2.1减数分裂和受精作用导学案-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学导学案围绕减数分裂和受精作用展开，引导学生阐明减数分裂的概念与过程，区分精子和卵细胞形成的异同，理解受精作用的过程及意义。通过模拟染色体变化建构物理模型，结合有丝分裂与减数分裂的比较，搭建从概念辨析到图像识别、曲线分析的学习支架，帮助学生形成知识网络。 资料亮点在于以模型建构和实验观察为核心，通过模拟减数分裂中染色体行为提升空间想象与科学思维能力，结合蝗虫精母细胞装片观察培养探究实践素养。习题设计注重概念辨析与图像分析，强调结构与功能相适应的生命观念，助力学生突破染色体行为变化等难点，适合自主学习与教师教学评估。

第二章第1节 减数分裂和受精作用 导学案 班级： 姓名： 【学习目标】 知识与技能： 1.阐明减数分裂的概念和过程，说明减数分裂是产生有性生殖细胞的 一种分裂方式。 2.区分精子与卵细胞形成过程的异同。 3.说明受精作用的概念、过程及意义。 过程与方法： 1.通过模拟减数分裂过程中染色体的变化，建立减数分裂的物理模型， 2.提升空间想象和模型建构的能力。 情感态度与价值观： 1.认同生命的诞生是一个精密而奇妙的过程，树立珍爱生命的观念。 2.形成生物体结构与功能相适应的观点。 【学习重难点】 重点：减数分裂的过程；精子与卵细胞形成过程的比较；受精作用的 过程和意义。 难点：减数分裂过程中染色体的行为变化；同源染色体、联会、四分体等概念的理解 【知识导航】 1.减数分裂的概念：减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生 成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 2.减数分裂各个时期的特点:（设染色体数为2N） （1）减数第一次分裂（细胞中有同源染色体） ①间期：染色体复制（完成DNA复制和蛋白质合成）。②前期（四分体时期）:同源染色体联会，形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交义互换，四分体散乱分布。③中期：四分体排列在赤道板两侧。（赤道板只是一个位置，不是细胞的结构）④后期：同源染色体分离,非同源染色体自由组合。⑤末期：细胞溢裂为两个子细胞，子细胞中染色体数目减半，不含同源染色体。 （2）减数第二次分裂（细胞中无同源染色体） ①间期：无或时间短，不进行染色体复制。②前期：染色体散乱分布。③中期：染色体着丝点排列在赤道板上。④后期：染色体着丝点断裂，姐妹染色单体分开,染色体数目加倍，子染色体移向细胞两极。⑤末期：细胞溢裂为两个子细胞。 3.减数分裂的几组重要概念： （1）同源染色体和非同源染色体 ①同源染色体：减数分裂中配对的两条染色体，形态、 大小一般相同,一条来自父方，一条来自母方。如图 中的1和2、3和4。②非同源染色体：形态、大小不相同.且在减数分裂 过程中不配对的染色体。如图中的1和3、1和4、2 和4、2和3。 ③注意：5和6（7和8）不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一对姐妹染色单体分开后形成的两条子染色体。 （2）联会和四分体 ①联会：减数笫一次分裂前期同源染色体两两配对的现象。②四分体：联会后的每对同源染色体含有4条染色单体，叫做四分体。四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数。如图中的1和2、3和4联会后形成四分体。③数量关系：1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体（含4个DNA分子）。 （3）姐妹染色单体和非姐妹染色单体 ①姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体， 如图中的a和a'、b和b'、c和c'、d和d' ②非姐妹染色単体：不同着丝点连着的两条染色单体。包括：同源染色体上的非姐妹染色单体。 （4）交叉互换图示： ①发生的时期：减数第一次分裂前期（四分体时期）。 ②范围：同源染色体中非姐妹染色单体间交换片段。 ③交换对象：等位基因（B-b）交换。 ④结果及意义：导致非等位基因基因重组，产生多种配子，若不交换只产生AB、ab两种配子,若交换则可产生 ab和 Ab、aB、AB 四种配子。 4.精子和卵细胞的形成过程比较 （1）场所不同：人和其他哺乳动物的精子是在 睾丸 中的曲细精管内形成的。卵细胞是在卵巢形成的。 （2）过程： ①1个精原细胞经减数分裂形成4个精细胞，变形形成4个精子，1个卵原细胞经减数分裂只能产生1 个卵细胞和3个极体（最终退化消失），卵细胞不变形。 ②初级精母和次级精母细胞质均等分裂，初级卵母和次级卵母细胞细胞质不均等分裂,极体细胞质均等分裂。（注：卵原细胞和精原细胞还能进行有丝分裂产生新的卵原细胞和精原细胞） 5.有丝分裂和减数分裂过程的比较 （1）有丝分裂：染色体复制1次，细胞分裂1次，形成2个子细胞.染色体数不变，细胞中有同源染色体， 但不发生联会。 （2）减数分裂：染色体复制1次，细胞分裂2次，形成4个子细胞，染色体数减半。减I有同源染色体， 前期发生联会，可发生交叉互换，减II无同源染色体。 6.减数分裂中染色体、核DNA数变化图像 （1）细胞中染色体数、核 DNA 含量变化曲线 ①BC段：进行DNA复制。 ②DE（de）段：同源染色体分离,进入两个子细胞。 ③ff'段：着丝点分裂,姐妹染色单体分开。 ④H（h）点：姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到两个子细胞。 ⑤间期染色体复制前（AB段和ab段）和减II后、末期（FH段和fh段），染色体数：核DNA数=1:1 ⑥间期染色体复制后、减Ⅰ、减Ⅱ前中期(CF 段和 cf段)，染色体数 : 核 DNA 数＝1:2 。 (2)一条染色体上DNA含量变化曲线 ①AB段：间期，进行DNA复制。 ②BC段：1条染色体上有2个DNA分子，可对应有丝分裂前期和中期，也可对应减I和减II前、中期。 ③CD段：着丝点断裂,姐妹染色体单体分开,可对应有丝分裂后期和减II后期。 ④DE段：1条染色体上有1个DNA分子，可对应有丝分裂后、末期,也可对应减II后、末期。 （3）数量变化柱状图 三种图例中，数目可以为0的是染色单体；只要有染色单体存在，其数目与DNA数目是一致的，且此时染色体数：染色单体数：DNA数=1：2：2 ；没有染色单体时,染色体数：DNA数=1：1。 7.细胞分裂图像辩别（理解，熟练运用） 为有丝分裂的细胞是：图1、4、7。 为减I分裂的细胞是图2、5、8、9。 为减II分裂的细胞是图3、6、10、11。 图8的细胞名称为初级精母细胞。 图9的细胞名称为初级卵母细胞。 图10的细胞名称为次级精母细胞或极体。 图9的细胞名称为次级卵母细胞 8.【实验】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 材料：雄性生物的生殖器官。 雄性生物的生殖器官中精原细胞既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，所以观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片染色体数目有4N（有丝分裂后期，最多）、2N、N（减II前、中期）几种情况。 9.配子中染色体组合多样性的原因 （1 ）减I前期：同源染色体中非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换。1个精原细胞若不发生交又互换， 产生4个2种精子（两两相同）：若发生交叉互换，产 生4个4种精子。 （2）减I后期：同源杂色体分离,非同源杂色体自由 组合。一个基因型为AaBb的个体，能产生AB、Ab、 aB、ab四种配子。（2n种，n表示等位基因对数） （3）基因型为AaBb的雄性个体产生的精子有4种，精子类型为AB、Ab、 aB、ab，它的一个精原细胞经减数分裂形成2种精子，精子类型为Ab、 aB或AB、ab。 基因型为AaBb雌性个体产生的卵细胞有1种，卵细胞类型为AB、Ab、 aB、ab，它的一个卵原细胞经减数分裂形成1种卵细胞，卵细胞类型为Ab或 aB或AB或ab。 9. 受精作用 （1）概念：精子和卵细胞 相互识别、融合成为受精卵的过程。识别依赖于膜上的糖蛋白（糖被），融合体现 了膜的流动性。 （2）过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。精子的头部进入卵细胞不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 （3）结果：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，其中一半的染色体来自父方，另一半来自母方。而细胞质(质 DNA)几乎全部来自母方 。 （4）意义：保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传特性稳定性。 同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 10.