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第二章 基因與染色體的關系
第1節 減數分裂和受精作用
（一）教學目標
1、概述精子和卵細胞的形成過程比較其異同，并歸納減數分裂的定義。。
2、闡明減數分裂過程中染色體的行為變化特點以及染色體和DNA的數量變化關系。
3、受精作用的過程，理解減數分裂和受精作用對維持遺傳穩定性的作用。。
（二）教學重難點
1、教學重點
（1）減數分裂過程中染色體的行為變化和DNA的數量變化。
（2）減數分裂、受精作用的概念和意義。
2、教學難點
（1）減數分裂過程中，染色體的行為變化以及染色體、DNA的數量變化規律。
（三）教學過程
一、創設情境導入新課
魏斯曼從理論上預測：
在卵細胞和精子成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半；受精時，精子與卵細胞融合，恢復正常的染色體數目。
二、減數分裂——精子的形成
1、精子的形成場所——睪丸
精原細胞 （染色體的數目和體細胞相同）通過有絲分裂產生精原細胞；精原細胞通過減數分裂產生精子
2、減數分裂過程
間期：完成DNA的復制和蛋白質的合成，細胞也有適度的生長。
前期：
（1）同源染色體配對一一聯會；
（2）四分體中的非姐妹染色單體可以發生互換
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。
四分體：由于每條染色體都含有兩條姐妹染色單體，因此，聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體叫作四分體。
四分體中的非姐妹染色單體之間經常發生纏繞，并交換相應的片段。
減數分裂Ⅰ中期：隨后，各對同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側， 每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上。
減數分裂Ⅰ后期：不久，在紡錘絲的牽引下，配對的兩條同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動。 細胞的每極只得到各對同源染色體中的一條
減數分裂Ⅰ末期：在兩組染色體到達細胞的兩極后，一個初級精母細胞就分裂成了兩個次級精母細胞
減數分裂Ⅰ與減數分裂Ⅱ之間通常沒有間期，或者間期時間很短，染色體不再復制。
在減數分裂中，每條染色體的著絲粒分裂，兩條姐妹染色單體隨之分開，成為兩條染色體，在紡錘絲的牽引下，這兩條染色體分別向細胞的兩極移動，并且隨著細胞的分裂進人兩個子細胞
在減數分裂I中形成的兩個次級精母細胞，經過減數分裂Ⅱ，就形成了四個精細胞。與初級精母細胞相比，每個精細胞中都含有數目減半的染色體。
減數分裂后，精細胞要經過復雜的變形才能成為精子。精子呈蝌蚪狀，分頭部和尾部，頭部含有細胞核，尾長，能夠擺動。
三、減數分裂——卵細胞的形成
卵原細胞 （染色體的數目和體細胞相同）通過有絲分裂產生卵原細胞；卵原細胞通過減數分裂產生卵細胞
間期：完成DNA的復制和蛋白質的合成，細胞也有適度的生長
前期：
（1）同源染色體配對一一聯會；
（2）四分體中的非姐妹染色單體可以發生互換
減數分裂Ⅰ中期：隨后，各對同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側， 每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上。
減數分裂Ⅰ后期：不久，在紡錘絲的牽引下，配對的兩條同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動。 細胞的每極只得到各對同源染色體中的一條。
減數分裂Ⅰ末期：在兩組染色體到達細胞的兩極后，一個初級卵母細胞經過細胞質不均等分裂形成了一個次級卵母細胞（大）和一個極體（小）
減數分裂Ⅰ與減數分裂Ⅱ之間通常沒有間期，或者間期時間很短，染色體不再復制
在減數分裂中，每條染色體的著絲粒分裂，兩條姐妹染色單體隨之分開，成為兩條染色體，在紡錘絲的牽引下，這兩條染色體分別向細胞的兩極移動，并且隨著細胞的分裂進人兩個子細胞
在減數分裂I中形成的一個次級卵母細胞和一個極體，經過減數分裂Ⅱ，就形成了一個卵細胞和三個極體。不久，三個極體退化消失。與初級卵母細胞相比，卵細胞和極體中都含有數目減半的染色體。
四、減數分裂的概念
減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減體數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
五、減數分裂過程中一個細胞內染色體數目和DNA數目的變化
六、受精作用
1、配子多樣性的原因
（1）非同源染色體的自由組合
（2）同源染色體上非姐妹染色單體互換一段片段
分析：產生的配子種類和數目的規律
(1)含一對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子
①若是1個精原細胞，則形成__2__種精子。
②若是1個卵原細胞，則形成__1__種卵細胞。
(2)含兩對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子
①若是1個精原細胞，則形成__2__種精子；若是足夠多的精原細胞，則形成__4__種精子。
②若是1個卵原細胞，則形成__1__種卵細胞；若有足夠多的卵原細胞，則形成_4___種卵細胞。
(3)含n對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子
1個雄性個體，則形成_2n___種精子；一個雌性個體，則形成__2n__種卵子。
（4）人的體細胞中有23對同源染色體，那么人在形成精子或卵細胞時，可能產生多少種配子呢？ 223
（5）如果再把同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換考慮進去呢？
遠遠大于223
2、受精作用過程
（1）受精作用進行時，通常是精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。與此同時，卵細胞的細胞膜會發生復雜的生理反應，阻止其他精子進入，精子的頭部進入卵細胞后不久，精子的細胞核和卵細胞的細胞核融合。
（2）受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目，保證了物種染色體數目的穩定，其中有一半的染色體來自精子（父方），一半來自卵細胞（母方）。
（3）受精過程使卵細胞變得十分活躍。受精完成后受精卵將迅速進行細胞分裂、分化，新生命由此開始了遺傳物質與環境相互作用的發育過程。
3、減數分裂和受精作用的意義：
（1）減數分裂和受精作用保證了每種生物前后代體細胞染色體數目的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。
（2）減數分裂形成的配子，其染色體組成具有多樣性；受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現多樣性，有利于生物在自然選擇中進化，體現了有性生殖的優越性。

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