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第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
《减数分裂和受精作用》是在高中生物新教材必修2第二章第一节的内容。这部分内容不仅是第二章的重点内容,也是整本书的重点内容之一。它以学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识、生殖类型知识为基础。通过学习,使学生全面认识细胞分裂的种类、实质和意义,为后面学习遗传和变异,生物的进化奠定细胞学基础。
生命观念:阐明细胞的减数分裂过程,形成遗传的物质观。
科学思维:掌握精子的形成过程,理解减数分裂过程中染色体与DNA分子的含量变化,并能将减数分裂与有丝分裂进行比较。
1.精子的形成过程;
2.减数分裂过程中染色体与DNA分子的含量变化。
回顾细胞的有丝分裂:
间期:DNA的复制和有关蛋白质的合成。
前期:核膜核仁消失,染色体纺锤体出现。
中期:着丝粒排列在赤道板上。
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
末期:染色体纺锤体消失,核膜核仁出现。
PPT展示不同的家庭:
问题导引:PPT展示人类双亲生育后代的大致过程:
思考:精子、卵细胞的染色体数目与体细胞的有什么区别?
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。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。
讨论:
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
配子的染色体与体细胞的染色体的区别在于:(1)配子中的染色体数目是体细胞中的一半;(2)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。
2.针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼(A.Weismann,1834—1914)从理论上可以预测: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。
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。
魏斯曼预言的这个特殊的过程,实际上是一种特殊方式的有丝分裂——减数分裂。
一、减数分裂
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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。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。
1、范围:进行有性生殖的生物。
2、时期:在产生成熟生殖细胞时。
3、特点:染色体只复制一次,而细胞分裂两次。
4、结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始减少一半。
二、精子的形成过程
1、场所:睾丸。
(1)精原细胞的染色体数与体细胞相同。
(2)精原细胞既能进行有丝分裂增加自身的数目,又能通过减数分裂产生精子。
PPT动画展示精子的形成过程:
同源染色体:
联会、四分体:
减数分裂Ⅰ全过程:
减数分裂Ⅱ全过程:
2、形成过程:
三、减数分裂过程中相关物质的数目变化
1、表格(设体细胞中染色体数为2N,核DNA含量为2a)
由学生讨论后完成表格内容,如下:
2、曲线图
本节课通过事先创设的问题情境很好地激发了学生的学习兴趣,并引发了学生积极的讨论,让他们从一个轻松有趣的情境中开始学习。教学时应用多媒体,把减数分裂各时期连续的动画和详细的模式图展现出来,更直观和形象。通过学生自行描绘减Ⅱ各时期染色体的行为变化,培养学生描述、识图和判断能力,再结合同学们画出两对同源染色体在减数分裂过程中的变化模式图,加深记忆和理解。
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