2019_2020學(xué)年高中生物第2章第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用2教案新人教版必修220190927158

1、第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用(二)學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)核 心 素 養(yǎng)1理解配子中染色體組合的多樣性。(重、難點)2.知道受精作用的過程。3.說出減數(shù)分裂和受精作用對生物遺傳和變異的重要意義。(重點)4.學(xué)會使用高倍鏡觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片。1建構(gòu)細胞減數(shù)分裂的模型，并運用模型理解配子中染色體組合的多樣性。2.由非同源染色體的組合和受精作用，理解有性生殖的變化與穩(wěn)定。3.通過觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片，熟練掌握相關(guān)實驗技能。一、觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片1實驗原理根據(jù)細胞中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目的變化，識別減數(shù)分裂的各個時期。2實驗流程二、配子中染色體組合的多樣性1原因時期圖示染色

2、體行為減數(shù)第一次分裂前期四分體中非姐妹染色單體之間，可能發(fā)生交叉互換減數(shù)第一次分裂后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合2.意義導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)有差異，使同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性。三、受精作用1概念：卵細胞與精子相互識別、融合成為受精卵的過程。2過程圖示說明精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面卵細胞的細胞膜發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，阻止其他精子再進入精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合，使彼此的染色體會合在一起3.結(jié)果(1)受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)為體細胞中染色體的數(shù)目。(2)受精卵中的染色體一半來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。4意義(1)后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在自然選擇中進化，體

3、現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。(2)對于維持每種生物(有性生殖的生物)前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異都具有重要意義。判斷對錯(正確的打“”，錯誤的打“×”)1配子的多樣性只與非同源染色體的自由組合有關(guān)。()2正常情況下，1個精原細胞產(chǎn)生的4個精子在染色體組成上兩兩相同。()3受精時精子全部進入卵細胞內(nèi)。()4受精卵中的染色體一半來自父方，一半來自母方。()提示：1×配子的多樣性還與同源染色體中的非姐妹染色單體之間的交叉互換有關(guān)。23×受精時精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。4配子中染色體組合的多樣性1配子中染色體組合多樣性的原因(1)減數(shù)第一次分裂

4、后期，非同源染色體的自由組合。(2)四分體時期，同源染色體上非姐妹染色單體之間的交叉互換。2配子來源的判斷方法(1)以二倍體生物一個精原細胞的減數(shù)分裂(不考慮交叉互換)為例，如圖所示。由圖可知：E和F、G和H的染色體組成完全相同，分別來自同一次級精母細胞C、D；E(F)與G(H)中的染色體“互補”，來自同一個初級精母細胞。(2)二倍體生物一個精原細胞的減數(shù)分裂(考慮交叉互換)，如圖所示。由圖可知：E和F，G和H的染色體組成大同小異，分別來自同一次級精母細胞C、D；E(F)與G(H)中的染色體“互補”，來自同一初級精母細胞。3一般情況下減數(shù)分裂產(chǎn)生配子的種類(1)只考慮非同源染色體自由組合，不考

5、慮交叉互換的情況。Y與y、R與r分別表示兩對同源染色體。配子種類細胞或個體YyRr能產(chǎn)生配子的種類n對同源染色體產(chǎn)生的配子種類一個精原細胞2種(YR、yr或Yr、yR)2種一個雄性個體4種(YR、yr、Yr、yR)2n種一個卵原細胞1種(YR或yr或Yr或yR)1種一個雌性個體4種(YR、yr、Yr、yR)2n種(2)若考慮交叉互換，會增加配子的種類，如一個含n對同源染色體的生物產(chǎn)生的配子種類會大于2n種。1如圖表示染色體組成為AaCcDd的生物產(chǎn)生的精細胞。試根據(jù)細胞內(nèi)染色體的組合分析，在不考慮交叉互換的情況下，下列相關(guān)敘述不正確的是()A上述精細胞至少來自4個精原細胞B可能來自同一個精原細

6、胞C上述精細胞至少來自8個次級精母細胞D可能來自同一個精原細胞D在不考慮交叉互換的情況下，每個精原細胞產(chǎn)生兩個不同的次級精母細胞，每個次級精母細胞產(chǎn)生2個基因組成相同的精細胞，圖中可能來自同一個精原細胞，可能來自同一個精原細胞，可能來自同一個精原細胞，可能來自同一個精原細胞，因此上述精細胞至少來自4個精原細胞，故A、B正確；1個次級精母細胞能產(chǎn)生2個相同的精細胞，圖中8個精細胞的基因型各不相同，至少來自8個次級精母細胞，故C正確；不可能來自同一個精原細胞，故D錯誤。2圖中甲表示某動物精原細胞中的一對同源染色體。在減數(shù)分裂過程中，該對同源染色體發(fā)生了交叉互換，結(jié)果形成了所示的四個精細胞。這四個精

