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1、用心 爱心 专心 高二高二生物的生殖生物的生殖人教版人教版 同步教育信息同步教育信息 一 本周教学内容 生物的生殖 二 学习内容 本周学习生物的生殖 包括生殖的类型和生殖细胞的形成 本周首先学习生殖的类型 包括无性生殖和有性生殖 其中比较难以理解的是高等植 物的有性生殖 本讲主要学习生殖细胞的形成 要求同学们掌握减数分裂的过程 特别是减数分裂过 程中染色体 染色单体以及 DNA 分子数目变化的规律 掌握精子和卵细胞形成过程的区 别 掌握有丝分裂与减数分裂的区别与联系 同时还要深入理解同源染色体的概念 理解 同源染色体的分离与基因的分离定律之间的关系 理解非同源染色体的自由组合与基因的 自由组合
2、定律之间的关系 理解一对同源染色体的两条相邻的非姐妹染色单体之间的互换 与基因的连锁互换定律之间的关系 最后总结归纳出减数分裂与受精作用共同的意义 包 括对个体的意义 对物种的意义 以及对生物进化所起的作用 二 本周学习重点与难点 一 学习重点 1 无性生殖的特点及其在生产上的应用 2 有性生殖的特点以及有性生殖的意义 3 减数分裂的概念 4 精子与卵细胞的形成过程 5 减数分裂与受精作用的意义 6 减数分裂与遗传定律 二 学习难点 1 无性生殖的特点及其在生产上的应用 2 有性生殖细胞与无性生殖细胞的区别 3 植物的组织培养 4 精子的形成过程 5 有丝分裂与减数分裂的比较 6 减数分裂与遗
3、传定律 三 学习内容及疑难解析 生殖的的类型 一 无性生殖 1 无性生殖的概念 不经过生殖细胞的结合 由母体直接产生出新个体的生殖方式 2 几种常见的无性生殖方式 生殖方式概念举例 分裂生殖 由一个生物体直接分裂为两个新的个体 这两个新 的个体 大小和形状基本相同 变形虫 草履虫 细菌 用心 爱心 专心 出芽生殖 在母体的一定部位上长出芽体 芽体长大以后 从 母体上脱落下来 成为与母体一样的新个体 酵母菌 水螅 孢子生殖 真菌和一些植物 能够产生一种无性生殖细胞 孢子 孢子在适宜的环境条件下 能够萌发并长成 新植株 青霉 曲霉 铁线蕨 营养生殖 植物体营养器官 根 茎 叶 的一部分 在于母 体
4、脱离后 能够发育成为一个新个体 马铃薯块茎 草莓的匍匐茎 秋海棠的叶 蓟的根 在这里请同学们注意 无性生殖一般不需要通过生殖细胞来完成 如 分裂生殖 出芽生殖 营养生殖等 但有些无性生殖是通过生殖细胞 如 无性生殖细胞孢子 来完成的 无性生殖也能产生生殖细胞 无性生殖细胞称为孢子 有性生殖细胞称为配子 无 性生殖不需要经过生殖细胞的结合就能产生新个体 有性生殖必需经过两性生殖细胞 如 卵细胞和精子 的结合 成为合子 如受精卵 才能发育成为新个体 无性生殖细胞 孢子的染色体数与体细胞相同 含 2N 条染色体 由体细胞通过有 丝分裂产生 有性生殖细胞 配子的染色体数是体细胞的一半 含 N 条染色体
5、 由体细 胞通过减数分裂产生 无性生殖细胞与有性生殖细胞的区别 是否需要结合成为合子才能发育来源染色体的数目 无性生殖细胞不需要有丝分裂与体细胞相同 有性生殖细胞一般需要减数分裂是体细胞的一半 不仅仅是铁线蕨 只要是蕨类植物一般都能进行孢子生殖 细菌进行的是分裂生殖 但不是所有的原核生物进行的都是分裂生殖 如放线菌可 以进行孢子生殖 并不是有 菌 字的都是细菌 如霉菌和酵母菌是真菌 属于真核生物 放线菌是 不同与细菌的另一种原核生物 3 无性生殖的特点 1 无性生殖的特点 可以使后代保持亲本的一切性状 2 无性生殖具备这一特点的原因 是因为无性生殖没有经过两性生殖细胞的结合 由母体直接产生出了
6、后代 这样后代 所具有遗传物质与母体基本相同 在这里请同学们注意 由无性生殖的这一原理 科学家们提出了一种理论 细胞的全能性 以细胞的全能 性作为理论基础 人们发展出了一种生物新技术 细胞工程 4 无性生殖的应用 1 用途 人们经常采用营养生殖的方式进行花卉和果树的繁殖 2 优点 利用无性生殖繁殖花卉和果树 可以使后代保持亲本的优良性状 避免花卉和果树中 优良品种的退化 3 利用无性生殖繁殖花卉和果树常用的方法 扦插 嫁接 分根等 二 有性生殖 有性生殖是普遍的生殖方式 是进化的较高形式 是生物适应环境的表现 用心 爱心 专心 1 有性生殖的概念 由亲本产生有性生殖细胞 也叫做配子 经过两性生
