减数分裂高考题(共8篇)
(1)细胞的有丝分裂、减数分裂实验的观察
1.下列关于“观察植物细胞的有丝分裂”实验的叙述正确的是()
A.本实验可用苏丹红代替醋酸洋红染液为染色体染色
B.观察到分裂中期的细胞核内染色体整齐地排列在赤道板上
C.该实验的操作过程为取材→解离→漂洗→染色→制片→观察
D.质量分数15%的盐酸和体积分数95%的酒精混合液主要起固定作用
2.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。下列叙述正确的是()
A.解离时间越长越好,保证组织中的细胞分离开
B.装片制作过程中需要用体积分数为95%的酒精洗去解离液
C.图乙细胞的染色体数是图丙细胞的一半,但二者的核DNA数相等
D.统计视野中处于图乙、丙、丁时期的细胞数目可计算细胞周期的时长
3.玉米根尖纵切片经碱性染料染色,用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。对此图像的观察与分析,错误的是()
A.先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B.可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C.在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D.细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
4.下图为洋葱根尖的细胞分裂显微照片,①~⑤表示不同时期的细胞。下列叙述正确的是()
A.①两极之间的距离大于其前一时期
B.③产生的两个子细胞将进入下一个细胞周期
C.④最适合用于洋葱染色体组型分析
D.⑤可能正在进行中心体的复制
5.下图为四组植物材料在“观察分生组织细胞的有丝分裂”实验中的实验结果,下列说法正确的是()
A.从细胞周期来看,四组材料中D组作为实验材料最适合B.四组植物材料一定来自不同植物体
C.若四组植物材料来自同一植株,则视野中不同细胞的染色体数目相等
D.观察过程中如果利用药物抑制DNA合成,所有细胞将停留在分裂间期
6.下列对观察减数分裂实验的叙述中,错误的是()
A.可用蝗虫卵母细胞的固定装片观察减数分裂
B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片容易观察到减数分裂现象
C.能观察到减数分裂现象的装片中,可能观察到同源染色体联会现象
D.用洋葱根尖制成装片,能观察到同源染色体联会现象
7.如图①~⑤为实验过程中在显微镜下拍到的二倍体百合(2n=24)花粉母细胞的减数分裂不同时期的图像,下列相关叙述错误的是()
A.细胞内染色体的存在状态可作为判断减数分裂各时期的依据
B.图①所示时期会发生核DNA数目加倍,染色体数目不变
C.图②中细胞的特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合D.图中细胞按减数分裂的顺序排列为①③④②⑤
8.在观察蝗虫精原细胞减数分裂固定装片时,区分初级精母细胞和次级精母细胞的主要依据是()
A.染色体的组成成分
B.染色体是否存在染色单体
C.有无同源染色体
D.细胞是否均等分裂
9.无论是减数分裂还是有丝分裂,都可以将生物组织制成临时装片用显微镜观察。下列相关叙述中,错误的是()
A.观察减数分裂一般选择雄性生物的生殖器官作为实验材料
B.减数分裂和有丝分裂所产生的染色体变异均可用显微镜观察到
C.在观察植物细胞有丝分裂的实验中,制作临时装片的步骤是:解离→漂洗→染色→制片
D.观察紫色洋葱外表皮细胞的细胞增殖时,观察染色体最好的时期是中期
10.下列关于“观察洋葱根尖细胞的有丝分裂装片”和“观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片”的叙述错误的是()
A.均可使用卡诺氏液染色后观察细胞内染色体的数目变化
