内容正文:
人教版高中生物学 必修2《遗传与进化》
第2章 第1节 减数分裂与受精作用
(第一课时)
教学目标
1、通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图,归纳、概括减数分裂的概念及过程。
2、模拟减数分裂中染色体的变化,阐明减数分裂过程中染色体自由组合和互换的重要意义。
3、举例说明受精作用的过程
4、阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
导入新课
探究精子、卵细胞的生殖方式
提出问题
若精子(卵细胞)通过有丝分裂形成,受精卵中的染色体数目会发生什么变化?
受精卵
新个体
92
46
父
母
46
受精
92
有丝分裂
精子
46
卵细胞
46
提出问题
作出假说
实验证据
得出结论
若精子(卵细胞)通过有丝分裂形成,受精卵中的染色体数目会发生什么变化?
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少一半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目得以恢复正常。
体细胞(2n) 生殖细胞(n)
人 46 23
狗 78 39
果蝇 8 4
精子(卵细胞)的染色体数目为体细胞的 ,其形成方式是: 。
一半
减数分裂
体细胞(2n) 生殖细胞(n)
洋葱 16 8
大麦 14 7
小麦 42 21
导入新课
减数分裂的过程
问题1:在减数分裂过程中如何实现染色体数目减半?你能提出什么假说?
假说1:细胞直接分裂一次
假说2:DNA先复制一次,再连续分裂两次
演绎推理:形成2个染色体数目减半的细胞
演绎推理:形成4个染色体数目减半的细胞
结论:减数分裂时,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。(减Ⅰ、减Ⅱ)
证据:科学家在光学显微镜下观察到的减数分裂图
减数分裂的过程
问题2:形成的配子中染色体数目减半,是不是只要任意分一半染色体进入配子即可?
同源染色体:
①形状和大小一般(X、Y除外)相同,②一条来自父方,一条来自母方
男性的23对染色体
精子的23条染色体
减数分裂
父方
母方
减数分裂的过程
小组活动:请同桌为一小组,利用扭扭棒模拟一对同源染色体的减数分裂
提示:细胞复制一次,连续分裂两次,形成4个染色体数目减半的细胞
染色体如何分?先分什么?再分什么?
假说1:先分同源染色体,再分姐妹染色单体
假说2:先分姐妹染色单体,再分同源染色体
证据:科学家在显微镜下观察到的减数分裂图
分同源染色体
分姐妹染色单体
✔
减数分裂的过程
魏斯曼的预测:
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少一半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目得以恢复正常。
1883年,贝内登观察到马蛔虫(2n=4)卵子、精子中染色体数目减半,证实动物体内存在减数分裂。
1888年,施特拉斯布格观察到百合花粉母细胞减数分裂形成“四分孢子”。证实减数分裂通过细胞分裂2次,实现子细胞染色体数目减半。
精子的形成过程
高等动物:
低等动物/昆虫:
植物:
精原细胞
(原始生殖细胞)
分布
精原细胞
减数分裂
精子
变形
有丝分裂
精原细胞
(1)场所:
(2)来源:
曲细精管
精细胞
精巢
雄蕊的花药(花粉)
人的睾丸和精子示意图
睾丸
这一时期细胞体积和细胞核内染色体有什么变化?
细胞体积增大;
DNA的复制和有关蛋白质的合成;
染色体复制不加倍,核DNA复制并加倍;
精原细胞
初级精母细胞
精子的形成过程
减数分裂前的间期
精子的形成过程
减数分裂I的前期
核膜、核仁消失;
染色体、纺锤体出现;
同源染色体联会配对,形成四分体;
四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生互换;
A
B
C
D
精子的形成过程
判断是否有同源染色体,应同时满足3个条件:
DE
相同:
不同:
行为:
形状(着丝点位置)和大小(长度)
来源,一条来自父方,一条来自母方(用不同颜色表示)
减Ⅰ前期发生联会
下列几组染色体中,属于一对同源染色体的是( )
精子的形成过程
(1)该细胞中有 对同源染色体,
它们分别是: 。
2
A和C、A和D、B和C、 B和D
A和B、C和D
(2)哪几条是非同源染色体?
