高三生物減數分裂和受精作用教案

　　減數分裂和受精作用是生物長期進化過程中形成的保持物種染色體穩定的重要機制,其內蘊藏著豐富的美學內涵。在中學生物學教學中,挖掘其美學價值,對學生進行生命美學教育具有重要意義。以下小編蒐集整合了一些，希望可以幫助大家更好的學習這些知識。

　　高三生物減數分裂和受精作用教案一

　　課時安排：1課時

　　教學目標：

　　1.闡明細胞的減數分裂並模擬分裂過程中染色體的變化及其對於生物遺傳和變異的重要性。

　　2.舉例說明配子的形成過程、受精過程。

　　3.使用高倍鏡，觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片。

　　本講重點：

　　1.減數分裂的概念。

　　2.精子的形成過程和受精作用的過程。

　　本講難點：

　　1.模擬減數分裂過程中染色體的變化。

　　2.比較精子和卵細胞形成過程的異同。

　　3.觀察蝗蟲精母細胞的減數分裂。

　　考點點撥：

　　一、相關知識

　　***一***基本概念

　　減數分裂、減數分裂第一次分裂、減數分裂第二次分裂;有性生殖器官、卵巢、睪丸、精巢;原始的生殖細胞、精原細胞、卵原細胞、初級精***卵***母細胞、次級精***卵***母細胞、精***卵***細胞、精子、極體;聯會、四分體;染色體、同源染色體、姐妹染色單體;受精作用

　　***二***知識網路

　　***三***疑難解析

　　減數分裂

　　只有進行有性生殖的生物體內才有進行減數分裂的原始生殖細胞。具有原始生殖細胞***性原細胞***的器官稱為生殖腺，雌性動物是卵巢，雄性動物是睪丸。減數分裂是一種染色體只複製一次，而細胞卻連續分裂2次的分裂方式，分裂的結果是子細胞中的染色體數目比性原細胞***或體細胞***減少了一半。對於減數分裂過程的理解要注意以下幾點：一是染色體的複製時間在性原細胞發育成性母細胞的過程中，即在同源染色體聯會之前早就已經複製完成了;二是聯會發生在染色體縮短變粗的早期，發生聯會的過程在光學顯微鏡下是看不到的，所以教材中的減數分裂圖解表示聯會的圖中一個染色體中未畫出2條染色單體;三是減數分裂第一次分裂的目的是同源染色體彼此分開實現染色體數目減半，在同源染色體彼此分開時非同源染色體之間要自由組合，同源染色體的染色單體之間還要發生交叉互換，這是三大遺傳規律的細胞學基礎;四是減數分裂第二次分裂的主要特徵是著絲點分裂，實現染色單體彼此分開，所以分裂的結果是染色體數目未變，但DNA分子數減少一半;五是第二次分裂程的次級性母細胞的分裂類似有絲分裂過程，但與有絲分裂過程不同的是一般已不存在同源染色體。

　　關於減數分裂和有絲分裂的比較，重點是減數分裂第二次分裂過程與有絲分裂過程的比較。①有絲分裂中期和減數分裂第二次分裂中期的比較：在有絲分裂過程中自始至終存在著同源染色體，而在減數分裂第二次分裂過程中不存在同源染色體。區分同源染色體的依據在高中生物階段有兩點：一是染色體的大小，同源染色體一般形成和大小相似或相同;二是著絲點位置，著絲點的位置有端著絲點，也有中間著絲點的，同源染色體的著絲點位置應是相同的。有絲分裂中期的影象特徵是：染色體數目一般是偶數，染色體兩兩相同，每個染色體中有2個染色單體，著絲點排列在赤道板的中央。減數分裂第二次分裂中期的影象特徵是：染色體數目有奇數，也有偶數，但找不到兩兩相同的染色體，即不是大小不同，就是著絲點位置不同，說明沒有同源染色體，但每個染色體中還有2個染色單體，如圖所示。②有絲分裂後期和減數分裂後期分裂影象的比較，如圖所示。有絲分裂後期和減數分裂第二次分裂後期的共同特徵是：著絲點分裂，每個染色體的2條染色單體彼此分開成為2條染色體，在紡綞絲的牽引下分別移向細胞兩極。但不同之處是：有絲分裂後期的細胞中應有同源染色體，而減數分裂第二次分裂後期的細胞中一般沒有同源染色體。在識圖中應對移向同一方向的一組染色體進行分析，如圖中，向上移動的一組染色體中，大的2個染色體是一樣的，可看作是一對同源染色體。而小的2個染色體也是一樣的，可看作另一對同源染色體。在圖中，向上移動的一組染色體中大小形狀各不相同，所以就沒有同源染色體。所以圖看作是有絲分裂後期，圖看作是減數分裂第二次分裂後期。

