2.1减数分裂和受精作用导学案-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

2.1 减数分裂和受精作用 课时1 一、 魏斯曼关于减数分裂的预测 在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。这个过程实际上是一种特殊的有丝分裂，叫作减数分裂。 二、 精子的形成过程（以哺乳动物为例） 1. 场所：人和其他哺乳动物：在睾丸中形成的。 2．同源染色体、联会与四分体 （1）同源染色体：形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，在减数分裂过程中进行两两配对(联会)。 （2）联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。 （3）四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。 3. 姐妹染色单体和非姐妹染色单体 (1)姐妹染色单体：同一着丝粒连接的两条染色单体。 (2)非姐妹染色单体：不是同一着丝粒连接的两条染色单体。 【思考】与减数分裂有关的概念辨析 （1）图示染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？ （2）乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个（条）? （3）甲图中有染色单体吗？ 乙图中的a、a′是什么关系？ a、b是什么关系？ （4） 数量关系：1个四分体含有 对同源染色体， 条染色体， 条染色单体， 个DNA分子。 4． 精子形成过程 （1）在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成4个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂I (也叫减数第一次分裂)和减数分裂II (也叫减数第二次分裂)。 （2） 精细胞形成过程 时期 图像 染色体行为 减数分裂前的间期 完成染色质复制，即完成 DNA 的复制和有关 蛋白质 的合成。复制后的每条染色质由两条完全相同的姐妹染色单体构成 减数分裂Ⅰ 前期 又称 四分体 时期 同源染色体发生联会形成四分体，四分体上的非姐妹染色单体间可以发生互换 中期 各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 后期 配对的两条同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，分别移向细胞的两极 末期结束 减数分裂Ⅱ 前期 染色体散乱分布在细胞中 中期 染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期 每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞的两极 末期结束 （4）减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较 项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 分裂前间期DNA的复制 有无同源染色体 着丝粒变化 染色体主要行为 （5）精细胞变形形成精子 【思考】在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部儿乎①只保留了细胞核，②部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，③大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，④但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象? 三、卵细胞的形成过程 1．卵细胞的形成 （1）哺乳动物卵细胞的形成场所：卵巢，卵巢内部有许多发育程度不同的在卵泡，在卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞。卵细胞形成的起点：卵原细胞。 2．卵细胞的形成过程 【思考】胚胎发育早期，细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。据此分析卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂的意义是 。 四、哺乳动物精子、卵细胞形成过程的比较 精子 卵细胞 产生部位 是否需要变形 细胞质分裂情况 细胞和 细胞都均等分裂 细胞和 细胞不均等分裂； 细胞均等分裂 产生子细胞数、生殖细胞数 五、总结减数分裂的概念 六、比较细胞的有丝分裂与减数分裂过程 　1. 判断下列细胞的分裂方式 ①与②的主要区别在于 ； ①与③、②与③的主要区别在于 ； ①与②的主要区别在于 ； ①与③、②与③的主要区别在于 ； ①与②比较：①中 分离，②中 分离。 ①与③比较：①中 同源染色体，③中 同源染色体。 ②与①③比较：②中 染色单体，①③中 染色单体 2、有丝分裂、减数分裂的图像识别方法：一数、二看、三判断 ( 细胞质均等分裂则为： 细胞 ) 奇数—— ( 细胞质不均等分裂则为： 细胞 )一数: 染色体数目 无—— 减数分裂Ⅱ ( 二看有无同源染色体 ) ( 1、联会、四分体 —— ) ( 三判断同源染色体行为行为 ) 偶数 ( 3、同源染色体分离 —— ) ( 2、排列在赤道板上 —— ) 有 ( 4、若无上述行为 —— ) 2.1 减数分裂和受精作用 课时2 一、精子和卵细胞形成过程中染色体、核DNA等数目的变化规律 1．精子和卵细胞的形成过程中染色体、染色单体和核DNA数目的变化规律（设某生物体正常体细胞中染色体数目为2n，核DNA数目为2n） 减数分裂前的间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 同源染色体对数变化 染色体数目变化 染色单体数目变化 核DNA数目变化 每条染色体上的DNA数目 2． 请在下列坐标系中构建相应的坐标曲线图。 (1)染色体 (2)核DNA (3)染色单体 (4)同源染色体对数 （5）成熟生殖细胞的形成过程中每条染色体上DNA数目变化规律 ①bc段变化的原因是 。 ②cd段可包含减数分裂的时期有 。 ③de段变化的原因是 。 3.有丝分裂和减数分裂过程中的柱状图辨析 二、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1．实验目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。 2. 材料用具：蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 3. 方法步骤 ①低倍镜观察：低倍镜下观察蝗虫精原细胞减数分裂装片，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 ②高倍镜观察：先在低倍镜下找到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的 、 和 。 ③绘图：根据观察结果，尽可能绘制减数分裂不同时期的细胞简图 【思考】 （1）实验中为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ （2）观察减数分裂实验时不适宜选择雌性个体，为什么？ （3）你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的，这一做法能够成立的逻辑前提是什么？ （4）某动物精原细胞有丝分裂前期分裂图像，请画出该细胞减数分裂I前期、中期、后期的图像 三、 配子中染色体组的多样性 1．配子染色体组合的多样性原因 时期 图示 染色体行为 减数分裂Ⅰ前期 四分体中 之间，可能发生片段互换 减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离，非同源染色体 【思考】 1、某含有1对同源染色体的生物，其精原细胞如图所示，试分析并回答问题(不考虑互换)。 ①由1个该精原细胞可产生 个 种精细胞，即________。 ②1个该生物个体，可以形成的精子种类为________种，即________。 2、含有2对同源染色体的生物，其精原细胞如图所示，试分析并回答问题。 ①若不考虑互换，则该精原细胞可产生 个 种精细胞，即 。 若考虑互换，则该精原细胞可产生 个 种精细胞。 ②若不考虑互换，则该生物个体可产生________种精子。 3、总结含有n对同源染色体的生物体 n对同源染色体 生物体可以产生配子种类 一个精原细胞产生配子种类 一个卵原细胞产生配子种类 不考虑互换 考虑互换 4、人的体细胞中有23对染色体，那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子？ 受精作用后形成的受精卵有多少种类型？ 这对生物多样性的形成有什么意义？ 四、受精作用 1．概念：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 2．过程： ①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面； ②卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入； ③精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。 3． 结果 ①受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定。 ②受精卵中的染色体一半来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。 【思考】 （1）精子与卵细胞相互识别的物质基础是什么？ 体现了细胞膜的什么功能？ （2）精子与卵细胞融合的过程体现了生物膜的什么特性？ （3）为什么只有一个精子和卵细胞结合？ 在结合时是否整个精子都进入卵细胞？ 子代从双亲各继承半数的染色体，双亲对子代遗传物质的贡献是一样的吗？ （3）如图表示在动物不同生命活动过程中，细胞内染色体数的变化曲线，判断a、b、c、d各代表的时期。 a． __________ ；b.__________ ； c.________ ；d._______ ； 4．减数分裂和受精作用的意义 ①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定具有重要意义，维持了生物遗传的稳定性； ②减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中精子和卵细胞结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 【思考】试从配子形成和受精作用两个方面，分别对遗传的稳定性与多样性进行综合概述 遗传的稳定性 遗传的多样性 配子形成 受精作用 教材课后习题 1.正常人有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。你能从精子或卵细胞形成的角度(减数分裂Ⅰ或Ⅱ异常)推测这种病的病因吗？ 2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体?骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗? ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$