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2019-2020年高一生物《減數(shù)分裂和有性生殖細胞的形成》學案 新人教版 （一）、減數(shù)分裂的概念 1、范圍： 。 2、時期： 。 3、過程： 。 4、特點： 。 5、結(jié)果： 。 【指點迷津】： 1、原始生殖細胞和成熟生殖細胞： 原始生殖細胞，如哺乳動物的精原細胞、卵原細胞，被子植物的小孢子母細胞、大孢子母細胞，原始生殖細胞是特殊的體細胞。與體細胞的相同點是：①、染色體數(shù)目相同，就二倍體生物而言，其染色體數(shù)目為2N；②、都能進行有絲分裂以增加自身的數(shù)目；與體細胞的不同點是原始生殖細胞還能進行減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細胞。成熟生殖細胞如精子、卵細胞。 2、減數(shù)分裂與有絲分裂 減數(shù)分裂包括連續(xù)的兩次分裂，減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂，而每一次分裂也可以分為間期和分裂期，分裂期也可人為地分為前、中、后未四個時期。但要注意的是減Ⅱ分裂之前不出現(xiàn)間期或間期極短（即使出現(xiàn)間期，也無染色體的復制） 減數(shù)第一次分裂主要抓住同源染色體的行為和數(shù)量的變化：同源染色體聯(lián)會形成四分體、非姐妹染色單體之間交叉互換、同源染色體分離、非同源染色體自由組合、染色體數(shù)目減半。減數(shù)第二次分裂與有絲分裂類似（對二倍體生物來說：有絲分裂有同源染色體但無同源染色體的行為和數(shù)量變化，減數(shù)第一次分裂有同源染色體也有同源染色體的行為和數(shù)量的變化，但減數(shù)第二次分裂無同源染色體），主要變化是染色體行為和數(shù)目的變化，染色體數(shù)目不減半。 （二）、精子的形成過程（以哺乳動物為例） 1、形成場所： 2、過程： Ⅰ.有絲分裂 Ⅱ.減數(shù)分裂 Ⅲ.變形 Ⅱ.減數(shù)分裂 1、減數(shù)第一次分裂 （1）、減數(shù)第一次分裂間期 主要變化： 。結(jié)果：每一條染色體上都有由一個著絲點連著的兩條染色單體，精原細胞也變?yōu)榱? 。 【思考題】：設精原細胞中染色體數(shù)目為2n個＝n對，則經(jīng)過復制后的染色體的對數(shù)是 對。 【指點迷津】：同源染色體的三個條件：分別來自父母雙方、形態(tài)和大小一般相同（性染色體XY不同）、能聯(lián)會。 【思考題】：來自父母雙方的二條染色體一定是同源染色體？形態(tài)大小相同的二條染色體一定是同源染色體？能聯(lián)會的二個染色體一定是同源染色體？因此，同源染色體的主要條件是 。 （2）、前期Ⅰ： 主要變化：同源染色體 ；有時，非姐妹染色單體進行 ，導致 。（與有絲分裂一樣，也有兩出現(xiàn)、兩消失） 【思考題】：①、圖中有幾對同源染色體？幾條染色體、幾條染色單體、幾個DNA分子？ ②、該細胞中有 個染色體組。 （3）、中期Ⅰ： 主要變化：①、同源染色體的著絲點排列在赤道板的 ；②、每個著絲點的 與紡錘絲相連。（這是與有絲分裂不同的地方） 【思考題】：①、具有該圖所示細胞的生物體，其染色體在該期的赤道板兩側(cè)有 種排列方式；每一個細胞只能實現(xiàn)其中的 種方式。 （4）、后期Ⅰ 主要變化：①、同源染色體分離，并移向細胞的兩極；②、非同源染色體自由組合。 【思考題】：①、此圖所示細胞的每一極有 對同源染色體，有 個染色體組。 ②、具有該圖所示細胞的生物體非同源染色體自由組合的方式有 種；但每個細胞只能實現(xiàn)其中的 種。 ③、具該圖所示細胞的生物體能形成 種子細胞；該細胞能形成 種子細胞。 【指點迷津】：減數(shù)分裂是遺傳定律的細胞學基礎 1.遺傳的第一定律：基因的分離定律 原因：減數(shù)分裂第一次分裂后期同源染色體的分開導致位于其上的等位基因的分離 2.遺傳的第二定律：基因的自由組合定律 原因：減數(shù)分裂第一次分裂后期同源染色體的分開時非同源染色體是自由組合的，導致位于其上的非等位基因自由組合 （5）、未期Ⅰ 主要變化：細胞分裂二，染色體數(shù)目減半 【思考題】：①、該圖所示的細胞有 條染色體， 條染色單體， 對同源染色體， 個染色體組。 2、減數(shù)第二次分裂 （1）、前期Ⅱ：與減Ⅰ末期相同 ，細胞叫 。 （2）、中期Ⅱ：染色體的行為與有絲分裂中期相同：著絲點排列在赤道板上，每個著絲點的兩側(cè)與紡錘絲相連。細胞的名稱叫 。 （3）、后期Ⅱ：染色體的行為和數(shù)量與有絲分裂后期相同：染色體的著絲點一分為二，染色體數(shù)目暫時加倍，染色體平均分配并在紡錘絲的牽引下移向二極。細胞的名稱叫 。 （4）、未期Ⅱ：染色體的行為與有絲分裂未期相同：染色體、紡錘體消失，重新出現(xiàn)核膜核仁，細胞縊裂為二（與減一前期大致相反）。細胞的名稱叫 。 Ⅲ、變形： 精原細胞經(jīng)減數(shù)分裂后形成的是精子細胞，精子細胞必須經(jīng)過變形后才能形成精子，變形后頭部含有細胞核和少量的細胞質(zhì)，而在尾的基部有較多的細胞質(zhì)（如線粒體），為尾部的擺動提供能量，從而保證受精作用的順利實現(xiàn)；也是細胞質(zhì)遺傳特點之一（母系遺傳）的基礎之一。 【思考題】：減數(shù)分裂過程中，染色體的減半發(fā)生在 分裂，配子的種類取決于減數(shù)分裂的 分裂， 總結(jié): （三）、減數(shù)第一次分裂與減數(shù)第二分裂的區(qū)別 減數(shù)Ⅰ 減數(shù)Ⅱ 著絲點 不分裂 分裂 染色體 2n→n，減半 n→2n→n，減半 染色單體 0→4n→2n 2n→0 DNA 2n→4n→2n，減半 2n→n，減半 染色體主要行為 同源染色體聯(lián)會、分離 著絲點分裂，染色單體分開 （四）、卵細胞的形成過程 1、場所： 2、過程： 3、精子與卵細胞形成過程的比較 （1）、內(nèi)容的比較 精子形成過程 卵細胞形成過程 子細胞數(shù)目 細胞質(zhì)的分裂 是否變形 相同點 染色體的行為變化相同：染色體復制了　　次？細胞分裂了　　次？結(jié)果是一個細胞分成了　　個子細胞？子細胞中染色體數(shù)目與母細胞相比　??？ (2)、圖像的比較 A B C D 【思考題】：若A細胞完成整個的分裂過程，則能形成 個子細胞、 種子細胞，子細胞中有 對同源染色體；B細胞能形成 個子細胞、 種子細胞；若C細胞完成整個分裂過程，則能形成 個子細胞、 種子細胞， 個成熟的子細胞、 種成熟的子細胞，成熟的子細胞中有 對同源染色體，；D細胞能形成 個子細胞、 種子細胞，其子細胞的名稱叫 。 （五）、有絲分裂與減數(shù)分裂比較 1、內(nèi)容的比較 有絲分裂 減數(shù)分裂 發(fā)生范圍 發(fā)生部位 發(fā)生時期 染色體復制次數(shù) 細胞分裂次數(shù) 子細胞染色體數(shù) 同源染色體 的主要行為 子細胞性質(zhì) 子細胞數(shù) 子細胞間遺傳物質(zhì) 變異類型 2、數(shù)目的比較(以二倍體生物（2n）細胞核內(nèi)的變化為例) 項 目 有絲分裂 子 細 胞 減數(shù)分裂Ⅰ 減數(shù)分裂Ⅱ 子 細 胞 間期 分裂期 前 中 后 間期 分裂期 