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高二生物减数分裂中的染色体行为教案
辅导教案
导学诱思
一、染色体
1.种类:中间着丝粒染色体(两臂大致等长)、近端着丝粒染色体(一臂长,一臂短)和端着丝粒染色体(着丝粒位于一端)。 2.特点:同一种生物,细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置都是相对恒定的。是识别染色体的重要特征。
思考:人和高等动物的产生都是靠精子和卵细胞融合成受精卵,然后由受精卵发育成新个体,那么精子和卵细胞是怎么来的?
提示:是由人和高等动物的生殖腺的原始生殖细胞经减数分裂产生的。
二、减数分裂过程中的染色体行为
1.概念:进行有性生殖的生物在原始生殖细胞(精原细胞或卵原细胞)产生成熟生殖细胞(精、卵细胞,即配子)时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。
2.特点:在减数分裂过程中,染色体只复制一次,细胞分裂两次。
3.结果:成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
4.过程:
(1)第一次分裂特点
间期Ⅰ:完成染色体复制,一条染色体含有两条姐妹染色单体。
前期Ⅰ:同源染色体配对,形成四分体。一条来自父方,一条来自母方,其形态大小相同的一对染色体称为同源染色体。配对的同源染色体含四条染色单体的时期,称为四分体。
中期Ⅰ:四分体排列在赤道面上。
后期Ⅰ:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
末期Ⅰ:形成两个子细胞,染色体数目减半。
(2)第二次分裂特点
间期Ⅱ:染色体不复制。
前期Ⅱ:每条染色体含两条染色单体。
中期Ⅱ:染色体的着丝粒排列在赤道面上。
后期Ⅱ:着丝粒分裂,染色体在纺锤丝的牵引下移向两极。
末期Ⅱ:形成4个子细胞。
思考:我们都知道人是由一个受精卵发育来的,受精卵是由精子和卵细胞融合成受精卵,那么,经过一代又一代的繁殖,受精卵内的染色体数目会不会一代比一代多,会不会最终把受精卵的细胞核撑破?
提示:不会把细胞核撑破。因为细胞核内的染色体数目不会增多,而且亲子代之间细胞遗传物质具有稳定性,数目是一样的。原因是精子和卵细胞的形成都要经过减数分裂,形成的精子和卵细胞的细胞核内染色体数目减半。
三、精子与卵细胞的产生和受精
1.精子的形成
精原细胞(2n) 初级精母细胞(2n) 次级精母细胞(n) 精细胞(n)。
2.卵细胞的形成
卵原细胞(2n) 初级卵母细胞(n) 次级卵母细胞(n)、第一极体(n) 卵细胞(n)、第二极体(n)。
思考:我们都知道谁家的孩子像谁家的父母,你知道是什么原因吗?
提示:自己的父母的原始生殖细胞经过减数分裂产生精子和卵细胞,精子和卵细胞中有父母的遗传物质,通过受精作用形成受精卵,父母的遗传物质就传给子代,所以子代表现的性状和父母相似。
3.受精
(1)概念:卵细胞(n)和精子(n)结合成为受精卵的过程。
(2)结果:受精卵中染色体数目又恢复到原来体细胞的染色体的数目(2n)。
四、减数分裂的意义
1.减数分裂可保持生物染色体数目的恒定。
2.减数分裂为生物的变异提供了可能。
名师解惑
探究1:染色体、染色单体、同源染色体和四分体的辨析
(1)染色体:染色体中最基本的结构是“臂”(图甲中1)和着丝粒(图甲中2)。图甲中的A和B是两条等臂染色体。
(2)染色单体:在细胞分裂间期,主要完成染色体的复制,复制的结果是每条染色体形成两条完全一样的染色体(互称姐妹染色单体,图乙中a与a′、b与b′),这两条姐妹染色单体连接在同一个着丝粒上,由于一条染色体含有一个着丝粒,所以一条染色单体不等于一条染色体,此时一条染色体含两条染色单体。如A′中含有a和a′,B′中含有b和b′。
(3)同源染色体:指一条来自父方、一条来自母方、形状一般都相同的两条染色体。在减数分裂过程中,同源染色体先联会,后分离;有丝分裂过程中,同源染色体不进行联会。如A与B、A′与B′就是同源染色体。
(4)四分体:指联会后的每一对同源染色体都含有四条染色单体,此现象只出现在减数第一次分裂中。如A′与B′。
探究2:减数分裂中染色体的行为、数目和DNA的数目变化(以精子形成为例)
(1)精细胞减数分裂中染色体和DNA的变化
(2)数量变化曲线
曲线解读:
DNA:①减数第一次分裂期间DNA因复制而加倍(2C→4C)。
②减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使细胞中DNA减半(4C→2C)。
③减数第二次分裂因着丝粒分裂而使DNA数目再减半(2C→C)。
染色体:①减数第一次分裂结束时因同源染色体分离而使子细胞中染色体数减半(2N→N)。