資源簡介

新教材 生物學 人教版必修2 遺傳與進化
第2章 第1節 教學設計
第2章　基因和染色體的關系
第1節　減數分裂和受精作用 第1課時 減數分裂
目錄
一、核心素養對接
二、必備知識
三、探究實踐
四、深化歸納
五、應用創新
第2章　基因和染色體的關系
第1節　減數分裂和受精作用 第1課時 減數分裂
一、核心素養對接
1．理解細胞生命活動的動態變化，認知生命形成的規律。
2．運用模型與建模、歸納與概括的方法，說明精、卵細胞形成過程的異同。
3．通過對蝗蟲精母細胞減數分裂裝片的觀察，培養學生實驗操作能力。
二、必備知識
（一）精子的形成過程(以人和其他哺乳動物為例)
1．場所：睪丸。
2．過程
(1)減數分裂前的間期：完成DNA分子復制和有關蛋白質的合成，部分精原細胞體積增大。
(2)減數分裂過程
①減數分裂Ⅰ
②減數分裂Ⅱ
微思考
減數分裂過程中染色體數目的減半發生在什么時期？原因是什么？
提示：發生在減數分裂Ⅰ。由于同源染色體分離，并分別進入兩個子細胞，導致染色體數目減半。
（二）卵細胞的形成過程(以人和其他哺乳動物為例)
1．場所：卵巢。
2．過程
3．結果：一個卵原細胞經過減數分裂只形成一個卵細胞，三個極體最終都退化消失。
微思考
在形成卵細胞時，初級卵母細胞和次級卵母細胞都進行不均等分裂有什么意義？
提示：通過不均等分裂，可以使卵細胞保留更多的營養物質。
（三）減數分裂概念的理解
1．范圍：進行有性生殖的生物。
2．時期：原始生殖細胞產生成熟生殖細胞的過程中。
3．特點：在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。
4．結果：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。
判一判 (正確的打“√”，錯誤的打“×”)
1．只有進行有性生殖的生物，才能進行減數分裂。 (　　)
2．精原細胞是通過減數分裂形成的。 (　　)
3．減數分裂過程中，配對的染色體一定是同源染色體。 (　　)
4．精子所含染色體數與次級精母細胞相同。 (　　)
5．在卵細胞形成過程中，姐妹染色單體的分離發生在初級卵母細胞中。 (　　)
6．一個精原細胞和一個卵原細胞所產生成熟生殖細胞的個數比為1∶1。 (　　)
提示：1．√
2．×　精原細胞可通過有絲分裂進行增殖，通過減數分裂形成成熟的生殖細胞。
3．√
4．×　在減數分裂Ⅱ后期，著絲粒分裂導致染色體數目加倍，此時次級精母細胞中染色體數目為精子中染色體數目的二倍。
5．×　姐妹染色單體分離發生在減數分裂Ⅱ過程中，初級卵母細胞進行減數分裂Ⅰ。
6．×　一個精原細胞可以產生四個精子，而一個卵原細胞只能產生一個卵細胞。
三、探究實踐
核心點一：減數分裂的相關概念辨析
合作探究
圖1、圖2表示某基因型為AaBb的哺乳動物(染色體數為2N)生殖器官內正在進行分裂的兩個細胞圖像。
1．該哺乳動物是雌性還是雄性？判斷的依據是什么？
提示：雄性。圖2細胞處于減數分裂Ⅰ后期，細胞質均等分裂。
2．圖2中的①與哪些染色單體屬于同源染色體上的非姐妹染色單體？
提示：③和④。
3．圖1、圖2中含有的染色體分別是多少？圖1、圖2中含有的四分體分別是多少？
提示：8，4；0，0。
4．圖2所示細胞經過分裂形成配子的基因型是什么？
提示：Ab、ab、AB、aB。
核心點二：精子和卵細胞形成過程的比較
合作探究
下圖是某種動物精子和卵細胞形成過程中的部分圖像。
1．一定屬于卵細胞形成過程的圖像有哪些？細胞的名稱分別是什么？
提示：D和E；次級卵母細胞和初級卵母細胞。
2．一定屬于精子形成過程的圖像有哪些？細胞的名稱分別是什么？
提示：B和G；初級精母細胞和精子。
3．A中發生的現象叫什么？C中有無同源染色體？
提示：A中同源染色體發生聯會現象；C處于減數分裂Ⅱ中期，細胞中無同源染色體。
4．F細胞的具體名稱是什么？
提示：可能是次級精母細胞或極體。
核心點三：細胞分裂圖像的判斷和曲線分析
合作探究
材料1　如圖是某種動物細胞進行有絲分裂和減數分裂的部分圖像。
①　　 　②　 　③　 　 　④　　 　⑤
⑥　　 　⑦　 　 ⑧　 　 ⑨　 　⑩
材料2　如圖是果蠅的一個精原細胞分裂過程中核DNA分子數的變化圖：