　　精原細胞和卵原細胞的減數分裂過程的異同點是：染色體的行為和數目變化的過程是一樣的，但細胞質的分配情況不同。精原細胞在減數分裂過程中，連續2次分裂細胞質均是均等分裂;卵原細胞在減數分裂過程中，連續2次分裂細胞質均是不均等分裂，在第一次分裂過程中細胞質主要分配在次級卵母細胞中，第二次分裂細胞質主要分配在卵細胞中，極體中幾乎沒有分到細胞質。

　　精原細胞經減數分裂後形成的是精子細胞，精子細胞必須經過變形後才能形成精子，變形的過程中細胞質大量丟失，只保留細胞核和一個蛋白質構成的尾部。卵細胞的形成沒有變形過程，卵細胞體積很大，細胞質中貯存有大量的營養物質，這是為受精卵的發育準備的。

　　關於減數分裂過程中，染色體數目的變化和DNA含量的變化可用圖所示的兩條曲線表示。

　　受精的過程是指精子細胞的細胞核與卵細胞的細胞核相融合的過程，故在受精卵的細胞核中遺傳物質是一半來自父方一半來自母方，但在受精卵的細胞質中的遺傳物質則全部來自母方。通過受精作用把染色體減半的精子和卵細胞結合成合子，染色體數目恢復原狀時使雙親的遺傳物質綜合到子代個體中，即保證了同種生物親、子兩代染色體數目的穩定性，對遺傳有重要意義，又使後代獲得兩個親本的遺傳物質，有利於生物的生存和進化，對生物的變異也有重要意義。如圖所示。

　　學習減數分裂應注意的幾個問題：

　　問題一：減數第二次分裂整個過程中，染色體的變化特點與有絲分裂完全相同，它完全是一次普通的有絲分裂。

　　辨析：有絲分裂的重要特點之一，是一條染色體上的兩條姐妹染色單體分離後進入不同的子細胞，在這一點上，減數第二次分裂的結果與有絲分裂是相同的。但是，有絲分裂產生的子細胞為體細胞，細胞內有成對的同源染色體，而減數第一次分裂之後，同源染色體就分別進入不同的子細胞中，所以次級精***卵***母細胞不存在成對的同源染色體。因此，在第二次分裂過程中和產生的子細胞中是沒有成對的同源染色體的，所以減數第二次分裂絕不是一次普通的有絲分裂，只能說是一次特殊的有絲分裂。

　　問題二：生殖細胞的產生必須通過減數分裂。

　　辨析：生殖細胞是指生物繁殖下一代的細胞，如精子、卵細胞、孢子等。進行有性生殖的生物，產生生殖細胞時，大多是經過減數分裂;但也有例外的，如高等植物的精子、卵細胞的形成都是有絲分裂，還有，進行無性生殖的生物，如根黴、青黴等，它們產生的孢子，也屬於生殖細胞的一種，但它無性別之分，叫無性生殖細胞，是通過有絲分裂產生的，不需經過兩兩結合，就可直接形成新個體。可見，生物的生殖細胞有通過減數分裂產生，也有通過有絲分裂產生。