7、殖细胞 如卵细胞和精子 的 结合 成为合子 如受精卵 再由合子发育成为新个体的生殖方式 2 有性生殖的主要类型 1 卵式生殖 异配生殖 如空球藻 同配生殖 如衣藻 配子生殖 接合生殖 如水绵 有性生殖 2 在生物的进化中 有性生殖无性生殖 进化 卵式生殖异配生殖同配生殖 进化进化 卵式生殖是高等植物与高等动物中最普遍的一种生殖方式 是最高等的生殖方式 在这里请同学们注意 有性生殖细胞称作配子 精子或卵细胞只是雄配子雌配子的一种 卵式生殖是配子生殖的一种 受精卵是合子的一种 卵式生殖的合子是受精卵 哺乳动物在自然状态下只能进行卵式生殖 但许多生物具有一种以上的生殖方式 如高等植物既能进行卵式生殖
8、 又能进行营养生殖 不是产生了配子就一定进行有性生殖 有性生殖的完成还需要经过两性生殖细胞的 结合过程 由配子直接发育成新个体从遗传上还是应该理解为无性生殖更为合适一些 如 花药的离体培养 3 有性生殖的特点 由于两性生殖细胞分别来自不同的亲本 因此 由它们结合产生的后代就具备了双亲 的遗传特性 具有很强的变异性 4 有性生殖的意义 与无性生殖相比 通过有性生殖产生的后代具有更强的生活能力和变异性 对于生物 的生存和进化具有重要意义 5 高等植物的有性生殖 1 花的结构 花是植物特有的繁殖器官 通过传粉 受精作用 产生果实和种子 花柄 花托 花瓣 花 花丝 支持花药 用心 爱心 专心 雄蕊 花
9、药 内有花粉母细胞 通过减数分裂形成花粉粒 有些花粉粒里面含有两个精子 有些花粉粒里面含有一 个生殖细胞 花粉管萌发后分裂成两个精子 柱头 能分泌粘液 接受花粉 雌蕊 花柱 支持柱头 是花粉管进入子房的通道 子房壁 子房 珠被 上有珠孔 胚珠 一个卵细胞 一朵花的子房里面往往 胚囊 靠近珠孔 大 生有一至数枚胚珠 两个极核 位于胚囊中央 在这里请同学们注意 除种子植物外 其他植物不开花 2 两性生殖细胞的形成 精子的形成 精子花粉管花粉粒花粉母细胞 有丝分裂有丝分裂减数分裂 2N N N N 在这里请同学们注意 在雄蕊的花药内有花粉母细胞 或称为小孢子母细胞 一个小孢子母细胞通过减 数分裂可以
10、形成四个花粉粒 有些植物成熟的花粉粒里面就含有两个精子 有些则含一个生殖细胞 这个生殖细 胞要在花粉粒萌发并长出花粉管以后才分裂成为两个精子 卵细胞和极核的形成 一个 一次 三个细胞解体 大孢子 四个细胞 三次 一个卵细胞 N 母细胞 减数分裂 一个细胞 两个极核 N 2N N N 有丝分裂 两个助细胞 N 三个反足细胞 N 3 两性生殖细胞的结合 双受精 一个精子在胚囊中与卵细胞结合成为受精卵 另一个精子在胚囊中与两个极核结合成为受精极核 花开放 花粉成熟 传 粉 落在柱头 用心 爱心 专心 花粉萌发 长出花粉管 伸长到胚囊 精子 精子 与卵细胞结合 与两个极核结合 受精卵 受精极核 发育成
11、胚 发育成胚乳 植物幼体 储存营养 被子植物的双受精过程 在这里请同学们注意 受精卵一个精子与一个卵细胞结合形成的 因此受精卵的染色体数目为 2N 而受精 极核是由一个精子与两个极核结合形成的 因此受精极核的染色体数目为 3N 由于高等植物的精子直接来自有丝分裂 因此一次双受精过程中两个精子的基因型 应该是相同的 由于高等植物的卵细胞和极核直接来自有丝分裂 因此一次双受精过程中一个卵细 胞和两个极核的基因型应该是相同的 三 无性生殖与有性生殖的比较 生殖细胞的增殖 1 减数分裂的发现 1 1883 年 比利时学者比耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到 马蛔虫的精子和 卵细胞中具有数目相等的染色体
