2022-2023学年人教版(2019)必修二第2章第1节 减数分裂和受精作用第1课时 减数分裂学案.pdf
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1、第2章基因和染色体的关系新课程标准内容学科核心素养1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。2.说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代。3.概述性染色体上的基因传递和性别相关联。1.生命观念:通过减数分裂的过程,阐明形成配子过程中染色体的行为变化,认同遗传信息在亲子代间的连续性。2.科学思维:运用细胞减数分裂的模型,阐明遗传信息在有性生殖中的传递;通过归纳与概括伴性遗传的特点,阐明染色体上的基因与性别相关联。3.科学探究:通过果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。4.社会责任:运用遗传的观点,解释常规遗传学在实践中的应用。第 1 节 减数分裂和受精作用第 1 课 时 减
2、数 分 裂念学习目标1.通过建构精子形成过程的模型,描述减数分裂过程中染色体的动态变化。2.通过比较精子和卵细胞形成过程的异同,阐明减数分裂的概念以及各时期的特征。3.通过对细胞有丝分裂和减数分裂过程的比较,区分有丝分裂和减数分裂的图像。问题探究知识生成建 立 概 念达 成 素 养新知探究一精子的形成过程Q问题探究活动:阅读教材PHI及 图2_2,请思考回答下列问题。问 题 :精子形成的场所是哪里?提示:睾丸。问 题 :精原细胞形成精子时,染色体复制几次?细胞分裂几次?提示:染色体复制一次,细胞连续分裂两次。问 题 :精原细胞经染色体复制后成为初级精母细胞,初级精母细胞的染色体数目是否加倍?判
3、断的依据是什么?提示:不加倍。着丝粒的数目没有加倍。问 题 :什么样的两条染色体称为同源染色体?提示:减数分裂I中配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方。问 题 :减数分裂I的主要特征有哪些?提示:同源染色体联会形成四分体;四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞两极。问题(6):减数分裂I过程中,联会的生物学意义是什么?提示:有利于同源染色体分离,使染色体数目减半。问 题 :减数分裂II的主要特征是什么?试列表比较减数分裂II与有丝分裂有何相同和不同之处。提示:染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。项目减数分裂H有丝分裂相同前、中期一条染
4、色体由两条姐妹染色单体组成点后期着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开形成两条子染色体不细胞中不含同源染色体细胞中含有同源染色体同分裂后产生的是染色体数目减分裂后产生染色体数目不点半的生殖细胞变的体细胞问题(8):请用文字与箭头的形式归纳精子形成过程。提示:精原细胞f初级精母细胞f次级精母细胞f精细胞f精子。问 题 :与精原细胞相比,精子中的染色体数与核DNA分子数发生了什么变化?提示:染色体数和核DNA分子数减半。Q归纳总结(1)同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方。(2)四分体:联会后的每对同源染色体含有醛染色单体。(3)减数分裂过程中染色体数目减半发生
5、在减数分裂I(减数第一次分裂)。|拓展|1.联会和四分体(1)相互关系:同源染色体复 制、联 色四分体数量关系:1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子2.比较减数分裂I和减数分裂II称项目减数分裂I减数分裂n着丝粒不分裂分裂染色体2 n f n,减半n-*2n-*n,不减半DNA数目4n*2n,减半2n-*n,减半染色体主要行为同源染色体联会、分离,非同源染色体自由组合染色单体分开同源染色体有无EQ即时应用1.在初级精母细胞中不存在的行为是(B )A.同源染色体配对B.姐妹染色单体分离C.同源染色体彼此分离D.非姐妹染色单体之间交换片段解析:同源染色体配对和非姐妹