1．材料1中分裂圖像一定屬于減數分裂的有哪些？
提示：③④⑤⑧⑨⑩。
2．試分析材料2中AE段、FK段分別發生的分裂方式。
提示：分析曲線變化可知，AE段核DNA分子數一次加倍一次減半，其分裂方式為有絲分裂；FK段核DNA分子數一次加倍，連續兩次減半，其分裂方式為減數分裂。
3．材料2中CD段和GH段的染色體數都相等嗎？說明理由。
提示：不都相等。CD段包括分裂間期和有絲分裂前、中、后期，細胞內染色體數目為8條或16條，GH段為減數分裂Ⅰ，細胞內染色體數目為8條。
四、深化歸納
1．圖解相關概念
2．聯會和四分體的相互關系
聯會是同源染色體兩兩配對的過程，而四分體是聯會的結果，是同源染色體的特殊存在形式。由上圖可知：1個四分體＝1對同源染色體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個DNA分子。
項目 精子的形成過程 卵細胞的形成過程
不同點 場所 睪丸 卵巢
細胞質分裂 均等分裂 主要是不均等分裂
子細胞數目 1個精原細胞→4個精子 1個卵原細胞→1個卵細胞＋3個極體(退化消失)
是否變形 是 否
相同點 染色體的行為變化相同：在減數分裂前染色體復制，在減數分裂Ⅰ時同源染色體聯會，形成四分體，非姐妹染色單體交換，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，減數分裂Ⅰ結束后染色體數目減半；減數分裂Ⅱ時著絲粒分裂，姐妹染色單體分開
3．鑒別細胞分裂圖像的常用方法
(1)前期的鑒別
看有無同源染色體
(2)中期的鑒別
看有無同源染色體
(3)后期的鑒別
4．減數分裂過程中，一個細胞內染色體數目和核DNA含量的變化
(1)染色體數目的變化和核DNA分子含量的變化不是完全平行的，因為DNA復制后的染色體數目沒有加倍，而DNA分子含量加倍。
(2)在DNA復制之前(AB段或ab段)和減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂之后(FH段或f′h段)，染色體數∶核DNA數＝1∶1。
(3)在完成DNA復制之后到減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂之前(CF段或cf段)，染色體數∶核DNA數＝1∶2。
(4)BC(bc)段表示DNA(染色體)的復制，核DNA含量加倍，但是染色體數目不變。
(5)DE(de)段表示減數分裂Ⅰ結束時，同源染色體分配到兩個子細胞中，每個細胞內核DNA數目和染色體數目均減半。
(6)ff′段表示著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數目加倍，但是核DNA含量不變。
(7)H(h)點表示減數分裂Ⅱ結束后，由姐妹染色單體分開后形成的兩條子染色體分別分配到兩個子細胞中。
五、應用創新
情景材料
雄蜂是由未受精的卵細胞直接發育而來的，體細胞含有16條染色體(n＝16)。雌蜂是由受精卵發育而來的，體細胞含有32條染色體(2n＝32)。卵細胞是經正常的減數分裂而來，雄蜂體細胞中染色體數目只有正常數目的一半，雄蜂可通過一種特殊的減數分裂方式形成精子。如圖是雄蜂形成精子的過程圖解：
素養鏈接
通過對雄蜂形成精子的過程圖進行分析可知，經減數分裂Ⅰ僅形成一個次級精母細胞，經減數分裂Ⅱ僅形成一個精子，與教材中哺乳動物精子形成過程相比較，從而歸納出其不同點。
問題探究
(1)據圖判斷：雄蜂在形成精子的過程中，存在同源染色體的行為變化嗎？說明理由。
提示：不存在。因為雄蜂是由卵細胞直接發育而來的，體細胞中不含同源染色體，所以在進行減數分裂Ⅰ時，不存在同源染色體的分離和非同源染色體的自由組合。
(2)據圖描述雄蜂產生精子的過程和人體產生精子過程的兩個不同點。
提示：①雄蜂減數分裂Ⅰ后期，沒有同源染色體的分離，只產生一個次級精母細胞；人體減數分裂Ⅰ后期，有同源染色體的分離，產生兩個次級精母細胞。②雄蜂次級精母細胞進行減數分裂Ⅱ后期時，細胞質不均等分裂，且最終只產生一個精細胞；人體次級精母細胞減數分裂Ⅱ后期細胞質均等分裂，且最終產生4個精細胞

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