12、2 由于精子和卵细胞中的染色体是通过受精作用传给后代的 因此科学家们推测 生殖细胞的染色体是体细胞的一半 3 19 世纪末 20 世纪初 科学家们陆续发现无论动物还是植物的生殖细胞 在形 成过程中染色体数目都要减半 并且将这个过程命名为减数分裂 在这里请同学们注意 1883 年 比利时学者比耐登在研究马蛔虫受精作用时 没有发现减数分裂的过程 也 没有发现生殖细胞的染色体是体细胞的一半 仅仅观察到了马蛔虫的精子和卵细胞中具有 数目相等的染色体 以后的推论 以及推论的验证工作是其他科学家以比耐登的工作为基 项目无性生殖有性生殖 由母体直接产生后代 亲本产生配子 配子融合成合子产生后 代 生殖细胞无
13、 性 的区 别 有两性生殖细胞 生殖中母体不存在母体存在于生殖过程中 不 同 点 后代基本保持母本性状后代具备两亲本的遗传性 具变异性 相同点都产生新个体 用心 爱心 专心 础陆续完成的 2 减数分裂的概念 凡是进行有性生殖的生物 在原始生殖细胞发展为成熟的生殖细胞的过程中所进行的 一种特殊方式的有丝分裂 在整个减数分裂过程中 染色体只复制一次 而细胞连续分裂 两次 分裂的结果是 新产生的生殖细胞中的染色体数目 比原始生殖细胞减少了一半 母细胞 细胞内含 2N 条染色体 原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞 减数分裂 减数分裂 减数分裂 减数分裂 子细胞 细胞内含 N 条染色体 成熟生殖细胞 精子
14、 卵细胞 例如 人的卵原细胞和精原细胞各含 46 条染色体 人的精子和卵细胞各含 23 条染色体 3 精子的形成过程 1 精子产生场所 睾丸中曲细精管 2 进行时间 雄性动物性成熟后 3 产生过程 一个精原细胞 2N 染色体复制 一个初级精母细胞 2N 联会 四分体 交叉互换 同源染色体排列在细胞中央 着丝点排列在赤道板的两侧 同源染色体分离 两个次级精母细胞 N 着丝点排列在赤道板上 着丝点分裂 四个精细胞 N 变形 四个精子 N 在这里请同学们注意以下几点 同源染色体指的是体细胞中两条形状 大小相同的染色体 分别来自父方和母方 在减数分裂过程中能够配对的一对染色体称为同源染色体 姐妹染色单
15、体指的是 一条染色体中连在同一着丝点上两条染色单体 每条染色单 体个含有一条 DNA 分子 由于其中一条是以另一条为模板复制形成的 因此两条姐妹染 色单体之间在遗传组成上完全相同 联会指的是减数分裂过程中同源染色体两两配对的现象 四分体指的是由于发生联会的每条染色体含有两条染色单体 联会后的每一对同源 染色体都含有四条染色单体 称为四分体 联会发生在同源染色体间 交叉互换发生在一对同源染色体的两条相邻的非姐妹染 色单体之间 种不换 种交换 条 条染色单体条染色体个四分体个联会 含有 含有含有形成 2 4 4 4211 DNA 互换发生在减数第一次分裂的四分体时期 发生互换的是等位基因 而不是非
16、等位 基因 用心 爱心 专心 在减数分裂的过程中 染色体是在减数第一次分裂减的半 在减数第二次分裂的 过程中 染色体数目不变 染色体是在减数第一次分裂减半的原因是在同源染色体分离的时候 着丝点分裂没 有分裂 在减数第二次分裂的过程中 染色体数目不变的原因是减数第二次分裂就是一次简 单的有丝分裂 在减数第一次分裂的过程中 同源染色体发生联会的意义是为减数第一次分裂后 期同源染色体分离作准备 从而保证分裂后形成的两个次级精母细胞各自具有一个完整 的染色体组 从而具有作为该生物应该具有的全套遗传信息 精细胞是减数分裂的直接产物 精子是经过变形形成的 不是减数分裂的直接产物 性原细胞 精原细胞或卵原细胞 以及初级性母细胞 初级精母细胞或初级卵母细 胞 具有同源染色体 而次级性母细胞 次级精母细胞或次级卵母细胞 以及性细胞 精 子或卵细胞 不含同源染色体 因为同源染色体已经在减数第一次分裂时分离了 这是鉴 别细胞处于有丝分裂过程还是减数第二次分裂过程的重要依据 4 减数分裂过程中染色体 染色单体以及 DNA 数目变化 减数第一次分裂减数第二次分裂 项目 间期前期中期后期末期前期中期后期末期 DN
