21 减数分裂教案苏教版必修2.docx
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21减数分裂教案苏教版必修2
2.1减数分裂教案（苏教版必修2）
●课标要求
1．了解减数分裂的概念，并借助精子的形成了解减数分裂的过程。
2．结合图像、坐标曲线及视频等理解并掌握同源染色体在减数分裂中的行为变化，精细胞的形成过程。
3．运用减数分裂中染色体的行为、数目变化分析实际问题。
4．对于受精作用过程一般了解即可。
5．利用染色体模型探究并总结精细胞染色体组成的两大类型，即同源染色体分离、非同源染色体自由组合和非姐妹染色单体交叉互换。
6．根据染色体的变化规律，联系减数分裂，能总结出减数分裂和受精作用在有性生殖过程中的意义。
●课标解读
1．阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。
2．说明配子的形成过程。
●教学地位
本课时以必修1学过的细胞学知识、染色体知识、有丝分裂知识和初中生殖种类知识为基础。
是对有丝分裂知识的延伸和扩展，也是后面学习遗传和变异知识的基础，也为生物的进化奠定细胞学基础，起着承上启下的重要作用。
近三年的高考中，对精子与卵细胞形成过程的区别和减数分裂与有丝分裂的比较的考查尤为突出，题目多以坐标曲线、文字描述或图像辨析等呈现。
受精作用作为减数分裂与新生命形成的桥梁，对生物的遗传和变异起着非常重要的作用，对于全面的理解生物多样性的原因以及其他遗传知识的学习具有一定影响。
高考中，常综合减数分裂与生物变异的联系，如细胞中遗传物质复制时出现差错及通过减数分裂形成异常配子原因的分析等。
●教法指导
1．口诀记忆。
（1）减数第一次分裂（减Ⅰ）前Ⅰ：
同源联会四分体；中Ⅰ：
总队两列赤道齐；后Ⅰ：
同源分离均两级；末Ⅰ：
初级分裂成次级。
减数第二次分裂（减Ⅱ）前Ⅱ：
一组非源染色体；中Ⅱ：
形定数清赤道齐；后Ⅱ：
点裂数加均两级；末Ⅱ：
次级分裂成精子。
（2）有丝同源不配对，减二无源难成对。
联会形成四分体，同源分离是减一。
2．精子的形成过程是本节的教学难点，而减数第一次分裂又是精子形成过程中的难点，采用两次观看减数第一次分裂视频动画的方法突破这一难点。
第一次是学生带着两个问题观看，这两个问题是：
减数第一次是什么发生了分裂？
染色体有哪些行为变化？
再由学生进行描述。
第二次老师利用视频分步讲解。
3．总结细胞分裂图像识别技巧。
即先“上看下看”，看赤道板两侧如是同源染色体分开则为减数第一次分裂，着丝点分裂则是减数第二次分裂或有丝分裂；再“左看右看”，赤道板某一侧有同源染色体的是有丝分裂，没有同源染色体的是减数第二次分裂（因为减数第一次分裂同源染色体分开）。
4．注重课后实践。
让学生以小组为单位，用橡皮泥制作染色体模型，模拟减数分裂在各个时期过程。
边构建边理解、边记忆，利用模型识别各时期特点，计数染色体数目，根据构建的模型（和视频动画）画出染色体数目变化曲线，这样更直观，更利于理解。
●新课导入建议
1．每个人的发育起点都是受精卵。
假如精子和卵细胞都是通过过有丝分裂形成的，那么，子女体细胞中的染色体不就比父母亲的多了一倍了吗？
人的染色体若会一代一代成倍地增加，照这样推算，孔子的第30代孙的体细胞就会有46×230条染色体，可事实并不是这样，孔子的第30代孙的体细胞的染色体仍是46条，为什么？
导入课题。
2．假设有一对夫妇结婚多年没有怀孕，经医院体检生殖功能正常，现在想通过试管婴儿技术获得自己的孩子，请各小组讨论医院该怎么做？
学生会说出从母体取出卵细胞和父方的精子在试管完成受精。
从细胞核中的染色体数目上看，精子和卵细胞与体细胞（如骨骼肌细胞）有何不同，精子和卵细胞是如何产生的？
生殖细胞的染色体数目是体细胞的一半，产生生殖细胞－精子和卵细胞的过程是减数分裂过程。
引出学习减数分裂。
●教学流程设计
课前自主探究：
（1）阅读教材P12－13相关内容，填写“【课前自主导学】知识1和知识2，完成思考交流1”。
（2）阅读教材P14－16内容完成“【课前自主导学】中的【知识3】和思考交流2”。
⇒步骤1：
情景导课：
以【新课导入建议】两种的其一方式导出课题。
⇒步骤2：
检测预习效果：
作答【正误判断】并进行校正。
⇒步骤3：
板书染色体和染色单体；姐妹染色单体和非姐妹染色单体；同源染色体和非同源染色体；联会和四分体四组概念，让四名同学辨析，其他同学评价，通过【例1】分析判断。
⇓
步骤7：
先让学生口答【例3】3个细胞分裂图的名称再参考答案加以校正。
掌握鉴别细胞分裂图的一般方法。