7、細胞中，來自同一個次級精母細胞的是()A與B與C與D與B在減數(shù)第一次分裂同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換后，同一個著絲點上連接著的兩條染色單體，絕大部分相同，少數(shù)部分不相同，因此來自同一個次級精母細胞的有與、與。方法規(guī)律：根據(jù)染色體組成判斷配子來源的方法(1)若兩個精細胞中染色體完全相同，則它們可能來自同一個次級精母細胞。簡記為“同為同一次”。(2)若兩個精細胞中染色體恰好“互補”，則它們可能來自同一個初級精母細胞分裂產(chǎn)生的兩個次級精母細胞。簡記為“補為同一初”。(3)若兩個精細胞中的染色體有的相同，有的互補，只能判定可能來自同一個生物不同精原細胞的減數(shù)分裂過程。簡記為“同、補同一體

8、”。受精作用及相關(guān)曲線問題探究如圖所示為生物體的有性生殖過程。1結(jié)合細胞膜的成分，討論精子與卵細胞相互識別的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？精子與卵細胞融合的過程體現(xiàn)了生物膜的什么特性？提示：精、卵細胞相互識別的物質(zhì)基礎(chǔ)是細胞膜表面的糖蛋白。精卵細胞相互融合體現(xiàn)了膜的流動性。2受精卵中的染色體一半來自精子，一半來自卵細胞，是否意味著父、母雙方各為后代提供一半的遺傳物質(zhì)？分析原因。提示：不是。受精卵細胞核中的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，但細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎完全來自于卵細胞。歸納總結(jié) 1過程分析(1)減數(shù)分裂結(jié)果分析：經(jīng)減數(shù)分裂形成的生殖細胞(精子或卵細胞)的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。配子中

9、的染色體數(shù)目只有體細胞的一半，并且沒有同源染色體。(2)受精作用結(jié)果分析：經(jīng)受精作用形成的受精卵中的染色體一半來自精子(父方)、一半來自卵細胞(母方)。使受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)為體細胞染色體數(shù)，且出現(xiàn)同源染色體。(3)同一雙親的子代遺傳呈現(xiàn)多樣性的原因。2曲線分析(1)細胞中DNA含量變化曲線。ab段為減數(shù)第一次分裂前的間期，bc段為減數(shù)第一次分裂，cd段為減數(shù)第二次分裂，即ad段為減數(shù)分裂。e點表示進行受精作用。eg段為受精卵的有絲分裂，其中ef段為有絲分裂間期，fg段為分裂期。(2)細胞中染色體數(shù)變化曲線。Oa表示減數(shù)第一次分裂前的間期及減數(shù)第一次分裂，ac表示減數(shù)第二次分裂。d點表示進

10、行受精作用。df表示受精卵的有絲分裂。1如圖是生物的有性生殖過程。下列敘述正確的是()A非同源染色體的自由組合發(fā)生在過程中B由過程可知受精卵中的細胞質(zhì)主要來自精子C同源染色體的分離發(fā)生在過程和中D僅有過程即可維持親子間染色體數(shù)目的恒定A分析題圖可知，過程是減數(shù)分裂，過程是受精作用。非同源染色體的自由組合發(fā)生在減數(shù)第一次分裂的后期，A正確；受精卵中的細胞質(zhì)主要來自卵細胞，B錯誤；同源染色體的分離僅發(fā)生在過程中，C錯誤；過程和共同維持親子間染色體數(shù)目的恒定，D錯誤。2如圖表示細胞分裂和受精作用過程中核DNA含量的變化，有關(guān)分析正確的是()Aa、b、c分別進行減數(shù)分裂、受精作用、有絲分裂BCD與OP

11、的染色體數(shù)相同CJK發(fā)生同源染色體聯(lián)會與分開DOP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO發(fā)生了受精作用Ba階段表示有絲分裂過程中核DNA含量變化規(guī)律，b階段表示減數(shù)分裂過程中核DNA含量變化規(guī)律，c階段表示受精作用和有絲分裂過程中核DNA含量變化規(guī)律，A項錯誤；圖中CD和OP都表示有絲分裂前期、中期和后期，所以CD與OP的染色體數(shù)相同，B項正確；JK表示減數(shù)第二次分裂末期，而同源染色體聯(lián)會與分開發(fā)生在減數(shù)第一次分裂過程中，C項錯誤；OP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO發(fā)生了DNA的復(fù)制，D項錯誤。課堂小結(jié)知 識 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建核 心 語 句 歸 納1導(dǎo)致配子中染色體組合多樣性的原因。

