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第1節(jié)
減數(shù)分裂和受精作用第2章
基因和染色體的關(guān)系人教版(2019)必修二(二)受精作用觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片,識(shí)別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)。01通過(guò)建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型,能夠闡述配子中染色體組合多樣性的原因、判斷配子來(lái)源與種類02能夠說(shuō)出受精作用的過(guò)程,闡明減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物遺傳的重要意義。03學(xué)習(xí)目標(biāo)觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片01配子中染色體組合的多樣性02受精作用03目錄觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片實(shí)驗(yàn)原理:
蝗蟲的精母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體形態(tài)、位置和數(shù)目都在不斷地發(fā)生變化,因而可據(jù)此識(shí)別減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí)期。選材要求:①細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)量較少。②選擇雄性個(gè)體的生殖器官進(jìn)行取材觀察。觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片先在低倍鏡下依次找到減數(shù)第一次分裂中期、后期和減數(shù)第二次分裂中期、后期的細(xì)胞,再在高倍鏡下仔細(xì)觀察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目。根據(jù)觀察結(jié)果,盡可能多地繪制減數(shù)分裂不同時(shí)期的細(xì)胞簡(jiǎn)圖觀察步驟在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片。識(shí)別初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞和精細(xì)胞。繪圖低倍鏡觀察高倍鏡觀察觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片觀察步驟觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片減數(shù)分裂Ⅰ中期減數(shù)分裂Ⅰ后期減數(shù)分裂Ⅰ前期減數(shù)分裂Ⅰ前期減數(shù)分裂Ⅱ后期減數(shù)分裂Ⅱ末期減數(shù)分裂Ⅱ中期減數(shù)分裂Ⅰ末期觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片怎么能夠通過(guò)靜態(tài)的照片推測(cè)出細(xì)胞分裂全過(guò)程?黑麥減數(shù)分裂的顯微圖像分同源分姐妹同一時(shí)刻,生物體內(nèi)不同的細(xì)胞可能處于不同的時(shí)期,通過(guò)相互對(duì)照和排序,來(lái)推測(cè)減數(shù)分裂的全過(guò)程。??觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片視野中的細(xì)胞減數(shù)分裂是動(dòng)態(tài)變化的嗎?能觀察到不同時(shí)期的細(xì)胞嗎???細(xì)胞已被殺死固定,不可能動(dòng)態(tài)變化;但不同細(xì)胞被固定在不同時(shí)期,因此可觀察到各時(shí)期的染色體形態(tài)。??觀察細(xì)胞減數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)材料的選擇需要考慮兩個(gè)方面①雄性個(gè)體產(chǎn)生的精子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌性個(gè)體產(chǎn)生的卵細(xì)胞的數(shù)量,因此在選擇觀察減數(shù)分裂的材料時(shí)要選擇分裂旺盛的雄性個(gè)體生殖器官。②在動(dòng)物卵巢內(nèi)減數(shù)分裂沒有進(jìn)行徹底,所以要完整觀察減數(shù)分裂各時(shí)期的圖像,一般不選擇雌性個(gè)體。觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片01配子中染色體組合的多樣性02受精作用03目錄配子中染色體組合的多樣性受精卵精子卵細(xì)胞細(xì)胞分化有絲分裂受精作用減數(shù)分裂(46條)個(gè)體(46條)父親(46條)母親(46條)(23條)(23條)一母生九子九子各不同受精卵種類不同配子多種多樣?配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型(一)目的要求:
1.加深對(duì)減數(shù)分裂過(guò)程及其特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。2.理解配子中染色體組合的多樣性。3.領(lǐng)悟減數(shù)分裂的意義。(二)材料用具:較大的白紙、鉛筆或彩筆、適于制作染色體的材料(如橡皮泥、扭扭棒、細(xì)樹枝、紙卷等)模型建構(gòu)提示:1.用不同顏色的橡皮泥制作同樣大小的染色體來(lái)代表同源染色體。建議從減數(shù)分裂I開始建構(gòu),不需要構(gòu)建減數(shù)分裂前的間期,2.你準(zhǔn)備在模擬時(shí)使用幾對(duì)同源染色體?非同源染色體如何區(qū)分?3.進(jìn)入減數(shù)分裂I時(shí)是否有姐妹染色單體?4.減數(shù)分裂工中四分體的非姐妹染色單體的交換,你準(zhǔn)備如何模擬?5.同源染色體分開后分到兩個(gè)子細(xì)胞中染色體顏色是否需要保持一致?配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:建立減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和主要行為的變化模型建構(gòu)提示:1.用不同顏色的橡皮泥制作同樣大小的染色體來(lái)代表同源染色體。建議從減數(shù)分裂I開始建構(gòu),不需要構(gòu)建減數(shù)分裂前的間期,2.你準(zhǔn)備在模擬時(shí)使用幾對(duì)同源染色體?非同源染色體如何區(qū)分?3.進(jìn)入減數(shù)分裂I時(shí)是否有姐妹染色單體?4.減數(shù)分裂工中四分體的非姐妹染色單體的交換,你準(zhǔn)備如何模擬?5.同源染色體分開后分到兩個(gè)子細(xì)胞中染色體顏色是否需要保持一致?配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:建立減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和主要行為的變化用兩種顏色的橡皮泥制作染色體,每種顏色制作兩條大小不同染色體,每條染色體由兩條單體組成。在白紙上繪制初級(jí)精母細(xì)胞的輪廓、中心體和紡錘體。讓兩條長(zhǎng)度相同、顏色不同的染色體配對(duì),使著絲??拷?。將兩對(duì)染色體橫向分別排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè)。雙手抓住并移動(dòng)染色體的著絲粒,使兩種顏色的染色體分離,分別移向細(xì)胞的兩極。配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:建立減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和主要行為的變化繪制兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的輪廓、中心體、紡錘體,將已經(jīng)移到細(xì)胞兩極的染色體分別放到這兩個(gè)新細(xì)胞中。將新細(xì)胞中的染色體橫向排列在細(xì)胞中央的赤道板處。分開著絲粒,將染色體分別移向兩極。在兩極有染色體部分繪制出細(xì)胞輪廓代表子細(xì)胞。配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合1、模擬細(xì)胞中只有一對(duì)同源染色體的情況4個(gè)配子、兩兩相同配子中染色體組合的多樣性2、模擬細(xì)胞中有兩對(duì)同源染色體的情況探究?實(shí)踐:模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合細(xì)胞中有兩對(duì)同源染色體的情況下,共能產(chǎn)生四種配子(不考慮交叉互換)配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合3.若細(xì)胞中含有3對(duì)同源染色體配子中染色體組合:8種23種配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合1.含2對(duì)同源染色體(Yy、Rr)的細(xì)胞(個(gè)體)產(chǎn)生的配子的種類(不考慮互換)項(xiàng)目實(shí)際能產(chǎn)生配子的種類可能產(chǎn)生配子的種類一個(gè)精原細(xì)胞2種(YR和yr或Yr和yR)4種(YR、yr、Yr、yR)一個(gè)雄性個(gè)體4種(YR、yr、Yr、yR)4種(YR、yr、Yr、yR)一個(gè)卵原細(xì)胞1種(YR或yr或Yr或yR)4種(YR、yr、Yr、yR)一個(gè)雌性個(gè)體4種(YR、yr、Yr、yR)4種(YR、yr、Yr、yR)配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合2.含n對(duì)同源染色體的細(xì)胞(個(gè)體)產(chǎn)生的配子的種類(不考慮互換)項(xiàng)目實(shí)際能產(chǎn)生配子的種類可能產(chǎn)生配子的種類1個(gè)精原細(xì)胞2種2n種1個(gè)雄性個(gè)體2n種2n種1個(gè)卵原細(xì)胞1種2n種1個(gè)雌性個(gè)體2n種2n種配子中染色體組合的多樣性探究?實(shí)踐:模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合3.若考慮互換,會(huì)增加配子的種類,如一個(gè)含n對(duì)同源染色體的生物產(chǎn)生的配子種類會(huì)大于2n種。觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂裝片01配子中染色體組合的多樣性02受精作用03目錄受精作用1.定義:精子與卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。2.過(guò)程:(1)精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞,尾部留在外面。