前 中 后 間期 分裂期 前 中 后 ① 染色體數(shù) 2n 2n　2n　4n　 2n 2n 2n 2n 2n　　 n n　 n　 2n n ② 染色單體數(shù) 0→4n 4n　4n　0　 0 0→4n 4n 4n 4n 2n 2n　2n　0 0 ③ 同源染色體對數(shù) n n　 n 　2n　 n 2n 2n 2n 2n　 0 0　 0　 0 0 ④ DNA分子數(shù) 2a→4a 4a　4a　4a　 2a 2a→4a 4a 4a 4a　 2a 2a　2a　2a a 3.減數(shù)分裂過程中幾個規(guī)律性變化曲線圖 4、曲線的比較（以二倍體生物為例） A B C D a b e c d f g h h i j k l b＇ 【思考題】：①、A、B、C、D四個坐標曲線分別表示什么分裂的什么結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的數(shù)量變化情況？請在圖中分別標明。并在四個坐標中注明細胞分裂的時期。 ②、A、B中的實線和虛線各代表什么含義？ ③、C坐標中：ab段的原 因是 ；Cd段的原因是 ；ef段的原因是 。 ④、D坐標中gh段的原因是 ；ij段的原因是 ；kl段的原因是 。 5、圖像的比較 （1）、動物細胞、植物細胞分裂的辨別 看細胞質(zhì)分裂方式：細胞板隔裂——植物細胞分裂；細胞膜縊裂——動物細胞分裂。 看細胞的外形特性：矩形有壁為植物細胞；圓形無壁一般為動物細胞。 （2）、雄性、雌性減數(shù)分裂的辨別 看細胞質(zhì)分裂是否均等：均等分裂——雄性減數(shù)分裂或第一極體的分裂；不均等分裂——雌性減數(shù)分裂。 （3）、二倍體生物細胞分裂圖像的鑒別 ①、“三看識別法”（見右圖） 一看染色體的數(shù)目（奇偶性）；二看有無同源染色體；三看有無同源染色體的行為。這種方法簡稱“三看識別法”。 【指點迷津】：不要把有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期圖像中姐妹染色單體分開后而形成的兩個子染色體當作一對同源染色體。著絲點分裂的時期，看同源染色體應看細胞的每一極。 ②、細胞分裂時期的辨別 有絲分裂 減數(shù)分裂 第一次分裂 第二次分裂 前 期 中 期 后 期 【思考題】：指出上述表格中各細胞分裂圖像各是什么分裂的什么時期？各細胞分別叫什么名稱？各細胞中的同源染色體對數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù)、DNA數(shù)、染色體組數(shù)分別是多少？ ③、減數(shù)第二次分裂過程與有絲分裂過程的比較 A、有絲分裂中期的圖像和減數(shù)第二次分裂中期的圖像的比較：在有絲分裂過程中自始至終存在著同源染色體，而在減數(shù)第二次分裂過程中一般不存在同源染色體。 A B 【指點迷津】：區(qū)分同源染色體的依據(jù)在高中生物階段有兩點：一是染色體的大小，同源染色體一般形狀和大小相似或相同；二是著絲點位置，著絲點的位置有端著絲點，也有中間著絲點的，同源染色體的著絲點位置應是相同的。 有絲分裂中期（如圖A）染色體數(shù)目一般是偶數(shù)，染色體兩兩相同，每個染色體中有2個染色單體，著絲點排列在赤道板的中央。 減數(shù)第二次分裂中期（如圖B）染色體數(shù)目有奇數(shù)，也有偶數(shù)，但找不到兩兩相同的染色體，即不是大小不同，就是著絲點位置不同，說明沒有同源染色體，但每個染色體中還有2個染色單體，如圖B所示。 