内容正文:
第一节 减数分裂和受精作用
第1课时 减数分裂产生精子或卵细胞
[学习目标]
1.通过模拟多种形态的染色体,掌握计数染色体数目的方法。
2.通过建构精子形成过程的模型,描述减数分裂中染色体的动态变化。
3.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。
4.通过观察植物细胞的减数分裂,总结有性生殖的后代具有遗传的稳定性和多样性的原因及意义。
知识点一 减数分裂产生精子
新知梳理 素养奠基
1.减数分裂的意义
(1)子代既能有效地获得父母双方的遗传物质,确保遗传的稳定性,又能保持遗传的多样性,增强子代适应环境变化的能力。
(2)减数分裂是生物有性生殖的基础,也是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要保证。
2.精子产生过程
(1)减数分裂前间期
①物质准备
间期的精原细胞经过生长发育,体积增大,细胞核中染色体复制(包括DNA复制和有关蛋白质合成)后,发育成为初级精母细胞。
②复制后染色体特点
复制后的每条染色体都含有两条姐妹染色单体,它们呈染色质状,由一个着丝粒连接。
(2)相关概念
①同源染色体是指分别来自父方、母方的一对染色体,它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。
②同源染色体两两配对,称为联会。联会的同源染色体因含有四条染色单体,又称为四分体。
③联会时,同源染色体中的非姐妹染色单体之间可能发生对等片段的交换,这时通过显微镜可以观察到这种交换后的交叉现象。
(3)精子形成过程
结合教材P6~P8,完成精子的形成过程。
a.①处于间期,精原细胞的细胞核中染色体进行复制,体积增大,发育成为初级精母细胞。
b.②③④均称为初级精母细胞。②处于前期Ⅰ,其特征为:每条染色体含有两条姐妹染色单体;同源染色体发生配对、联会,形成四分体;四分体内非姐妹染色单体间可能发生对等片段的交换;③处于中期Ⅰ,其特征为:成对的同源染色体排列在细胞的赤道面的位置上;④处于后期Ⅰ,其特征为:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
c.⑤处于末期Ⅰ,其特征为:细胞缢裂,细胞中无同源染色体,染色体数量发生减半。
d.⑥⑦⑧均称为次级精母细胞。⑥处于前期Ⅱ,其特征为:非同源染色体散乱分布在细胞中;⑦处于中期Ⅱ,其特征为:染色体的着丝粒整齐地排列在细胞赤道面的位置上;⑧处于后期Ⅱ,其特征为:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,并分别移向细胞两极,染色体数量暂时加倍,恢复到体细胞染色体数量。
e.⑨处于末期Ⅱ,其特征为:细胞缢裂,染色体数量较后期减半,是体细胞染色体数量的一半,每个次级精母细胞分裂为两个精细胞。⑩为精子,由精细胞变形而成。
【判断正误】
1.减数分裂是一种特殊的有丝分裂。(√)
2.一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体。(×)
3.减数分裂包括两次连续的细胞分裂。(√)
4.减数分裂产生的成熟生殖细胞内染色体数量比体细胞的减半。(√)
探究学习 素养形成
1.据图回答下列问题:
(1)图1中哪些是同源染色体?哪些是非同源染色体?提示:同源染色体:1和2、3和4;非同源染色体:1和3、1和4、2和3、2和4。
(2)联会的结果是形成四分体,图1中有几个四分体?
提示:2个四分体。
(3)图1中哪些是四分体内的姐妹染色单体和非姐妹染色单体?
提示:姐妹染色单体:a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。非姐妹染色单体:a和b、a和b′、a′和b、a′和b′、c和d、c和d′、c′和d、c′和d′。
(4)图2表示什么现象?如何发生的?
提示:图2表示对等片段的交叉互换现象。该过程发生于减数第一次分裂前期,联会时,同源染色体的非姐妹染色单体之间。
2.同源染色体是否大小、形态一定相同?大小、形态都相同的是否就是同源染色体?并举例证实自己的观点。
提示:同源染色体的形态、大小不一定相同,如性染色体X和Y。大小、形态都相同的也不一定就是同源染色体,如减数第二次分裂后期因着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分离形成的两条染色体不属于同源染色体。
3.精子形成过程——分析教材图1-1-2,并回答下列问题。
(1)减数分裂过程中,染色体数量减半和染色体数量暂时加倍分别发生在什么时期?
(2)减数分裂的结果是形成精子吗?
(3)如图是某动物细胞减数分裂各时期的示意图,请按照减数分裂过程的先后顺序将图中的图像排序(用序号和箭头表示)。
提示:(1)染色体数量减半发生在减数第一次分裂结束(完成)时,染色体数量暂时加倍发生在减数第二次分裂后期。
(2)不是,减数分裂的结果是形成精细胞。精细胞需要分化(变形)才能形成精子,而此过程不属于减数分裂。(3)③→⑥→②→④→①→⑤。
【归纳总结】
1.染色体、染色单体、DNA之间的关系
(1)有关染色单体
①姐妹染色单体:染色体复制之后,着丝粒分裂之前,同一着丝粒连接着的两条相同的染色单体。
②非姐妹染色