　　問題三：有絲分裂產生的體細胞中染色體都是以成對的同源染色體存在，而減數分裂產生的生殖細胞中的染色體都是以非同源染色體存在。

　　辨析：在一般情況下，有絲分裂產生的體細胞中染色體都是以成對的同源染色體存在，而減數分裂產生的生殖細胞中的染色體都是以非同源染色體存在。但也有例外的，如蜜蜂、螞蟻等，它們的雄性個體***雄蜂、雄蟻***都是由未受精的卵細胞，通過孤雌生殖產生的單倍體生物，其細胞中無同源染色體存在，所以，它們有絲分裂產生的體細胞中也無同源染色體存在。而多倍體生物，同源的染色體就有多個，如馬鈴薯是同源四倍體，體細胞中同源染色體就有四個，經過減數分裂形成的生殖細胞中也有同源染色體存在。

　　三考點例析

　　例1***2004年高考全國卷***一個初級精母細胞在減數分裂的第一次分裂時，有一對同源染色體不發生分離;所形成的次級精母細胞減數分裂的第二次分裂正常。另一個初級精母細胞減數分裂的第一次分裂正常;減數分裂的第二次分裂時，在兩個次級精母細胞中，有一個次級精母細胞的 1 條染色體的姐妹染色單體沒有分開。以上兩個初級精母細胞可產生染色體數目不正常的配子***以下簡稱為不正常的配子***。上述兩個初級精母細胞減數分裂的最終結果應當是******

　　A.兩者產生的配子全部都不正常

　　B.前者產生一半不正常的配子，後者產生的配子都不正常

　　C.兩者都只產生一半不正常的配子

　　D.前者產生全部不正常的配子，後者只產生一半不正常的配子

　　[解析]考查了減數分裂過程。減數第一次分裂不正常，有一對同源染色體不分離，形成兩個異常的次級精母細胞，配子全不正常;減數第二次分裂時有 1個次級精母細胞的 1條姐妹染色單體不分開，則形成的配子中一半不正常。精子和卵細胞的形成過程受精作用

　　[答案]D

　　例2***06上海卷***右圖為三個處於分裂期細胞的示意圖，下列敘述中正確的是

　　A.甲可能是丙的子細胞 B.乙、丙細胞不可能來自同一個體

　　C.甲、乙、丙三個細胞均含有二個染色體組 D.甲、乙、丙三個細胞均含有同源染色

　　[解析]本題是一個綜合題目，考查了減數分裂、有絲分裂和染色體組的內容。丙細胞是減數分裂第一次分裂的後期，細胞中含有四條染色體，形成此細胞的體細胞中含有四條染色體;甲細胞是減數分裂第二次分裂的後期，細胞中含有四條染色體，形成此細胞的體細胞中含有四條染色體。因此可能是丙的子細胞。