6、染色单体之间交换片段均发生在减数分 裂I前期,同源染色体彼此分离发生在减数分裂I后期,姐妹染色单体分离发生在减数分裂I I后期,初级精母细胞中不存在该行为。2.马蛔虫体细胞有两对染色体,下列有关其精原细胞减数分裂过程的叙述,错误的是(C )A.减数分裂I后期移向两极的染色体不相同B.减数分裂I I细胞质会发生均等分裂C.初级精母细胞联会时形成4个四分体D.精细胞中不存在同源染色体解析:减数分裂I后期同源染色体分离,所以移向两极的染色体不相同;精原细胞在减数分裂I I末期,细胞质会发生均等分裂,形成两个大小相等的精细胞;马蛔虫体细胞有两对染色体,所以其初级精母细胞联会时形成2个四分体;由于减数分
7、裂I过程中,同源染色体已分离,故减数分裂形成的精细胞中不存在同源染色体。新知探究二卵细胞和精子形成的异同点3Q问题探究活动:如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图,请据图思考回答下列问题。问题(1):如图所示的是精子形成过程还是卵细胞的形成过程?请简述判断的理由。提示:精子形成过程,因为减数分裂I 末期形成两个子细胞时细胞质是均等分裂的。问题(2):请将图中细胞分裂图像按正确分裂顺序排序。提示:。问题(3):试比较精子和卵细胞形成过程有哪些不同点。提示:细胞质的分裂方式不同,精子形成过程细胞质均等分裂,初级卵母细胞和次级卵母细胞分裂时细胞质不均等分裂;生殖细胞数量不同,精子形成过程最终形成4
8、个精子,卵细胞形成过程最终形成1 个卵细胞;精子形成过程需要变形,而卵细胞形成过程不需要变形。问 题 :精子和卵细胞形成过程有何相同点。提示:染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞中染色体数目减半。总归纳总结卵细胞形成过程与精子形成过程的比较项目精子形成过程卵细胞形成过程场所睾丸卵巢细胞质是否均等分裂均等分裂存在不均等分裂续表项目精子形成过程卵细胞形成过程是否变形变形不变形结果一个精原细胞1生个精子一个卵原细胞1L个卵细胞、a个极体Q即时应用3.下列关于减数分裂形成卵细胞过程的叙述中,正确的是(C )卵原细胞经减数分裂形成的只有卵细胞对体细胞染色体数为2 n的生物来说,次级卵母细胞中存在同源
9、染色体着丝粒在减数分裂I I后期分裂 同源染色体的分离导致子细胞中染色体数目减半减数分裂的结果是子细胞中染色体数目减半,核DN A含量不变 染色体数目的减半发生在减数分裂I I末期A.B.C.D.解析:卵原细胞经减数分裂形成的细胞除卵细胞外还有极体,错误;对体细胞染色体数为2 n的生物来说,由于在减数分裂I过程中同源染色体分离,所以在次级卵母细胞中不存在同源染色体,错误;减数分裂的结果是子细胞中染色体数目减半,核DN A含量也减半,错误;染色体数目的减半发生在减数分裂I末期结束时,错误。4.下列有关两个细胞分裂图像的说法正确的是(D)A.均是卵细胞形成过程中的细胞B.中均含两对同源染色体C.能
10、产生4种类型的生殖细胞D.能产生1种类型的生殖细胞解析:由细胞中染色体变化的规律及细胞质的分裂情况可知,细胞是初级精母细胞,正处于减数分裂I后期,含两对同源染色体,其中非同源染色体已完成组合,它只能产生2种(4个)生殖细胞(精细胞);细胞是次级卵母细胞,正处于减数分裂I I后期,不含同源染色体,只能产生1种(1个)生殖细胞(卵细胞)。新知探究三减数分裂过程中相关数量变化E Q问题探究活动:以人体为例分析精原细胞减数分裂I和减数分裂n过程中染色体和核DN A含量变化规律。问题:请绘制减数分裂过程中一个细胞内染色体和核DN A分子数目变化曲线。提示:染色体一*t 桢D N A 分子3:/.!2n