C D B、有絲分裂后期和減數(shù)分裂后期分裂圖像的比較 有絲分裂后期和減數(shù)第二次分裂后期的共同特征是：著絲點分裂，每個染色體的2條染色單體彼此分開成為2條染色體，在紡綞絲的牽引下分別移向細胞兩極。 但不同之處是：有絲分裂后期的細胞中應有同源染色體（如圖C），而減數(shù)第二次分裂后期的細胞中一般沒有同源染色體（如圖D）。在識圖中應對移向同一方向（一極）的一組染色體進行分析。 （4）、單倍體和多倍體生物細胞分裂圖像鑒別 【思考題】：左圖所示的細胞可能是什么生物細胞什么分裂的什么時期？ 。此圖所示的細胞有 個染色體組；有 對同源染色體。 【思考題】：左圖所示的細胞可能是什么生物細胞什么分裂的什么時期？ 。此圖所示的細胞有 個染色體組，此圖代表的生物體的細胞分裂過程中最多會出現(xiàn) 個染色體組。若為胚乳細胞，則最多為 個染色體組。 【思考題】：左圖所示的細胞可能是什么分裂的什么時期？細胞的名稱叫什么？ 。 【思考題】：左圖所示的細胞可能是什么分裂的什么時期？細胞的名稱叫什么？ 【思考題】：左圖所示細胞可能是什么生物的什么分裂的什么時期？ 。 （六）、繪圖 要能在理解減數(shù)分裂各期染色體行為和數(shù)量變化特點的基礎上，科學、準確地繪制出四分體時期、中Ⅰ、后Ⅰ、中Ⅱ、后Ⅱ的圖像。繪圖的著重點在染色體行為和數(shù)量變化特點，細胞中的其他結(jié)構(gòu)可省略。 二、受精作用 （一）、受精作用的概念： 。 （二）、受精作用的過程：精子的頭部進入卵細胞、精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合。 （三）、受精作用的實質(zhì)：精子核與卵細胞核融合的過程。 （四）、受精作用的細胞學基礎 1、細胞膜的識別功能——同種生物的兩性生殖細胞才能融合。 2、生物膜的流動性——使兩性生殖細胞融合為一個受精卵。 【思考題】：防止多精入卵受精的屏障有 。 （五）、受精作用的特點：受精卵中的核物質(zhì)（染色體）一半來自父方一半來自母方，而細胞質(zhì)幾乎全部來自卵細胞。 【思考題】：生殖細胞是上下代之間的橋梁，受精卵細胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)幾乎全部來自母方，這就決定了細胞質(zhì)遺傳具有 特點。 【思考題】：（多選）下面是對高等動物通過減數(shù)分裂形成雌雄配子以及受精作用的描述，不正確的是 A、每個卵細胞繼承了初級卵母細胞1/4的細胞質(zhì) B、進入卵細胞并與之融合的精子幾乎不攜帶細胞質(zhì) C、等位基因進入卵細胞的機會并不相等，因為一次減數(shù)分裂只產(chǎn)生一個卵細胞 D、雌雄配子的數(shù)量相等，且彼此結(jié)合的機會相等。 （六）減數(shù)分裂和受精作用的意義——對生物的遺傳和變異都有重要意義 1、通過減數(shù)分裂和受精作用使生物親、子代 保持恒定，對遺傳有重要意義。 2、在減數(shù)分裂過程中存在基因突變、基因重組（前期Ⅰ同源染色體的非姐妹染色單體的交叉互換，后期Ⅰ非同源染色體的非等位基因自由組合）和染色體變異，從而可以形成各種基因組成的生殖細胞，而雌雄生殖細胞的結(jié)合又是隨機的，這樣就可以形成各種基因型的合子，進而發(fā)育成各種變異類型的生物體，從而為生物的進化提供了大量的原始材料，有利于生物的的生存和進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性，也是生物界豐富多彩的重要原因之一。 【思考題】：如右圖所示③過程進行的細胞分裂方式為 。①與③相比特有的變異是 。生物體經(jīng)過如圖所示過程產(chǎn)生的后代間性狀存在差異的原因有 。同一雙親產(chǎn)生的后代間性狀存在差異的主要原因是 。