⇐步骤6：
课件打出几个细胞分裂图（有丝分裂、减数分裂），由学生回答并给出判断的一般方法，指导学生阅读【探究3】的表格比较，总结判断方法。
⇐步骤5：
课件展示卵细胞的形成过程，由学生回答精细胞和卵细胞形成过程的异同，通过【探究2】的知识点2比较精子和卵细胞的形成过程。
⇐步骤4：
播放课件时指导学生思考分裂过程中染色体、DNA及单体的数量变化，对【例2】的【审题导析】进行点拨，学生作答【例2】。
⇓
步骤8：
诵读【结论语句】，以小组为单位分工绘出精细胞和卵细胞的减数分裂过程图，交换图解进行评述。
作答教材P16【评价指南】。
⇒步骤9：
分组作答【当堂双基达标】，课下完成【课时作业】。
课 标 解 读
重 点 难 点
1.阐明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。
2.说明配子的形成过程。
1.减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律。
（重难点）
2.精子和卵细胞形成过程的异同点。
（重点）
3.减数分裂与有丝分裂的异同。
（重难点）
减数分裂的概念
发生生物
进行有性生殖的生物
时期
产生生殖细胞时
特点
染色体复制一次，细胞连续分裂两次
结果
生殖细胞中染色体数目比体细胞减少一半
减数分裂的过程（以动物细胞为例）
时期
图像
主要特点
分裂
间期
减数第一次分裂
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
减数第二次分裂
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
染色体复制，包括DNA复制和蛋白质合成
同源染色体两两配对即联会，纺锤体出现，核仁消失，核膜解体，形成四分体
同源染色体成对排列到赤道板位置上
同源染色体分别移向细胞两极，但每条染色体的2条染色单体不分离
染色体逐渐变为染色质，核膜部分恢复，细胞质分裂，形成2个子细胞
染色质又变成染色体，核膜解体、核仁逐渐消失
染色体再次排列到赤道板位置上
染色单体分开并分别移向细胞的两极
细胞质分裂，形成2个子细胞，子细胞比体细胞中染色体数目减少一半
1．与有丝分裂相比，减数第一次分裂过程中的染色体有哪些特殊行为？
【提示】 减数第一次分裂过程中有同源染色体两两配对（联会），同源染色体成对排列在赤道板位置上和同源染色体分开向细胞两极移动等行为，而在有丝分裂过程中染色体不存在这些行为。
生殖细胞的形成
1.精子的形成过程
（1）形成场所：
睾丸。
（2）形成过程
精原细胞
↓染色体复制
初级精母细胞
↓减数第一次分裂
次级精母细胞
↓减数第二次分裂
精细胞
↓变形
精子
2．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。
2．卵细胞形成过程中细胞质不均等分配有什么意义？
【提示】 卵细胞形成过程中细胞质不均等分配使卵细胞中含有更多的营养物质，为受精后受精卵的早期发育提供所需要的营养物质。
1．减数分裂第一次分裂前的间期染色体复制后数目加倍。
（×）
【提示】 染色体复制后，染色体的数目不变。
2．一个四分体包含两条染色体、四个染色单体、四个DNA分子。
（√）
3．减数第一次分裂过程中染色体的着丝粒分裂。
（×）
【提示】 着丝粒分裂发生在减数第二次分裂过程中。
4．减数第二次分裂过程中同源染色体先联会后分离。
（×）
【提示】 同源染色体的联会和分离发生在第一次分裂。
5．减数分裂过程中，发生细胞质均等分裂的一定是精子的形成过程。
（×）
【提示】 减数第二次分裂时，第一极体的细胞质也是均等分裂。
减数分裂过程中几组概念的比较
【问题导思】
①同源染色体和非同源染色体如何区分？
②四分体、同源染色体、染色体、染色单体和DNA的数量关系是怎样的？
1．染色体和染色单体
染色体数等于着丝粒数，有几个着丝粒就有几条染色体。
染色单体是染色体复制后，一个着丝粒上连接着的两条相同的单体，这两条单体被称为姐妹染色单体，其整体是一条染色体。
2．姐妹染色单体和非姐妹染色单体
姐妹染色单体：
染色体复制之后，着丝粒分裂之前，同一着丝粒上连着的两条相同的染色单体，如右图中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
非姐妹染色单体：
不同着丝粒上的两条染色单体，如右图中的a′和b等。
1．没有染色单体时，染色体数∶核DNA分子数＝1∶1。
2．存在染色单体时，染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数＝1∶2∶2。
3．同源染色体与非同源染色体
同源染色体：
在减数分裂过程中进行配对的两条染色体，它们的形态、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
非同源染色体：
在减数分裂过程中不进行配对的染色体，它们的形态、大小一般不同。
减数分裂过程中的交叉互换就发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，如上图中的a（a′）和c（c′）、b（b′）和d（d′）之间。
4．联会和四分体
联会：
在减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象。
四分体：
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体，即1个四分体＝1对同源染色体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。
（2013·苏州高二检测）如图表示某细胞正在进行正常的减数分裂，有关该图的叙述正确的是（ ）
A．处于减数第一次分裂，有4个四分体
B．有四对同源染色体，8条染色单体
C．1和2、1和3之间均可能发生交叉互换现象
D．减数分裂完成，每个子细胞中只有2条染色体
【审题导析】
（1）该细胞为减数第一次分裂前期。
（2）弄清同源染色体、染色单体、四分体的概念。
（3）弄清染色体的交叉互换发生在哪些染色单体之间。
【精讲精析】
选项
分析
判断
A项
该细胞为前期Ⅰ，有2个四分体。
错误
B项
细胞内A和B为同源染色体，C和D为同源染色体，有两对同源染色体。
错误
C项
染色体的交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间。
错误
D项
减数分裂完成产生的生殖细胞中染色体数目减半，每个子细胞中只有2条染色体。
正确
【答案】 D
精子和卵细胞的形成过程
【问题导思】
①精子和卵细胞形成过程中染色体、DNA有什么变化？
②精子和卵细胞的形成过程有哪些相同和不同点？
1．精子的形成过程中染色体行为、数目和DNA含量的变化
（1）精子形成过程中染色体和DNA的变化
变化项目
时期
染色体行为
染色体数目
DNA数目
间期
染色体复制
2N
2N→4N
减Ⅰ
前
期
同源染色体联会形成四分体
中
期
四分体排列在赤道板平面上
后
期
同源染色体彼此分开
2N
4N
减Ⅱ
前
期
染色体减半，无同源染色体
中
期
着丝粒排列在赤道板平面上
N
2N
后
期
着丝粒一分为二
2N
2N
末
期
染色体进入两个核中变成染色质
N
N
精细胞→精子
含体细胞一半的染色体
N
N
（2）数量变化曲线
曲线解读：
DNA：
①减数第一次分裂前的间期DNA因复制而加倍（2N→4N）。
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（4N→2N）。
③减数第二次分裂因着丝粒分裂，染色单体分离后平均分配到两个子细胞中而使DNA数目再减半（2N→N）。
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）。
②减数第二次分裂后期因着丝粒分裂而使细胞中染色体数暂时加倍，随后分配到两个子细胞中，最终子细胞中染色体数比正常细胞减少一半（N→2N→N）。
2．精子和卵细胞形成过程的异同
类别
关系
精子的形成
卵细胞的形成
不
同
点
场所
精巢/睾丸
卵巢
细胞质分
裂方式
均等分裂
不均等分裂
变形
有
无
结果
1个精原细胞
↓
4个精子
2种精子（无交换）
4种精子（有交换）
1个卵原细胞
↓
1个卵细胞、3个极体
相
同
点
细胞质
变化
都有中心体、星射线、纺锤体出现
细胞核
变化
①染色体都只复制一次，细胞都连续分裂两次，结果性细胞染色体数目都减半
②染色体行为相同：
复制→联会（可交换）→同源染色体分离，非同源染色体自由组合→着丝粒分裂
③性细胞染色体是由性原细胞的非同源染色体自由组合而来，种类都为2n种
如图所示是某种雄性动物细胞分裂过程中，染色体（假设体细胞染色体数为2N）和核DNA含量的变化情况。
请回答：
（1）图中表示的是________分裂过程中的染色体和核DNA的变化曲线。
（2）图中表示染色体数目变化的是________，图中表示核DNA含量变化的是________；