B.都先用低倍镜找到分裂期细胞后,再换高倍镜仔细观察
C.都可通过观察染色体的位置、数目判断细胞的分裂时期
D.着丝点分裂后,分布在细胞两极的染色体组成一般相同
11.某实验小组利用小鼠睾丸细胞观察染色体的数目,具体操作如下:
①预处理:取雄性小鼠注射秋水仙素。
②取小鼠睾丸放入装有适量的0.3%
KCl溶液的小烧杯中剪碎并过滤,再加0.3%的KCl溶液至4mL后,37℃静置30min进行低渗处理。
③加入2mL甲醇冰醋酸,800~1000
r/min下离心8min,弃上清液再固定8min。
④重复该步骤后加1mL固定液,制成细胞悬液固定5min。
⑤取清洁的低温预冷载玻片,距10~15
cm高度滴下2~3滴细胞悬液,之后轻轻敲打载玻片,同时从一侧轻轻吹气。
⑥将载玻片干燥后染色20~30
min,用高倍镜观察,实验现象如下图所示。
请回答下列问题:
1.采用小鼠睾丸细胞进行实验是因为该部位细胞的__________(填细胞分裂类型)比较旺盛,而用适量的秋水仙素溶液注入动物腹腔内进行预处理,其主要作用是__________,以使细胞周期同步化,从而积累大量处于分裂前期的细胞。
2.利用KCl溶液低渗处理可使细胞膨胀,在制片时细胞易破裂从而有利于__________铺展。但在低渗处理时应注意控制__________等条件,否则会导致细胞提前破裂或膨胀不足而影响观察。
3.制片时在载玻片上滴加细胞悬液后吹气和敲打的目的是__________。在对装片染色时,还可采用倒置染色法:在玻璃板上滴加Giemsa染液,用2块废旧玻片作支架,将载玻片的标本面向下放置到支架上并使标本与Giemsa染液接触一段时间,该染色法的优点是可防止染液颗粒沉淀而影响观察,同时还可以避免__________。
4.实验小组观察发现,少部分细胞中染色体数目比其他同一时期细胞中染色体数目少,造成这一现象的原因最可能是上述实验操作中的__________导致。
12.某校生物兴趣小组的同学以大蒜为材料进行一些生物学实验。回答相关问题。
(1)市售大蒜常经过休眠处理以延长保存期。若要使大蒜发根快、齐、多,实验中可以
处理以打破大蒜休眠期。
(2)观察大蒜根尖细胞有丝分裂染色体的形态与数目,要确定一天中有较多处于分裂
期细胞的时间。甲同学在大蒜根尖分生区细胞处于分裂旺盛时期的9点左右、14点左右、24点左右取样制片观察,视野中观察到的大多数细胞处于分裂间期,原因是。
(3)为了探究NaCl对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响,乙同学进行了如下实验操作:
①将大蒜用清水配养生根,选取生长良好的根尖若干,均分为10组,分别用
及浓度为0.05、0.10、0.20、0.30的NaCl溶液各处理24h、48h,在上午10点左右取材,用卡诺氏液固定、保存。
②取①固定保存的根尖材料用95%乙醇冲洗,然后制作装片,制作流程为。
③镜检计数。实验结果如下表所示(注:细胞有丝分裂指数=分裂期的细胞数/总细胞数)。
实验
处理
NaCl溶液/mol•L﹣1
0.00
0.05
0.10
0.20
0.30
时间/h
实验
结果
有丝分裂
指数/%
6.97
7.51
6.46
6.28
5.84
5.44
4.73
4.27
3.82
3.15
实验结果说明:NaCl对大蒜根尖细胞有丝分裂有抑制作用,其抑制程度与
有关,其特点是:。
答案以及解析
1.答案:C
解析:染色体或染色质能被碱性染料染成深色,一般用龙胆紫溶液或醋酸洋红溶液进行染色,不能用苏丹红替代,A错误;细胞分裂中期细胞核的核膜与核仁已经解体,看不出细胞核,且是所有染色体的着丝点整齐的排列在赤道板上,B错误;“观察植物细胞的有丝分裂”实验制作临时装片的步骤是:解离→漂洗→染色→制片,接着先在低倍镜观察,再换高倍镜观察,C正确;质量分数为15%盐酸和质量分数为95%酒精混合液主要起解离作用,使细胞分散开来,D错误。
2.答案:C
解析:本题考查观察有丝分裂的实验。在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,解离时间一般是3~5