有性生殖后代多样性原因 (1)配子的多样性：减数分裂Ⅰ前期非姐妹染色单体之间的交叉互换；减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间的自由组合。 (2)受精时精子和卵细胞的结合具有随机性。 11.减数分裂、受精作用与有丝分裂中染色体数、核DNA 含量的变化曲线(会分析理解) （1）有“斜线”的是核DNA含量变化，无“斜线”的是染色体数变化。（2）起点与终点相同的是有丝分裂分裂，终点减半的是减数分裂。（3）染色体增倍原因是有丝分裂后期或减Ⅱ 后期着丝点断裂，姐妹染色单体分开；但受精作用也会使染色体恢复倍增。染色体减半是由于同源染色体均分到两个子细胞中。 【习题巩固】 1．下列关于同源染色体的叙述，错误的是（ ） A．同源染色体的形状、大小不一定相同 B．形状、大小相同的染色体不一定是同源染色体 C．在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体 D．一条来自父方、一条来自母方的两条染色体一定是同源染色体 2．如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是（ ） A．图甲细胞一定为极体 B．图乙细胞一定为初级卵母细胞 C．图丙细胞一定为次级卵母细胞或极体 D．图丙细胞中的 、 为一对同源染色体 3．动物卵细胞的形成过程与精子的形成过程的不同之处是（ ） ①一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞；②在减数第一次分裂中会出现四分体；③卵细胞不经过变形阶段；④一个初级卵母细胞分裂形成的两个子细胞大小不等；⑤卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．②④⑤ 4．在卵母细胞的减数分裂过程中，不会发生（ ） A．细胞质均等分裂，产生四个卵细胞 B．一个极体分裂形成两个极体 C．非姐妹染色单体发生部分交换 D．姐妹染色单体分开 5．如图表示哺乳动物（体细胞染色体数为 ）精子的形成过程中一个细胞内核 分子含量的变化。下列各项对该图的解释中，正确的是（ ） A．同源染色体的联会发生在 的初期 B． 点染色体数目为 ， 点染色体数目又出现短时间的加倍 C． 点同源染色体分离， 点染色体的着丝粒分裂 D． 为间期， 为分裂期， 为精细胞变形阶段 6．下列关于有性生殖的说法错误的是（ ） A. 过程①是减数分裂，过程②是受精作用 B. 精子的形成过程中染色体复制一次，细胞分裂两次 C. A配子头部进入B配子的同时，B配子细胞膜会发生复杂的生理反应 D. 过程②发生了基因的自由组合，从而使后代具有多样性 7．下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的叙述,错误的是（ ） A．可以在低倍镜下识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 B．制作该临时装片时，可以用甲紫溶液对染色体进行染色 C．能观察到减数分裂Ⅰ时同源染色体两两配对的联会过程 D．也可以选用水稻的花药作为实验材料，观察花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片 8．减数分裂和受精作用使生物体前后代染色体数目维持恒定。下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是（ ） A．减数分裂和受精作用有利于生物适应多变的自然环境 B．正常情况下，一个卵细胞可以同时和多个精子受精 C．受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合 D．同一双亲的后代具有多样性的原因之一是精子和卵细胞的随机结合 9．某同学用水稻作为材料观察有丝分裂和减数分裂，相关叙述错误的是（ ） A．制作装片时都需要用碱性染料进行染色 B．染色体数最多的细胞出现在有丝分裂过程中 C．通过染色体的行为和数目可以判断细胞的分裂方式 D．观察有丝分裂时可看到连续分裂的细胞，而减数分裂不能 10．在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，下列有关叙述错误的是（ ） A．若要模拟非同源染色体的自由组合，则至少需要构建两对同源染色体 B．用两种颜色的橡皮泥制作同源染色体，分别代表来自父方和母方 C．减数分裂Ⅰ后期，细胞中同一极的染色体颜色要相同 D．减数分裂Ⅱ后期，细胞中两极的染色体数目要相同 答案 DBBAD DCBDC 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $