第二节 有性生殖
一、教学目标：
1.举例说明受精作用。
2.使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
二、教学重点、难点：
受精作用的过程。
三、板书设计：
一、生殖细胞的形成
二、受精作用的过程
三、受精作用和减数分裂的意义
四、教学过程：
导入：上一节我们介绍了减数分裂的过程和生殖细胞的形成，那么形成生殖细胞之后就要进行生命的另一个过程，受精作用，今天我们就介绍一下有关受精作用的过程。
一、生殖细胞的形成：
通过减数分裂形成了生殖细胞，那么精细胞形成之后还要进行一定的变形形成具有生殖能力的精子，卵细胞形成后就能形成具有生殖能力的细胞——卵细胞，下面同学们阅读课本，复习一下生殖细胞的形成过程。
比较项目
不同点
相同点
精子形成
卵细胞形成
染色体
复制
复制一次
复制一次
复制一次
第一次
分裂
一个初级精母细胞产生两个大小相同的次级精母细胞
一个初级卵母细胞产生一个大的次级卵母细胞，一个小的极体
出现联会、四分体、同源染色体分离现象，子细胞染色体数目减半
第二次
分裂
两个次级精母细胞形成两个同样大小的精子细胞
一个次级卵母细胞形成一个大的卵细胞和小的极体，原来的极体分裂成两个极体
着丝点分裂，染色单体分开，子细胞染色体数目不变
变形否
变形
不需要
成熟的生殖细胞染色数目是原始生殖细胞染色体数目的一半
分裂结果
产生4个精子
产生一个有功能的卵细胞，三个极体退化消失
二、受精作用的过程：
学生阅读课本，回答下面问题：
受精作用的过程？
学生阅读，教师总结：
1.精子和卵细胞的识别
2.精子进入卵细胞
3.精核和卵核的融合
4.第一次卵裂的启动
教师总结每个问题请同学补充。完成下表：
精原细胞
初级精母细胞
次组精母细胞
精细胞
染色体（条）
染色单体（条）
DNA（个）
同源染色体（对）
三、减数分裂和受精作用的意义
减数分裂使精子和卵细胞的染色体数目减半，受精作用使精子和卵细胞结合成合子（受精卵），染色体恢复到体细胞的数目，保证了同种生物亲、子代染色体数目的稳定性，也就保证了物种的稳定，对生物的遗传具有重要的意义。
注意：受精卵中染色体一半来自父方，一半来自母方；而受精卵中遗传物质，卵细胞多提供了细胞质中DNA，故多于父方遗传物质。
复习：减数分裂与有丝分裂的比较
（1）过程比较
起始细胞
分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞
数目
类型
染色体数
有丝分裂
体细胞
一次
一次
无联会和分离
二个
体细胞
与亲代细胞相同
减数分裂
原始生殖细胞
二次
一次
有联会和分离
四个
有性生殖细胞
比亲代细胞减半
（2）数目比较：
间期
前期
中期
后期
末期
有
丝
分
裂
染色体数
2n
2n
2n
4n
2n
DNA分子数
2n→4n
4n
4n
4n
2n
姐妹染色单体数
0→4n
4n
4n
0
0
同源染色体数
n对
n对
n对
2n对
n对
减
数
分
裂
减I
染色体数
2n
2n
2n
2n
n
DNA分子数
2n→4n
4n
4n
4n
2n
姐妹染色单体数
0→4n
4n
4n
4n
2n
同源染色体数
n对
n对
n对
n对
0
减II
染色体数
n
n
n
2n
n
DNA分子数
2n
2n
2n
2n
n
姐妹染色单体数
2n
2n
2n
0
0
同源染色体数
0
0
0
0
0
第一节 减数分裂
【教学目标】
知识方面：
1.减数分裂的概念
2.通过精子和卵细胞的形成过程,训练学生的识图表能力,培养一定的空间概念。
3.观察有丝分裂和减数第二次分裂染色体的特点，培养学生的求同、求异思维。
能力方面：实验设计能力
情感态度、价值观方面：理解生物个体产生的过程
【教学重点】
（1）减数分裂的概念。
（2）精子和卵细胞的形成。
【教学难点】
减数分裂过程中染色体,DNA 的数目变化。
【教学方法】
通过图示学习其过程，注意学生的对图示的理解
【教学课时】
3课时
【教学过程】
导入：大家知道，生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础是细胞增殖。
提问：细胞增殖的方式有哪些？
讲述：对，在前面我们曾经学习过有丝分裂和无丝分裂，今天我们学习第三种分裂方式——减数分裂。
提问：在讲述新课以前，我们先回忆一下有丝分裂前后细胞内染色体的数目是如何变化的？有什么意义？
讲述：有丝分裂可以保持细胞分裂前后染色体数目恒定不变。那么，在形成有性生殖细胞精子或卵细胞时，细胞如何分裂呢？下面我们来讨论两个问题。
讨论：
1.如下所示，假设有性生殖细胞的形成是通过有丝分裂的方式完成，生物体下一代细胞内染色体数目如何变化？
亲 代
子 代
精原细胞精子
受精卵
卵原细胞卵细胞
2.若要保持生物体前后代体细胞内染色体数目的恒定，阐述解决问题的可能性？
讲述：如果精子或卵细胞内的染色体只有正常体细胞内染色体数目的一半，那问题便迎刃而解。事实是怎样的呢？
1883年比利时学者耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到：精子和卵细胞中含有数目相同的染色体，这些染色体通过受精作用传给后代。根据这一发现，生物学家推测，生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。否则生物每繁殖一代，体细胞中的染色体数目就会增加一倍。这和我们考虑的解决问题的思路是一致的。既然在形成生殖细胞精子或卵细胞时，染色体数目要减少一半，如何减少，就是我们今天要学习的内容了。
（一）减数分裂的概念
（1）范围：有性生殖细胞的形成。
（2）概念：在整个减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
（3）结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞的染色体数目减少了—半。
（4）过程：
讲述，下面我们以精子形成过程为例，具体学习减数分裂的过程。
（二）精子的形成过程
（1）形成部位：睾丸（精巢）的曲细精管中，（CAI 软件显示哺乳动物睾丸示意图，曲细精管处闪烁 3 次）。
精原细胞 精子
（原始生殖细胞） （成熟的生殖细胞）
（2）形成过程：（CAI 软件示哺乳动物精子形成过程）
a.同源染色体
配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
[CAI软件示：精子（内含一大一小染色体）+卵细胞（内含一大一小染色体）→受精卵四分体（闪示同源染色体）]
讲述：像受精卵细胞中的两条稍大一些的染色体，其形状大小基本相同，其中一条黑色的表示来自精子，即父方，另一条浅色的表示来自卵细胞，即母方。它们就是一对同源染色体。受精卵中有两对同源染色体。
讨论：生殖细胞精子和卵细胞中有同源染色体吗？为什么？
b.联会 同源染色体两两配对的现象。
讲述：联会是—个动态的过程。
c.四分体 联会后的每对染色体含有四条染色单体。
学生活动：
1.下图细胞中有哪几对同源染色体？形成了几个四分体。（图见课本 P107 图C）。
2.讲述：在学习了上述概念的基础上，我们来看看精子是如何形成的。
（CAI 软件示精子形成过程）。
d.过程
讲述：精子是精原细胞经过减数分裂后形成的。精原细胞在减数分裂过程中连续进行了两次分裂。
在第一次分裂间期，精原细胞中的染色体经过复制，缩短变粗，形成染色体。染色质复制以后，细胞就成为初级精母细胞。初级精母细胞中的染色体经过联会，形成四分体，进行第—次细胞分裂。在细胞分裂的同时，细胞内的同源染色体两两分离，结果一个初级精母细胞便分裂成两个次级精母细胞，而此时细胞内的染色体数目已减少了—半，细胞内不再存在同源染色体，减数第—次分裂结束。
减数分裂第二次是从次级精母细跑开始的，细胞未经染色体的复制，直接进入第二次细胞分裂。在第二次细胞分裂过程中，染色体的行为和前面所学的有丝分裂过程中染色体的行为非常相似，细胞内染色体的着丝点排列在赤道板这一位置后，接着进行分裂，于是两条姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极，与此同时，细胞分裂，结果生成了精子细胞，减数第二次分裂结束（强调减数第二分裂的主要特征是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。）。
精子细胞经过变形后成为精子，两个次级精母细胞最后生成了四个精子，减数分裂结束。
提问：
1.减数分裂第一次间期后，形成的细胞叫什么？
精原细胞初级精母细胞
2.减数第一次分裂和减数第二次分裂的结果，各生成了什么细胞？
初级精母细胞次级精母细胞
次级精母细胞精细胞
3.精子中的染色体数目比精原细胞中的染色体数目减少了一半，是由两次分裂中的哪一次分裂决定的？
减数第一次分裂
4.为什么说减数分裂是特殊的有丝分裂？
其特殊性表现在减数第一次分裂，同源染色体分离，染色体减半，而减数第二次分裂，染色体变化行为与有丝分裂相似。因此减数分裂是特殊形成的有丝分裂。
前面学习了精子的形成过程，如小结图示。
卵细胞是在卵巢中形成的，其生成过程与精子形成过程基本相同，但也有区别。
（三）卵细胞的形成过程
学生活动：将精、卵细胞形成过程的图表进行比较，找出二者的相同与相异处。
小结：