　　[答案] A

　　四自我檢測

　　1.下列關於同源染色體的敘述，正確的是*** ***

　　A.減數分裂中配對的染色體 B.有絲分裂中配對的染色體

　　C.配子中兩兩配對的染色體 D.一個來自父方，一個來自母方的染色體

　　2.人體下列細胞內沒有同源染色體是*** ***

　　A.肌細胞 B.精原細胞 C.初級精母細胞 D.次級精母細胞

　　3﹒動物精原細胞在進行減數分裂過程中形成了四個四分體，則減數分裂第二次分裂後期的次級精母細胞中染色體、染色體單體和DNA分子數依次為*** ***

　　A.4、8、4 B.2、4、8

　　C.8、16、16 D.8、0、8

　　4.含有三對染色體的生物，經減數分裂產生的配子，同時含有三個父方***或母方***染色體的配子佔多少*** ***

　　A.1/2 B.1/4 C.1/8 D.1/16

　　5.下面是水稻花粉母細胞進行減數分裂的幾個步驟：①聯會②同源染色體分離③交叉互換④染色體複製⑤細胞質分裂 *** ***

　　A.④③①②⑤ B.④①③②⑤ C.④②①③⑤ D.①④②③⑤

　　6.課本模型建構《減數分裂中染色體變化的模型》中，長度相同而顏色不同的兩條染色體配對代表*** ***

　　A.來自父方的兩條染色體 B.來自母方的兩條染色體

　　C.來自父母雙方的染色體 D.以上說法都不對

　　7.課本模型建構《減數分裂中染色體變化的模型》中，你模擬了減數分裂中的哪些染色體行為*** ***

　　A.同源染色體的規律性變化 B.非同源染色體的變化

　　C.姐妹染色單體的變化 D.非姐妹染色單體的變化

　　8.下列細胞具有同源染色體的是 *** ***

　　A.口腔上皮細胞 B.精子細胞 C.次級卵母細胞 D.卵細胞

　　9.果蠅的體細胞有4對同源染色體，在下列情況中，預料有多少條染色體*** ***

　　a.初級精母細胞 b.次級精母細胞 c.精原細胞 d.極體

　　A.a：8,b：4,c：4,d：8 B.a：4,b：8,c：4,d：4

　　C.a：8,b：4,c：8,d：4 D.a：4,b：4,c：8,d：4

　　10.在減數分裂過程中，與同源染色體變化行為一致的是*** ***

　　A.細胞核 B.蛋白質 C.基因 D.中心體

　　11.某生物含有N對同源染色體，並且在每對同源染色體上含有一對等位基因，則該生物產生的配子型別有*** ***

　　A.2N B.N2 C.N1/2 D.1/2N

　　12.某生物的體細胞染色體數為2n.該生物減數分裂的第二次分裂與有絲分裂相同之處是*** ***

　　A.分裂開始前，都進行染色體的複製

　　B.分裂開始時，每個細胞中的染色體數都是2n

　　C.分裂過程中，每條染色體的著絲點都分裂成為兩個

　　D.分裂結束後，每個子細胞的染色體數都是n

　　13.減數分裂的第二次分裂後期的細胞內有24條染色體，那麼該生物細胞中的染色體數為*** ***

　　A.12條 B.24條 C.36條 D.48條

　　二

　　一.教學目標

　　***一***知識與技能

　　1.瞭解減數分裂的概念。

　　2.通過精子的形成過程掌握減數分裂過程及圖解。

　　3.理解卵細胞的形成過程及圖解。

　　4.理解受精作用的概念及意義。

　　***二***過程與方法

　　1.通過精子和卵細胞的形成過程，訓練學生的識圖能力。

　　2.觀察有絲分裂和減數第二次分裂的染色體特點，培養學生的發現能力。

　　3.通過列有絲分裂和減數分裂比較表，訓練學生的歸納、總結、比較能力。

　　***三***情感態度與價值觀

　　減數分裂過程中，染色體形態數目發生一系列規律性變化，通過受精作用使生物前後代之間能保持染色體數目的恆定，引導學生了解生命是運動的、有規律的。

　　二.教學重點、難點、疑點及解決方法

　　1.教學重點及解決辦法

　　精子的形成***減數分裂***過程及圖解

　　精品源自歷史科

　　[解決辦法]

　　***1***講清減數分裂的整個過程，弄清減數分裂中各個時期的特點及變化。

　　***2***講清減數分裂過程在圖解上的特點及染色體、DNA的規律性變化。

　　***3***利用多媒體以動畫形式表現減數分裂的全過程。

　　2.教學難點及解決辦法

　　減數分裂過程中染色體、DNA的數目變化

　　[解決辦法]在弄清教材圖中所畫的染色體、DNA數量及變化的基礎上，再總結減數分裂過程中它們的變化規律。

　　3.教學疑點及解決辦法

　　***1***染色體在精原細胞時就複製了，為什麼在聯會時，圖上的染色體形狀仍和精原細胞時一樣，沒有把染色單體表示出來?

　　***2***為什麼說經過第一次分裂後，染色體數目就減少了一半?

　　[解決辦法]

