减数分裂和受精作用
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理解 |
1.细胞的减数分裂 |
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2.配子的形成过程和受精过程 | |
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3.减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性 | |
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应用 |
1.使用高倍镜观察蝗虫精母细胞的减数分裂 |
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2.运用模型建构的方法，模拟减数分裂过程中染色体的变化 | |
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1.精子的形成过程 | |
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2.精子和卵细胞形成过程中染色体、DNA的变化规律 |
一、减数分裂
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范围 |
进行有性生殖的生物 |
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时期 |
从原始生殖细胞→成熟生殖细胞 |
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特点 |
染色体只复制一次，而细胞分裂两次 |
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结果 |
染色体数目减少一半 |
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场所 |
有性生殖器官 |
二、精子的形成过程
1．减数第一次分裂
(1)间期：
①染色体行为变化：染色体复制，每条染色体都含有两条姐妹染色单体。
②细胞变化：1个精原细胞→1个初级精母细胞。
(2)分裂期：
①染色体行为变化：
联会：同源染色体两两配对
↓
四 分体：联会的每对同源染色体含四条染色单体， 其中的非姐妹染色单体之间常发生交叉互换现象
↓
各 对同源染色体排列在赤道板两侧
↓
同 源染色体彼此分离，分别移向细胞两极
②细胞变化：1个初级精母细胞→ 2个次级精母细胞。
③每个细胞中染色体数目变化：2N →N。
2．减数第二次分裂
(1)间期：通常没有或时间很短，染色体不再复制。
(2)分裂期：2个次级精母细胞染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，并移向细胞两极，最终形成4个精细胞，每个精细胞中的染色体数目与初级精母细胞相比减少一半。
3．精子的成熟
4个精细胞经复杂的变形形成4个精子。
三、卵细胞的形成过程
(1)形成场所：卵巢。
(2)形成过程：
(3)染色体的变化：与精子形成过程基本相同。
(4)变化结果：一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞，三个极体都退化消失。
四、受精作用
(1)定义：卵细胞与精子相互识别、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相融合，彼此的染色体会合在一起。
(3)实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合的过程。
(4)结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
(5)意义：
①子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的****性。
②对于维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。
一、减数分裂概念理解
1．观察教材P16果蝇体细胞和配子的染色体图，分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系？
提示：配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。
2．判断下列生物能否进行减数分裂，说明理由。
(1)大肠杆菌：
提示：不能。大肠杆菌是原核生物，不能进行有性生殖。
(2)果蝇：
提示：能。果蝇是能进行有性生殖的真核生物。
(3)变形虫：
提示：不能。变形虫是真核生物，但不能进行有性生殖。
二、精子的形成过程
1．观察教材P17图2－2，讨论分析下列问题。
(1)减数第一次分裂前的间期，染色体进行了复制后，染色体数目和形态结构有何变化？
提示：染色体数目不发生变化；染色体结构发生变化，一条染色体中有两条姐妹染色单体。
(2)染色体数目减半发生在哪个分裂期？减半的原因是什么？
提示：数目减半发生在减数第一次分裂的末期；原因：同源染色体的分离，并分别进入两个子细胞。
(3)经减数第一次分裂形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么不同？
提示：两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态大小一一对应两两相同。
(4)在减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中，移向细胞一极的染色体数目和形态结构上相同吗？
提示：数目相同，形态结构不同。初级精母细胞中的染色体含有姐妹染色单体。
(5)1个精原细胞经减数分裂后产生几种类型的精子？说明原因。
提示：两种类型。原因是由于同源染色体分离。
2．判断正误：
(1)减数分裂过程中染色体数目减半的根本原因是减数第一次分裂过程中同源染色体的分离。(√)
(2)在减数第一次分裂前期，联会的同源染色体一定一条来自父方、一条来自母方，且形态、大小相同。(×)
(3)减数第二次分裂后期的次级精母细胞中，移向两极的染色体互为同源染色体。(×)
三、卵细胞的形成过程
1．阅读教材P19内容，观察分析教材P20图2－5，探讨下列问题：
(1)试从染色体的行为、数目变化角度，比较精子和卵细胞形成过程的相同点。
提示：Ⅰ.行为变化：①染色体复制；②联会、形成四分体、交叉互换；③同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④减数第二次分裂后期染色体着丝点分裂，姐妹染色单体分开。
Ⅱ.数目变化：①减数第一次分裂形成的子细胞中染色体数目减半；②减数第二次分裂形成的子细胞中染色体数目不变。
(2)精子和卵细胞形成过程中，细胞质分裂有哪些异同点？
提示：精子形成过程中两次细胞分裂细胞质均为均等分裂；卵细胞形成过程中初、次级卵母细胞分裂时，细胞质都是不均等分裂，但极体分裂时，细胞质是均等分裂的。
(3)试从精子、卵细胞产生部位，是否变形、产生数目分析二者形成过程的不同点，填写下表。
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精子的形成 |
卵细胞的形成 | |
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产生部位 |
________ |
________ |
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是否变形 |
________ |
________ |
|
产生细胞数目 |
1个初级精母细胞可产生________个精子 |
1个初级卵母细胞只产生____个卵细胞 |
提示：睾丸 卵巢 变形 不变形 4 1
2．试依据精卵形成过程中染色体变化特点分析，核DNA、染色体数目变化规律。
(1)体细胞含有染色体数为2N，核DNA分子数为2C，填表分析它们在精子和卵细胞形成过程中的数目变化。
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时期 |
间期 |
减数第一次分裂 |
减数第二次分裂 |
生细胞殖 | ||||
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前期 |
中期 |
后期 |
前期 |
中期 |
后期 | |||
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染色体 |
2N |
____ |
2N |
____ |
N |
____ |
____ |
____ |
|
核DNA |
____ |
4C |
____ |
____ |
2C |
2C |
____ |
10____ |
提示：2N 2N→N N N→2N N 2C→4C 4C 4C→2C 2C 10C
(2)依据上表数目变化，尝试在坐标中画出染色体数、核DNA数目变化曲线。
提示：
3．连线：(把细胞分裂图像与所对应的时期用线连接起来)
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