（3）处于D点的细胞名称是________，处于E～F段的细胞名称是________；
（4）DE段变化的原因是________，FG段变化的原因是______。
【审题导析】
（1）根据曲线的变化情况判断曲线①和曲线②分别表示染色体还是DNA。
（2）根据减数分裂过程确定每段表示的细胞名称及变化原因。
【精讲精析】
（1）曲线①和曲线②都是一次加倍两次减半，因此图中表示的是减数分裂过程。
（2）曲线①最多数目为4n，因此表示的是DNA分子数目的变化，曲线②表示染色体数目的变化。
（3）D点的细胞DNA分子数为4n，为初级精母细胞；EF段细胞DNA分子数为2n，为次级精母细胞。
（4）DE段变化的原因是减数第一次分裂同源染色体彼此分离；FG段变化的原因是减数第二次分裂染色体着丝粒断裂使姐妹染色单体分开，变成染色体，分配到两个子细胞中。
【答案】
（1）减数
（2）曲线② 曲线①
（3）初级精母细胞 次级精母细胞
（4）同源染色体彼此分离 着丝粒断裂使姐妹染色单体分开，变成子染色体，并移向细胞两极
细胞分裂图像的鉴别
【问题导思】
①细胞减数分裂和有丝分裂各时期有什么特点？
②如何判断一个细胞属于哪一种分裂？
1．常见的前期、中期、后期的分裂图像（以2N＝4为例）
时
期
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前
期
有同源染色体，无联会，染色体散乱分布
有同源染色体，且有联会和四分体
无同源染色体，无联会，染色体散乱分布
中
期
有同源染色体，染色体的着丝粒排列在赤道板上
有同源染色体，四分体排列在赤道板上
无同源染色体，染色体的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，每一极细胞中有同源染色体
同源染色体分开，每一极细胞中无同源染色体
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，每一极细胞中无同源染色体
2.分裂方式的判定，常采取“两看”分辨法（以二倍体为例）。
为便于理解记忆，归纳如下：
细胞
分裂
图像
分析
）
无同源染色体减数第二次分裂））
（2013·江阴市高一期末）下图中甲、乙、丙3图均为某生物（假定只含两对染色体）正在进行分裂的细胞，据图回答下列问题。
（1）甲图表示________分裂的________期。
（2）乙图表示________分裂的________期。
（3）丙图表示________分裂的________期。
（4）乙图细胞分裂产生的子细胞是________细胞。
（5）丙图细胞分裂产生的子细胞是________细胞。
【审题导析】
（1）根据染色体的形态和行为判断甲、乙、丙三细胞所处的分裂时期和细胞名称。
（2）根据减Ⅰ后期细胞质分裂判定性细胞的名称。
【精讲精析】
（1）先看是否有同源染色体，若没有则为减Ⅱ分裂，通过观察在丙中无同源染色体，因此丙为减Ⅱ分裂；然后再看有无联会、四分体、同源染色体的分离，若有则为减Ⅰ分裂，若无则为有丝分裂，通过观察甲图为同源染色体的分离，因此判定为减Ⅰ分裂，而乙图无上述任何行为，因此为有丝分裂。
（2）甲、乙、丙3图均有细胞膜向内凹陷，染色体分开向两极移动的特点，因此确定它们为分裂后期，且由甲图知该生物为雄性。
（3）有丝分裂的结果是形成体细胞，所以乙分裂后产生的子细胞是体细胞。
减数分裂产生的子细胞是生殖细胞，所以丙分裂后产生的细胞应为生殖细胞，又因该生物为雄性，所以产生的是精细胞，不是卵细胞。
【答案】
（1）减数第一次 后
（2）有丝 后
（3）减数第二次 后 （4）体 （5）精
观察种子植物花药中发生的减数分裂
1．花粉粒的形成
种子植物的花粉粒是由花药里的花粉母细胞发育成的。
每个花粉母细胞通过减数分裂，形成4个细胞，叫做小孢子。
每个小孢子细胞内的染色体数目都比花粉母细胞的减少一半。
初始形成的4个小孢子排成一列，以后相互分离，形成4个单核的花粉粒。
2．制片步骤
以幼嫩蚕豆花蕾为材料，制片观察花粉母细胞的减数分裂的步骤如下：
（1）取材、固定、保存
取如小米大小的饱满的蚕豆花蕾，采摘后立即投入卡诺氏固定液（无水乙醇∶冰醋酸＝3∶1）中固定3h。
（2）染色
取一朵蚕豆花蕾，用吸水纸或干净纱布吸干固定液，放于载玻片中央，取下雄蕊并捣碎。
滴加0.02g/mL的醋酸洋红染液，染色3～5min，盖上盖玻片。
（3）压片
将载玻片放在平整的实验桌上，盖玻片上覆3～4层吸水纸，用铅笔头轻而均匀地敲打，或用拇指压一下，材料被压成均匀薄片，周围染液也被吸去。
（4）镜检