相同点：染色体复制一次，都有联会和四分体时期，经过第一次分裂，同源染色体分开，染色体数目减少一半，在第二次分裂过程中，有着丝点的分裂，最后形成的卵细胞，它的染色体数目也比卵原细胞减少了一半。
不同点：每次分裂都形成一大一小两个细胞，小的叫极体，极体以后都要退化，只剩下一个卵细胞，而一个精原细胞是形成4个精子；卵细胞形成后，不需要经过变形，而精子要经过变形才能形成。
学生思考：生物卵细胞经减数分裂后，细胞中的染色体会不会越来越少呢？
4.彻底搞清“减数分裂 —受精作用 —有丝分裂”过程中细胞核内与细胞内染色体数目、DNA含量、染色单体数、同源染色体对数的变化。
①表解“减数分裂 —受精作用 —有丝分裂”过程中细胞核内染色体数目、DNA含量、染色单体数、同源染色体对数的变化。
项
目
减数分裂
受
精
作
用
有丝分裂
减Ⅰ
减Ⅱ
间
Ⅰ
期
前
Ⅰ
期
中
Ⅰ
期
后
Ⅰ
期
末
Ⅰ
期
前
Ⅱ
期
中
Ⅱ
期
后
Ⅱ
期
末
Ⅱ
期
间
期
前
期
中
期
后
期
末
期
染色体数（个）
2n
2n
2n
2n
n
n
n
2n
n
2n
2n
2n
2n
4n
2n
染色单体数（个）
0 -4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
0
0
0
0 -4n
4n
4n
0
0
DNA含量
2N -4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
2N
N
2N
2N-4N
4N
4N
4N
2N
同源染色体（对）
n
n
n
n
0
0
0
0
0
n
n
n
n
2n
n
备注
以二倍体生物（2n）细胞核内的变化为例
②图（一）示二倍体生物“减数分裂 —受精作用 —有丝分裂”过程中细胞核内染色体数目、DNA含量的变化。
图（一）
③图（二）示二倍体生物“减数分裂 —受精作用 —有丝分裂”过程中细胞内染色体数目、DNA含量的变化。
图（二）
④性原细胞自身的繁殖方式是：有丝分裂。
⑤减Ⅰ前期的四分体时期同源非姐妹染色单体交叉互换是基因互换规律的细胞学基础，减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合是基因自由组合规律的细胞学基础，故基因重组发生在减Ⅰ前期的四分体时期和减Ⅰ后期；减Ⅰ后期同源染色体分离是基因分离规律的细胞学基础。
⑥基因突变发生在有丝分裂间期（体细胞突变）和减Ⅰ前的间期（有性生殖细胞突变）DNA复制的时候。
⑦减数分裂过程中染色数目减半的根本原因是减Ⅰ后期同源染色体的分离，这也是减Ⅰ的最主要特点；而减Ⅱ后期着丝点分裂，染色单体变成染色体并移两极则是减Ⅱ的主要特点。
⑧判断细胞分裂方式和时期的依据是：a.染色体数的奇偶性；b.有无同源染色体；c.有无染色单体；d.着丝点的位置。
⑨细胞分裂中的“三中”和“三后”（注：初级卵母细胞和次级卵母细胞后期不均等分裂是区别第一极体、初级精母细胞和次级卵母细胞的依据）比较：
项 目
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝后期
着丝点位置
赤道板两侧
赤道板上
赤道板上
细胞两极
细胞两极
细胞两极
有无同源染色体
有
无
有
有
无
有（2n对）
有无染色单体
有
有
有
有
无
无
（以二倍体为例）
【板书设计】
（一）减数分裂的概念
（1）范围：有性生殖细胞的形成。
（2）概念：在整个减数分裂的过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
（3）结果：新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始生殖细胞的染色体数目减少了—半。
（4）过程：
（二）精子的形成过程
（1）形成部位：
（2）形成过程：a.同源染色体 b.联会 c.四分体 d.过程
（三）卵细胞的形成过程
【随堂练习】
1.某物种的次级卵母细胞分裂后期有染色体32条,则该物种的体细胞染色体数为（ ）
A.8 B.16 C.32 D.64
2某生物的卵细胞中有6条染色体, 其中来自这个生物父方的染色体是（ ）
A.有2条 B.有3条 C.有4条 D.无法确定
3.猪的卵细胞中有19个染色体，那么它的初级卵母细胞中含有的四分体应有（ ）
A.19个 B.38个 C.76个 D.57个
4某动物一个卵原细胞经过减数分裂产生的次级卵母细胞中的DNA分子含量为4M,则其同种动物的实级精母细胞的DNA 分子含量和体细胞的DNA分子含量分别为（ ）
A.8M和8M B.8M和4M C.4M和4M D.4M和2M
【布置作业】
学案练习题