11、-O nL0 间 期 减数分 减数分 裂 I 裂n问题(2):在减数分裂II后期染色体加倍的原因是什么?染色单体和核DNA也加倍了吗?提示:着丝粒断裂导致染色体加倍,染色单体数为0,核 DNA不加倍。问 题 :在减数分裂I 后期的初级精母细胞和减数分裂H后期的次级精母细胞中,移向细胞一极的染色体数目和形态结构相同吗?提示:数目相同,形态结构不同。初级精母细胞中的染色体含有姐妹染色单体。E Q归纳总结核 DNA含量与染色体数量变化的原因分析 核 DNA含量加倍的原因是DNA的复制;减半的原因是细胞分裂。(2)染色体数量加倍的原因是着丝粒分裂;减半的原因是细胞分裂。1拓展11.每条染色体上DNA含
12、量变化的分析t每 条 染 色 体 上 的 DN A含 量 B CDE F0细 胞 分 裂 时*期如图所示曲线既适用于减数分裂,也适用于有丝分裂,相关分析如下:项目A-BB-*CC-DE-*F特点及其变化vn1*染色体;1条染色体;1个DNA分2个DN0子;无染色子;2条染色_ _ _ _ _ _ 单体 和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _11条染色体2 个D N A 52条染色单体V-AA V着性粒分裂姐妹染色单体变为染色体1条染色体1个DNA分子无染色单体对应减数分裂时期减数分裂I和减数分裂H的前期、中期减数分裂II后期减数分裂n末期减数分裂前的间期对应有丝分裂时期前期和中期间期后期末期
13、2.染色(单)体、核DNA、同源染色体数目的判断方法(1)确定染色体数若以有丝分裂或减数分裂图示形式出现,可根据“着丝粒数=染色体数”来确定。若已知体细胞染色体数,判断其他各时期染色体数。有丝分裂只有后期染色体数暂时加倍,其他各时期与体细胞染色体数一致。若是减数分裂,则减数分裂I时期与体细胞染色体数一致,减 数 分 裂I之后染色体数目为体细胞的一半(减 数 分 裂I I后期,着丝粒分裂,染色体数暂时加倍)。(2)确定染色单体数染色单体出现在复制后,着丝粒分裂前这段时期,染色单体数=染色体数X2。在 DNA复制前和着丝粒分裂后的时期,染色单体数为零。(3)确定核DNA数有染色单体时,核DNA数=
14、染色单体数。无染色单体时,核DNA数=染色体数。(4)确定同源染色体数有丝分裂全过程都有同源染色体。减数分裂I 后,受精作用前无同源染色体,其他各时期均含同源染色体。同源染色体的对数等于染色体数的一半。EQ即时应用5.在减数分裂过程中,没有染色单体的时期是(B)A.减数分裂I 后 期 B.减数分裂H后期c.减数分裂n 前 期D.减数分裂n 中期解析:减数分裂II后期由于着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成染色体,所以不存在染色单体。6.如图表示雄果蝇(2n=8)进行某种细胞分裂时一,处于四个不同阶段的细胞(I W)中遗传物质或其载体()的数量。下列叙述错误的是(D )1 U III I V细胞类型
15、A.该过程表示精原细胞进行的减数分裂B.表示染色单体数,表示核DN A数C.I阶段细胞中含有8条染色体、4对同源染色体D.互换发生在I I和I I I所处阶段解析:根据W染色体、核DN A减半,可判断该过程表示精原细胞进行的减数分裂过程,I可代表精原细胞,I I可代表初级精母细胞,111可代表次级精母细胞,W可代表精细胞;图中为染色体,为染色单体,为核DN A;I阶段细胞中没有染色单体,染色体:核DN A=1:1,且染色体数目与体细胞数目相同,可代表体细胞或原始生殖细胞,细胞中含有8条染色体、4对同源染色体;互换发生在减数分裂I的前期(四分体时期),应属于H所处阶段。新知探究四细胞分裂图像的判
16、断3 Q问题探究活动:研究人员对某高等生物(2 n)细胞分裂过程中染色体形态、数目进行了观察分析,得到如图所示的图像。请结合该图解回答下列问题。问题(1):图中含有同源染色体的细胞有哪些?提示:A、B、C、E o问题(2):图中表示正在进行有丝分裂的细胞有哪些?提示:A、Co问题(3):图B细胞进行的是哪种分裂?处于何时期?说出判断依据。提示:图B细胞含有同源染色体,且同源染色体分离,应处于减数分裂I的后期。问题(4):图D细胞进行的是哪种分裂?处于何时期?说出判断依据。提示:图D细胞不含同源染色体,且着丝粒分裂,处于减数分裂II的后期。Q 归纳总结细胞分裂图像题的两种判断方法(1)根据染色体