(3)1个四分体= 对同源染色体
= 条染色体
= 条染色单体
= 个DNA分子
1
2
4
4
四分体
精子的形成过程
互换:四分体中的非姐妹染色单体经常发生缠绕,并交换相应的片段的现象。
姐妹染色单体:同一条染色体上由染色体复制形成的两条染色单体。
精子的形成过程
减数分裂I的中期
同源染色体排列在赤道板两侧
A
B
C
D
精子的形成过程
减数分裂I的后期
A
B
C
D
A
D
B
C
D
A
B
C
或
同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
对同源染色体,染色体组合有 种;
精子的形成过程
减数分裂I的末期
a. 染色体、纺锤体消失;
b. 核膜、核仁重新出现;
b、细胞缢裂,得到两个次级精母细胞;
次级精母细胞
A
D
B
C
初级精母细胞
A
B
C
D
精子的形成过程
减数分裂II的前期
a. 核膜、核仁消失;
b. 染色体、纺锤体出现;
b.非同源染色体散乱分布,有姐妹染色单体;
次级精母细胞
精子的形成过程
减数分裂Ⅱ前通常没有间期或者间期很短,染色体不再复制。因此细胞直接进入减数第二次分裂前期。细胞又会发生什么变化呢?
核膜、核仁消失;染色体、纺锤体出现;非同源染色体散乱分布,有姐妹染色单体;
在这一时期染色体,同源染色体对数,核DNA、染色单体数目怎么变化呢?
除了细胞内没有同源染色体外,其余变化与有丝分裂前期保持一致。
20
减数分裂II的中期
次级精母细胞
非同源染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上
精子的形成过程
减数第二次分裂中期,次级精母细胞染色体位置有什么变化?
非同源染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上。
在这一时期染色体,核DNA、染色单体数目怎么变化呢?
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减数分裂II的后期
着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,在纺锤丝牵引下,分别移向细胞两极;
次级精母细胞
精子的形成过程
减数第二次分裂后期,次级精母细胞染色体位置有什么变化?
着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍;在纺锤丝牵引下,分别移向细胞两极;
在这一时期染色体,核DNA、染色单体数目怎么变化呢?
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减数分裂II的末期
次级精母细胞
精细胞
a、纺锤体、染色体消失;
b、核膜、核仁重新出现;
c、2个次级精母细胞均等分裂成4个精细胞;
精子的形成过程
减数第二次分裂末期,次级精母细胞内又会发生什么变化?
纺锤体、染色体消失;核膜、核仁重新出现;2个次级精母细胞均等分裂成4个精细胞;
在这一时期染色体,核DNA、染色单体数目怎么变化呢?
23
精子的形成过程
接下来,我们同样通过一个视频来加深对减数第二次分裂的理解。
24
精子的形成过程
精细胞形成的基本过程
减数分裂I
次级精母细胞
减数分裂II
精细胞
初级精母细胞
间期
精原细胞
减Ⅰ实质: 同源染色体分离(染色体数目减半)
减Ⅱ实质: 姐妹染色单体分离
精子的形成过程
变形作用
次级精母细胞
精细胞
变形
变形
变形
变形
精子
不属于减数分裂过程
精细胞的变形对受精作用有什么意义?
变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力。
小结
精原细胞
DNA复制
1 初级精母细胞
2 次级精母细胞
4 精细胞
4 精子
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
减数分裂
精子的形成过程(视频)
接下来,我们同样通过一个视频来加深对减数第二次分裂的理解。
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Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v1.0.1
FormatFactory : www.pcfreetime.com
EVCapture4.1.9软件录制
Lavf57.25.100
本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制,www.ieway.cn
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