12、(1)同源染色體分離的同時，非同源染色體自由組合。(2)同源染色體上非姐妹染色單體間發(fā)生交叉互換。2受精卵中的核遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方，但細胞質(zhì)基因幾乎全部來自母方。3受精作用的實質(zhì)是細胞核的融合。4減數(shù)分裂和受精作用共同維持生物體細胞中染色體數(shù)目的恒定。1A和A、B和B分別代表細胞中的兩對同源染色體，下列來自同一個精原細胞的一組精子是()AAB、AB、AB、ABBAB、AB、AB、ABCAB、AB、AB、ABDAB、AB、AB、ABB由于減數(shù)第一次分裂過程中同源染色體分離，非同源染色體自由組合，一個精原細胞應(yīng)產(chǎn)生兩個“互補”類型的次級精母細胞，而減數(shù)第二次分裂相當(dāng)于有絲分裂，因此

13、最終產(chǎn)生的4個精細胞(精子)只有兩種類型，且互補。2在顯微鏡下觀察動物組織切片，發(fā)現(xiàn)細胞內(nèi)的染色體數(shù)目有的是體細胞的一半，有的是體細胞的2倍，該切片取自()A人的小腸表皮B家兔胚胎C綿羊肝臟D牛精巢D人的小腸、家兔胚胎及綿羊的肝臟，這些組織或器官的細胞所進行的細胞分裂方式都是有絲分裂，不可能出現(xiàn)細胞內(nèi)的染色體數(shù)目是體細胞的一半的時期，而牛的精巢內(nèi)，一部分精原細胞進行減數(shù)分裂，一部分精原細胞進行有絲分裂。3進行有性生殖的生物產(chǎn)生后代需經(jīng)過受精作用，下列相關(guān)生物學(xué)描述錯誤的是()A生物的發(fā)育是遺傳物質(zhì)與環(huán)境相互作用的過程B受精前卵細胞的呼吸和代謝異常旺盛，為受精過程做準(zhǔn)備C后代的多樣性體現(xiàn)了有性生

14、殖的優(yōu)越性D后代的多樣性有利于生物在自然選擇中進化B受精前卵細胞的呼吸和代謝比較緩慢，受精過程使卵細胞變得十分活躍，然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(zhì)與環(huán)境相互作用的發(fā)育過程，A項正確，B項錯誤。后代的多樣性有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性，C、D項正確。4下圖是某種動物細胞分裂過程中染色體數(shù)目變化情況，下列相關(guān)敘述正確的是()A圖中顯示了減數(shù)分裂、有絲分裂和受精作用過程BCH、IM段可分別表示為一個細胞周期CAI段表示減數(shù)分裂DEF段發(fā)生了同源染色體的分離A依據(jù)曲線所表示染色體數(shù)目變化可知，AG段表示減數(shù)分裂，HI段表示受精作用，IM段表示有絲分裂

15、，A選項正確，C選項錯誤；CG為減數(shù)第二次分裂過程，CH不能表示為一個細胞周期，B選項錯誤；EF段表示減數(shù)第二次分裂后期，細胞中著絲點分裂，姐妹染色單體分離形成染色體，染色體數(shù)目加倍，D選項錯誤。5如圖是高等動物的生殖發(fā)育周期圖解(2N、N表示染色體數(shù))，試回答以下問題：(1)由成體開始到受精卵的形成主要需要經(jīng)過_和_兩個過程。這兩個過程的重要意義是_。(2)哺乳動物的A過程發(fā)生在_中。(3)受精卵經(jīng)_和_最終發(fā)育為成體，此過程中細胞的分裂方式為_。解析(1)分析圖解可知，高等動物個體發(fā)育成熟后，通過減數(shù)分裂(A過程)產(chǎn)生配子，雌雄配子經(jīng)過受精作用(B過程)結(jié)合形成受精卵，繼續(xù)進行個體發(fā)育，由

16、此可見，減數(shù)分裂和受精作用對于維持生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，保持親代和子代的穩(wěn)定遺傳，促進遺傳物質(zhì)的重新組合有重要意義。(2)哺乳動物的減數(shù)分裂發(fā)生在卵巢和睪丸中。(3)受精卵經(jīng)細胞分裂和細胞分化最終發(fā)育為成體，此過程中細胞的分裂方式為有絲分裂。答案(1)A減數(shù)分裂B受精作用維持生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，保持親代和子代的穩(wěn)定遺傳，促進遺傳物質(zhì)的重新組合(2)卵巢和睪丸(3)細胞分裂細胞分化有絲分裂教材課后習(xí)題(教師用書獨具)一、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期，非姐妹染色單體可能互換部分遺傳物質(zhì)；中期時，同源染色體隨機排列在細

17、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胞的隨機結(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)律的正常的細胞分裂，在減數(shù)分裂的過程中，染色體只復(fù)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(jié)合使受精卵及其發(fā)育成的個體體細胞中又可以恢復(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。二、拓展題提示：在減數(shù)分裂形成精子或卵細胞的過程中，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