　　***1***講清減數分裂過程中染色體是一個逐漸螺旋化變粗的過程，聯會時，染色體螺旋化程度低，光學顯微鏡下還看不清有染色單體，四分體時期，螺旋化程度高，染色體變粗了，才可以清楚地看到每個染色體有兩條單體。

　　***2***從減數第一次分裂過程來看，染色體數目沒增加，卻平均分到兩個細胞中。從教材P103圖上看，第一次分裂中，每個細胞有4條染色體

　　，分裂完成時，每個細胞就只有兩個染色體了。減半的原因，是同源染色體的分開。

　　三.課時安排

　　精品源自歷史科

　　2課時。

　　四.教學方法

　　講述法、談話法。

　　五.教具準備

　　精子的形成過程***掛圖或相應的靜止影象，以及整個過程的動畫影象***，有絲分裂中期與減數第二次分裂中期、後期對比圖，***詳圖見教案***

　　卵細胞形成過程***掛圖或相應的靜止影象***，減數分裂圖解***即教材P17圖2-2或整個過程的動畫影象***，受精過程***錄影***，生物的生活史圖解***示減數分裂和受精作用***、減數分裂過程中的DNA的染色體數目變化圖解，減數分裂與有絲分裂比較表。

　　六.學生活動設計

　　1.回顧細胞分裂方式。

　　2.閱讀減數分裂概念，找出減數分裂的特點。

　　3.推論聯會，四分體時期染色體、DNA及染色單體的數量。

　　4.分析染色體數目減半的原因。

　　5.觀察並發現有絲分裂與減數第二次分裂中染色體的特點，學會判斷區別這兩種分裂方式。

　　6.根據掛圖，複述精子形成過程。

　　7.比較精子和卵細胞的形成過程，找出二者的相同與不同之處。

　　8.總結減數分裂各個時期DNA和染色體的數目變化。

　　精品源自歷史科

　　9.對比有絲分裂和減數分裂，列比較表。

　　七.教學步驟

　　第一課時

　　***一***明確目標

　　多媒體教學銀幕上顯示本堂課的教學目標。

　　瞭解減數分裂的概念，通過精子的形成過程，掌握減數分裂過程及圖解。

　　***二***重點、難點的學習與目標完成過程

　　引言：有性生殖要通過兩性生殖細胞的結合，形成合子，再由合子發育成新個體。有性生殖細胞的產生，又必須經過減數分裂。以前學過，細胞分裂的方式有三種，哪三種?***要求學生答出：有絲分裂、無絲分裂、減數分裂。***以前學過了有絲分裂和無絲分裂，現在學習減數分裂。

　　一.減數分裂

　　1.減數分裂

　　學習閱讀教材，要求學生說出減數分裂的概念，並勾書，找出減數分裂的特點。強調：連續分裂兩次而染色體只複製一次，分裂的結果，染色體數目減半。

　　講述：減數分裂是怎樣進行的，染色體數目是如何減少的呢?下面，我們結合動物的精

　　子和卵細胞的形成過程，講述減數分裂的基本過程。

　　2.精子的形成過程

　　講述：精子在精巢中形成。

　　***示精子形成過程掛圖或多媒體銀幕顯示精子形成過程的靜止影象。***

　　在精巢中，通過有絲分裂產生了精原細胞。根據有絲分裂的特徵，可知精原細胞的染色體數目與體細胞染色體數目存在一個什麼關係?***要求學生答出：相同。***在精原細胞時期，進

　　精品源自歷史科

　　行了染色體複製。此時相當於有絲分裂的哪一個時期?***要求學生答出：間期。***複製的結果，染色體由 ***板畫***，也和有絲分裂間期一樣，染色體是細絲狀，用光學顯微鏡是看不到的。而不是圖上畫的這個樣子。

　　複製完成後，細胞開始進行第一次分裂，此時的細胞，叫初級精母細胞。第一次分裂的前期，細胞中的同源染色體兩兩配對，叫聯會。所謂的同源染色體，指減數分裂時配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一個來自父方，一個來自母方。***指圖說明，使學生弄清楚圖上誰和誰是同源染色體，還可以利用指頭作比喻，如果一個手指表示一個染色體的話，兩隻手合在一起，則兩個大拇指，兩個食指等相應的手指都分別是同源染色體。***

　　聯會後，染色體進一步螺旋化變粗，逐漸在光學顯微鏡下可見每個染色體都含有兩個姐妹染色單體，由一個著絲點相連，每對同源染色體則含有四個姐妹染色單

　　體，叫四分體。

　　***教師指圖問***圖中四分體有幾個?

　　***學生應答出：兩個。***

　　強調：每一對同源染色體共有四個姐妹染色單體，組成一個四分體，因此，同源染色體的數量就是四分體的數量。由此，我們可以推算，果蠅體細胞有4對8個染色體，減數分裂時，形成多少個四分體?