17、的特点辨别细胞分裂方式一 一“三看法”奇数-减数分裂n或减数分裂已完成高 舞 二看有 没 有 一减数分裂n或减数分裂已完成 偶数星同返 一 ki病况“有一减数分裂I一色体I右二看同源染色体联会等行为 没有一有丝分裂口诀:一看数,二看体,三看行为比一比。(2)依据细胞质分配识别减数分裂不同时期的图像 不均等-细胞质分配烈 普-初 级 卵 母 细 胞 侬S您上-次 级 卵 母 细 胞染色体一 器b初 级 精 母 细 胞 叵 亚)一无同源 次 级 精 母 细 华 G染色体胞或极体q即时应用7.如图为某一高等动物体内的一组细胞分裂示意图,据图分析正确的是(D )A.图产生的子细胞不一定为精细胞B.图中
18、属于体细胞有丝分裂过程的有C.一般不用该生物的性腺作为观察减数分裂的实验材料D.该生物的正常体细胞中含有4条染色体解析:细胞中同源染色体分离,且细胞质均等分裂,该高等动物为雄性动物;图细胞处于减数分裂I I后期,且细胞质均等分裂,称为次级精母细胞,其分裂形成的子细胞一定为精细胞。体细胞进行的是有丝分裂,图中属于有丝分裂过程的有。动物的精巢(睾丸)是观察动物细胞减数分裂的最佳材料,卵巢中同一时期进行减数分裂的卵原细胞很少,并且它的分裂是不完整的,故一般不用雌性动物的性腺作为观察减数分裂的实验材料。8.图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体D NA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞
19、图像,据图判断下列分析不正确的是(D )*依vzcly及日球服味A.图1中A B段的形成是核D NA复制的结果,图2中丙细胞将发生C D段的变化B.图2中的乙表示初级卵母细胞正在发生同源染色体分离C.图2中甲、乙、丙细胞中所含染色体数分别为8、4、2D.图1中D点时期细胞中染色体数与A点时期染色体数目相等解析:图1中A B段形成的原因是核D NA复制,图2中丙细胞将发生C D段的变化,即着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体;图2中的乙细胞中同源染色体分离,且细胞质不均等分裂,所以该图表示初级卵母细胞正在发生同源染色体分离;图2中甲、乙、丙细胞中所含染色体数分别为8、4、2;图1中C D段发生
20、着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,所以D点时期细胞中染色体数是A点时期染色体数目的两倍。联系实际素养落实知 识 迁 移培 养 能 力 生活情境唐氏综合征又称2 1三体综合征,是一种常见的染色体异常遗传病,患者的智力低于常人,身体发育缓慢,并且表现出特殊的面容。对患者进行染色体检查,可以看到患者比正常人多了一条2 1号染色体。探究:(1)2 1三体综合征产生的原因是什么?提示:父方或母方产生生殖细胞时减数分裂异常,产生了 2 1号染色体多一条的精子或卵细胞,该异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子完成受精作用,会出现2 1三体综合征患者。(2)若确定母方卵原细胞减数分裂异常,产生了一个2
21、1号染色体多一条的卵细胞,试分析该卵细胞产生的原因。提示:可能是母方减数分裂I同源染色体没有正常分离,也可能是减数分裂I I着丝粒分裂后两条子染色体没有正常分离(移向两极)所致。课堂小结完善概念图关键语句精原胞染色体豆制联 会、四分体(E换)同源染色体分离,非同源染色体自由组合-次级精母细胞一着丝粒分裂姐妹染色单体分开精细胞变1精子减数分裂过程次级卵原细胞一初级噌细胞一色本制染体复联会、四分体(互换)母细胞着丝粒分裂姐妹染色单体分开卵细胞同 源 染 色 体 分n离,非 同 源 染 族色 体 自 由 组 合LL着丝粒分裂单体分开1.进行有性生殖的生物,在由原始生殖细胞产生成熟生殖细胞的过程中,染
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