(2)卵細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生生理反應(yīng),阻止其他精子再進(jìn)入。(3)精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相融合,使彼此的染色體會(huì)合在一起。受精作用受精作用受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞的數(shù)目,其中有一半的染色體來(lái)自精子,另一半來(lái)自卵細(xì)胞。3.結(jié)果:受精卵細(xì)胞核:細(xì)胞質(zhì):幾乎全由卵細(xì)胞提供精子的核+卵細(xì)胞核注意:①精卵相互識(shí)別的基礎(chǔ):②精卵融合體現(xiàn):③受精卵中遺傳物質(zhì)的來(lái)源:細(xì)胞膜上的糖蛋白細(xì)胞膜的流動(dòng)性①核內(nèi)DNA:一半來(lái)自精子(父方),一半來(lái)自卵細(xì)胞(母方)②細(xì)胞質(zhì):幾乎都來(lái)自卵細(xì)胞(母方)受精作用同卵雙胞胎:一個(gè)精子與一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合完成受精作用后,受精卵一分為二變?yōu)?個(gè)一樣的細(xì)胞,然后發(fā)育成為2個(gè)個(gè)體,因?yàn)?個(gè)個(gè)體源自同一個(gè)受精卵,所以叫同卵雙胞胎。異卵雙胞胎:婦女每月排卵1次,有時(shí)因某種原因同時(shí)排出兩個(gè)卵細(xì)胞并同時(shí)受精,就產(chǎn)生了兩個(gè)不同的受精卵。這兩個(gè)受精卵各有自己的一套胎盤,相互間沒有什么聯(lián)系,叫作異卵雙胞胎拓展受精作用①減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定,維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。②通過(guò)有性生殖,新一代繼承了父母雙方的遺傳物質(zhì)。③在有性生殖的過(guò)程中,減數(shù)分裂形成的配子,其染色體組合具有多樣性,加上受精過(guò)程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性,同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于適應(yīng)多變的自然環(huán)境,有利于生物在自然選擇中進(jìn)化。④減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物的遺傳和變異,都是十分重要的。4.減數(shù)分裂和受精作用的意義:課堂小測(cè)1.下圖①~④是某種百合(2n=24)的減數(shù)分裂不同時(shí)期圖像。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()
A.圖像①所在時(shí)期的細(xì)胞發(fā)生非同源染色體自由組合B.圖像②所在時(shí)期的細(xì)胞同源染色體處于聯(lián)會(huì)狀態(tài)C.圖像③所在時(shí)期的一個(gè)細(xì)胞核中染色體數(shù)目為24條D.圖像④所在時(shí)期的細(xì)胞中姐妹染色體單體已經(jīng)分離C課堂小測(cè)解析:A、①細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂后期,該細(xì)胞的特點(diǎn)是同源染色體分離,非同源染色體自由組合,A正確;B、同源染色體聯(lián)會(huì)并且非姐妹染色單體間發(fā)生染色體互換發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前期,②細(xì)胞處于減數(shù)第一次分裂前期,B正確;C、③細(xì)胞中有4個(gè)細(xì)胞核,處于減數(shù)第二次分裂的末期,染色體數(shù)目減半,所以一個(gè)細(xì)胞核中染色體數(shù)目為12條,C錯(cuò)誤;D、④細(xì)胞處于減數(shù)第二次分裂的后期,著絲粒分裂,姐妹染色單體分離,變?yōu)樽尤旧w,D正確。故選C。課堂小測(cè)2.豬的精細(xì)胞有19條染色體,在它的精原細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂的四分體時(shí)期,細(xì)胞內(nèi)含有的四分體個(gè)數(shù)、染色體條數(shù)和DNA分子個(gè)數(shù)分別是()A.19、19、19 B.19、38、76 C.19、38、38 D.38、76、76解析:分析題意,豬的精細(xì)胞有19條染色體,精細(xì)胞染色體數(shù)目減半,則體細(xì)胞應(yīng)有38條染色體,即19對(duì)同源染色體,減數(shù)分裂過(guò)程中能形成19個(gè)四分體(=同源染色體對(duì)數(shù));四分體時(shí)期即減數(shù)第一次分裂前期,此時(shí)DNA分子復(fù)制,染色體數(shù)目不變,有38條,但此時(shí)每條染色體上有2個(gè)核DNA分子,故有76個(gè)核DNA。故選B。B課堂小測(cè)3.下列有關(guān)減數(shù)分裂與受精作用的敘述,正確的是()A.聯(lián)會(huì)時(shí),一對(duì)同源染色體的形態(tài)和大小一定是相同的B.四分體中的姐妹染色單體間的交換增加了配子的多樣性C.非同源染色體的自由組合是形
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