生于第二次分裂后期
c.同時發生于第二次分裂末期
d.分離發生于第一次分裂,自由組合發生于第二次分裂
4.人體細胞中含有同源染色體的是( )。
a.精子 b.卵細胞 c.口腔上皮細胞 d.極體
5.人的體細胞內有46條染色體,在其形成配子的減數第一次分裂過程中,細胞內四分體的數量是( )。
a.184個 b.92個 c.46個 d.23個
6.某二倍體動物有k對染色體,經減數分裂形成遺傳信息不同的配子,其種類數為( )。
a.2k b.12k c.k2 d.k12
7.哺乳動物精原細胞經減數分裂能形成4個精子,這4個精子所含的染色體總數是( )。
a.初級精母細胞的14 b.初級精母細胞的12
c.與初級精母細胞相同 d.初級精母細胞的2倍
8.若a和a’,b和b’,c和c’為同源染色體,來自同一精原細胞的精子(在減數分裂過程中無交叉互換)是( )。
a.ab’c、a’bc’、ab’c、a’bc’ b.a’bc、ab’c、ab’c、a’b’c’
c.ab’c’、a’bc、a’bc’、abc’ d.abc’、ab’c、ab’c、abc
9.下圖是細胞分裂的不同時期示意圖,不屬于精子形成過程的是( )。
10.下列動物細胞中,染色體數目、種類和受精卵相同的是( )。
a.精原細胞 b.體細胞 c.精子 d.卵細胞
11.下列各項中,能體現青蛙的受精作用實質的是( )。
a.精子與卵細胞接觸 b.卵細胞形成受精膜
c.精子頭部進入卵細胞內 d.精核與卵細胞核結合
12.如欲觀察細胞減數分裂過程,可選用的材料是( )。
a.馬蛔蟲受精卵 b.成熟花粉粒 c.小鼠睪丸 d.葉芽
13.如果用a和b分別代表精子細胞中的染色體數和dna數,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
14.下列細胞中,新陳代謝最旺盛的是( )。
a.精子 b.卵細胞 c.受精卵 d.卵細胞與精子
15.受精卵中細胞質主要來自( )。
a.精子 b.精原細胞 c.卵細胞 d.卵原細胞
16.下列動物細胞中,染色體數目、種類與受精卵相同的是( )。
a.精原細胞、體細胞 b.體細胞、初級卵母細胞
c.精子、卵細胞 d.初級精母細胞和次級卵母細胞
二.非選擇題
17.設某動物的一個體細胞中核dna含量為2個單位(2c)(如右圖)。
(1)請繪出該動物的初級精母細胞減數分裂過程中的一個細胞核dna含量的變化示意圖。
(2)填空說明下列dna含量變化的原因。
①由精原細胞變成初級精母細胞時,組成染色體的dna分子進行 ,核dna含量的變化是 。
②第一次分裂,同源染色體 ,一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞,一個細胞核dna含量的變化是 。
③第二次分裂,染色單體分離,成為兩個染色體,2個次級精母細胞分裂成四個精子,一個細胞核dna含量的變化是 。
18.下列是有關細胞分裂的問題。下圖中的a圖表示細胞分裂的不同時期與每條染色體dna含量變化的關系;b圖表示處于細胞分裂不同時期的細胞圖像。請根據圖回答下面的問題。
a b
(1)圖a中ab段形成的原因是 ,該過程發生于細胞分裂的 期。a圖中cd段形成的原因是 。
(2)b圖中 細胞處于a圖中的bc段,b圖中 細胞處于a圖中的de段。
(3)由b圖乙分析可知,該細胞含有 條染色單體,染色體數與dna分子數之比為 。該細胞處于 分裂的 期,其產生的子細胞名稱為 。
19.下圖中a表示一動物精巢內細胞分裂及其精子形成過程中dna數量的變化曲線,b表示在細胞分裂過程中的各個時期染色體變化模式圖,請根據圖分析回答下面的問題。
(1)b圖所示的a、b、c、d四個圖像,分別是a圖所示的①~⑤中的什么時期?(填圖中的代號)
a b c d
(2)b圖所示的a、b、c、d圖中的dna量與體細胞中dna量不相同的是 。
(3)a圖②時期,細胞內有 條染色體, 個dna分子。
參考答案
一、選擇題
1.c 2.b 3.a 4.c 5.d 6.a 7.d 8.a 9.c 10.ab 11.d 12.c 13.b 14.c 15.c 16.a
二、非選擇題
17.(1)細胞核dna含量變化示意圖(略)
(2)①復制2c→4c ②分離4c→2c③2c→c
18.(1)dna復制(或染色體復制)間 著絲點分裂
(2)乙、丙
(3)8 1∶2 減數第一次 后 次級卵母細胞和極體
19.(1)⑤③①④(2)a、b、c(3)4 4