开始进行减数分裂的花粉母细胞变大，染色体易被醋酸洋红染成紫红色。
对观察“种子植物花药中发生的减数分裂”实验的描述，正确的是（ ）
A．可选取大小适合且饱满的蚕豆花蕾中的花瓣做实验材料
B．材料采摘后应立即投入到70%的酒精溶液内固定3h，然后置于4℃冰箱内保存
C．对材料染色可使用0.02g/mL的醋酸洋红染液
D．花粉母细胞可被醋酸洋红染成深蓝色
【解析】 分析实验中对材料的处理如下：
【答案】 C
本课知识小结
网络构建
减数分裂 细胞的减数分裂概念过程生殖细胞的形成精子的形成过程卵细胞的形成过程
结论语句
1．减数分裂发生在进行有性生殖的生物形成生殖细胞（配子）的过程中。
2．减数分裂的间期，精原细胞染色体复制，成为初级精母细胞。
3．减数第一次分裂过程中，同源染色体先联会后分离，产生的子细胞中染色体数目减半。
4．减数第二次分裂过程中，染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，分别进入两个子细胞中。
5．1个四分体包含2条染色体，4条染色单体，4个DNA分子。
6．卵细胞形成过程中，初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的。
7．1个精原细胞能产生4个精子，而1个卵原细胞只能产生1个卵细胞。
1．同源染色体是指（ ）
A．一条染色体复制形成的两条染色体
B．分别来自父方和母方的两条染色体
C．形态、特征大体相同的两条染色体
D．减数分裂过程中联会的两条染色体
【解析】 减数分裂联会时，联会的两条染色体即为同源染色体，它们的形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
但分别来自父方或母方的两条染色体也可能是非同源染色体，由于染色体的数量有限，所以非同源染色体的形态、特征也可能大体相同。
【答案】 D
2．（2013·昆山高一检测）同源染色体的分离和着丝粒分裂分别发生在减数分裂的（ ）
A．减数分裂间期、减数第二次分裂
B．减数第一次分裂、减数第二次分裂
C．减数第一次分裂、减数第一次分裂
D．减数第二次分裂、减数第一次分裂
【解析】 同源染色体分离发生在减数第一次分裂的后期，着丝粒分裂发生在减数第二次分裂的后期。
【答案】 B
3．在减数第一次分裂过程中，染色体变化的顺序是（ ）
①同源染色体分离 ②细胞质分裂 ③联会 ④交叉互换
A．③④①② B．①③④②
C．③①②④D．①③②④
【解析】 减数第一次分裂过程中，先发生联会，然后可能发生染色体的交叉互换，四分体排列在细胞中央，同源染色体分离，最后细胞质分裂。
【答案】 A
4．以下为某植物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图，正确的描述是（ ）
A．①纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开
B．②纺锤丝牵引着同源染色体向细胞两极移动
C．③同源染色体排列在赤道板上
D．④减数第一次分裂染色体排列在赤道板上
【解析】 ①是纺锤丝牵引着同源染色体分开；②是纺锤丝牵引着姐妹染色单体分开，并向细胞两极移动；③是同源染色体排列在赤道板上；④为减数第二次分裂中期。
【答案】 C
5．（2013·江苏省镇江中学高一检测）卵细胞和精子形成过程的不同之处在于（ ）
A．同源染色体联会和分离的时期不同
B．染色体复制的次数不同
C．形成的精子和卵细胞的数目不同
D．细胞中着丝粒分裂的时期不同
【解析】 1个初级精母细胞最终形成4个精子，而1个初级卵母细胞最终只形成1个卵细胞，其他3个为极体。
【答案】 C
6．（2013·南通市第三中学高一检测）图甲、乙、丙分别表示某个生物体内的三个正在分裂的细胞，请据图回答下列问题。
甲 乙 丙
（1）甲图表示________细胞，处于________期，有________条染色单体，分裂产生的子细胞名称是______。
（2）乙图表示________期细胞，有________对同源染色体，产生的子细胞名称是__________________。
（3）丙图处于______期，名称是________，有________对同源染色体。
（4）画出甲图细胞最终产生生殖细胞的染色体组成图。
【答案】
（1）初级卵母 减数第一次分裂后 8 极体和次级卵母细胞
（2）有丝分裂后 4 体细胞
（3）减数第二次分裂后 极体 0
（4）
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