内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂
年级
高一年级
授课时间
2课时
课题
一、减数分裂
教材分析
本节内容是学生学习了细胞的基础知识,特别是细胞的有丝分裂基础上进行的。
本节内容和活动的呈现,注意相关重要概念的建构。通过阐明同源染色体的概念,描述减数分裂I和减数分裂II中染色体数目和行为的变化,强调减数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂I ,描述精子和卵细胞的形成过程,阐明减数分裂的概念等,建构“减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞”的重要概念。
通过本节课的学习有助于加深理解有丝分裂过程,同时与学习遗传学知识密切相关,因此本节内容既是对有丝分裂知识的延伸和扩展,也是学习遗传学知识的基础,有着承前启后的作用。
教学目标
1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞过程。
2.从分子与细胞水平,利用结构与功能观,理解减数分裂过程中同源染色体的行为和数量变化。
3.根据同源染色体的概念,能够识别细胞分裂图像中的同源染色体、非同源染色体和相同染色体。
4.通过比较精子形成过程和卵细胞形成过程的异同,理解减数分裂的特征。
教学重、难点
1.教学重点
(1)减数分裂的概念及过程。
(2)减数分裂过程中同源染色体的行为和数量变化。
2.教学难点
通过比较精子形成过程和卵细胞形成过程的异同,理解减数分裂的特征。
教学过程
第1课时
教学内容
教师活动
学生活动
引入新课
【情境导入】
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇作为遗传学上常用的实验材料有什么优点?
生长周期短、繁殖快、染色体少且易观察、容易饲养等。
右下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
配子中的染色体数目是体细胞中的一半 ,配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
如果配子的形成与体细胞的增殖一样,也是通过有丝分裂形成的,结果会怎样?
后代染色体数目会成倍增加,生物的前后代染色体数目不能保持稳定。如果某种生物染色体数目是2N,配子形成与体细胞增殖一样,也是通过有丝分裂,那么配子的染色体数目是2N,受精后子一代的染色体数目是4N。依次类推,子二代为8N,子三代为16N……
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼理论预测:
在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,精子与卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。
其他科学家通过显微镜观察证实魏斯曼预言是正确的。这个特殊的过程,实际上是一种特殊方式的有丝分裂,叫作减数分裂。
引导学生回顾有丝分裂过程,并思考有丝分裂染色体复制几次?细胞分裂几次?子细胞与母细胞染色体数目是什么关系?
有丝分裂染色体复制1次。细胞分裂1次。子细胞与母细胞染色体数目是相等的。
观看视频了解果蝇。
观察图片,分析思考有关问题,得出配子的形成与体细胞的形成过程不一样。
回顾有丝分裂,进入减数分裂的学习。
精子的形成过程
引导学生阅读教材,了解人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中曲细精管中形成的。精原细胞是原始的雄性生殖细胞,通过有丝分裂增殖。每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。睾丸里的一部分精原细胞进行减数分裂。
为了研究的方便,对精子的形成过程进行分阶段研究。
阐述精子的形成过程经过的阶段以及每个阶段的细胞名称。
PPT展示精子形成过程每个阶段细胞图,引导学生注意观察,抓住每个时期染色体变化的主要特点。
减数分裂前的间期:
◇精原细胞体积增大
◇染色体复制,成为初级精母细胞
◇姐妹染色单体形成
◇染色体呈染色质丝的状态
学生思考:减数分裂Ⅰ前期初级精母细胞中染色体最显著的变化是什么?配对的是怎样的染色体?
减数分裂Ⅰ前期:
◇发生联会现象——同源染色体两两配对的现象
◇形成四分体——联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
讲解同源染色体、四分体的概念,互换在遗传学上有重要意义。
结合图形,引导学生总结出同源染色体联会,四分体的特点。并判断图中有几个四分体。
引导学生进一步思考:
有丝分裂过程有同源染色体存在吗?
有。
姐妹染色单体是同源染色体吗?
不是。
人类的X、Y染色体是一对同源染色体吗?
是。
学生分组讨论,辨析减数分裂的相关概念:
如图表示细胞分裂某时期的图像,请分析并回答下列问题:
(1)图甲染色体中属于同源染色体的是哪些?哪些是非同源染色体?
A、B是一对同源染色体;C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有:A、C,A、D,B、C,B、D。
(2)图乙中,a、a′的关系是姐妹染色单体。
a、b的关系是同源染色体中的非姐妹染色单体。
a、c的关系是非同源染色体之间的非姐妹染色单体。
a、a′和b、b′合称四分体。
(3)四分