　　***答：四個。***人呢?

　　***答：23個。***

　　把四分體時期和聯會時比較，由於染色體複製在精原細胞時就發生了，因此，它們所含的染色單體、DNA數目都是相同的，不同的主要是染色體的螺旋化程度不同，聯會時染色體螺旋化程度低，染色體細，在光學顯微鏡下還看不清染色單體，因此，沒有在圖上表示出來。四分體時期，染色體螺旋化程度高，染色體變粗了，可在光學顯微鏡下清楚地看到每一個染色體有兩個單體。

　　***教師提問***此圖中，四分體時期畫了幾對染色體

　　***學生答：2對。***，幾條染色體?***答：4條。***幾條染色單體?***答：8條。***幾個

　　精品源自歷史科

　　DNA分子：***答：8個。***那麼聯會時呢?***學生答：仍是兩對同源染色體，4條染色體，8個染色單體，8個DNA分子***

　　教師特別強調：不要片面看圖，妄作結論，就認為是聯會時進行了染色體的複製。

　　隨後，各個四分體排列在細胞中央，同源染色體好象手拉手似地排成兩排，***教師指著相應的圖說明***紡錘絲收縮，牽引染色體向兩極移動，導致四分體平分為二，配對的同源染色體分開，但此時著絲點並未分開，每一染色體上仍有兩條染色單體。接著發生細胞分裂，一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞，而每個次級精母細胞中的染色體數目就只有初級精母細胞的一半了，在圖上，初級精母細胞有幾條染色體?

　　***答：4條。***，而次級精母細胞呢?

　　指圖中剛形成的次級精母細胞***答：2條。***，染色體數目減半的原因是什麼?***答：同源染色體分開，***，在次級精母細胞中還有沒有同源染色體?***答：沒有。***

　　聯會的同源染色體分開，說明染色體具有一定的獨立性，由於兩個同源染色體在細胞中央的排列位置也是隨機的，可以互相交換，因此，就決定了同源的兩個染色體各移向哪一極也是隨機的，這樣，不同對的染色體之間就可以自由組合。這是將來要學的基因的自由組合規律的細胞學基礎。

　　第二次分裂的基本過程與有絲分裂相似：中期，染色體的著絲點排成一排，後期，著絲點一分為二，兩個姐妹染色單體成為兩個染色體，在紡綞絲的牽引下，移向兩極，接著，細胞分裂，兩個次級精母細胞分裂成4個精子細胞，減數分裂完成。

　　把精子細胞的染色體數目和剛形成的次級精母細胞以及初級精母細胞相比，有何變化?***學生回答：精子細胞的染色體數目與次級母細胞相同，比初級精母細胞減少一半。***

　　減數第二次分裂過程大體與有絲分裂相似，但它們又有什麼不同呢?***銀幕顯示兩個細胞，請學生仔細觀察染色體，找出兩細胞的染色體特點。***

　　***在教師引導下，學生髮現有絲分裂過程中，同源染色體存在於同一細胞中，而減數第二次分裂過程中，同源染色體已分開了，細胞中無同源染色體存在。在此基礎上，銀幕顯示一組細胞，請學生判斷誰是有絲分裂，誰是減數第二次分裂?***

　　***答：B是有絲分裂，A、C是減數第二次分裂。***

　　精子細胞再經過變形，形成精子，在這個過程中，丟掉了精子細胞的大部分細胞質，帶上重要的物質——細胞核內的染色體，輕裝上陣，並形成了一個長長的尾，便於遊動。***教師在講授過程中，隨講授內容完成板書。***

　　***三***總結

　　現在，我們再重複看一遍精子的形成過程***多媒體銀幕以動畫形式再重複整個過程***。

　　強調以下三點：