min,解离时间不宜过长,否则会使细胞破裂,影响观察到的细胞数目,A错误;漂洗过程中,需用清水洗去解离液,B错误;图乙细胞处于有丝分裂中期,图丙细胞处于有丝分裂后期,图乙细胞的染色体数是图丙细胞的一半,但二者的核DNA数相等,C正确;统计视野中处于有丝分裂中期、后期、末期的细胞数目,不能计算细胞周期的时长,D错误。
3.答案:B
解析:本题主要考查观察根尖分生组织细胞有丝分裂的知识。用普通光学显微镜观察根尖细胞有丝分裂时,应把制成的装片先放在低倍镜下观察,找到分生区细胞后再换用高倍镜观察,A正确;箭头所指细胞处于有丝分裂后期,光学显微镜下可观察到其细胞壁,不能观察到其细胞核,B错误;观察图像中的细胞发现有的细胞表现出核膜解体消失的特征,即在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞,C正确;染色质(体)容易被碱性染料染成深色,据此可推知,细胞不同结构成分与该染料结合能力不同,染色质(体)与该碱性染料结合能力强,D正确。
4.答案:A
解析:
5.答案:A
解析:
6.答案:D
解析:A.蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞都有细胞进行减数分裂,所以可用蝗虫卵母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂,A正确;
B.由于花药中精母细胞数量远多于雌蕊中的卵母细胞,所以用雄蕊观察减数分裂更好,B正确;
C.同源染色体联会发生在减数第一次分裂前期,所以能观察到减数分裂现象的装片中,可观察到同源染色体联会现象,C正确;
D.洋葱根尖只进行有丝分裂,不会出现减数分裂特有的同源染色体联会现象,D错误。
故选:D。
7.答案:D
解析:细胞内染色体的存在状态时作为判断减数分裂各时期的依据,分析题图可知,①中细胞具有一个明显且大的细胞核,处于减数第一次分裂前的间期,②中细胞同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,③中细胞同源染色体联会,处于减数第一次分裂前期,④中即将形成4个子细胞,处于减数第二次分裂末期,⑤中细胞着丝点分裂,染色单体分开,处于减数第二次分裂后期,由以上分析可知,图中细胞按减数分裂的顺序排列为①③②⑤④,D错误。
8.答案:C
解析:A.无论是初级精母细胞和次级精母细胞的染色体,其组成成分都相同,都是由DNA和蛋白质组成,故A不符合题意;
B.初级精母细胞含有姐妹染色单体,次级精母细胞的前期、中期也含有染色单体,故B不符合题意;
C.初级精母细胞含有同源染色体,次级精母细胞不含有同源染色体,故C符合题意;
D.初级精母细胞和次级精母细胞的细胞质分裂都是均等的,故D不符合题意。
9.答案:D
解析:A.睾丸中精子的形成过程是连续的,能统计到各个时期的细胞且数量多,而卵巢中卵细胞的形成过程是不连续的,不能统计各个时期的细胞且数量少,A正确;
B.染色体变异能够用显微镜过程到,B正确;
C.观察植物细胞有丝分裂的实验中,制作临时装片的步骤是:解离→漂洗→染色→制片,C正确;
D.紫色洋葱外表皮细胞是高度分化的细胞,不会进行有丝分裂,D错误。
故选:D。
10.答案:A
解析:A、卡诺氏液适用于一般植物组织和细胞的固定,常用于根尖,花药压片及子房石蜡切片等,所以把根尖放在卡诺氏液中浸泡,以固定细胞的形态,A错误;
B、显微镜观察时,都先用低倍镜找到分裂期细胞后,再换高倍镜仔细观察,B正确;
C、在有丝分裂过程中,染色体的行为呈现周期性的变化,因此可以通过观察染色体的存在状态可判断细胞所处时期,C正确;
D、有丝分裂后期,着丝点分裂后,分布在细胞两极的染色体组成一般相同,D正确。
故选:A
11.答案:1.有丝分裂和减数分裂;
抑制纺锤体的形成;
2.染色体;
温度(或时间);
3.使细胞均匀分布(分散开);
染液快速挥发
4.敲打和吹气(的过程中导致染色体发生丢失)
解析:
12.答案:
(1)赤霉素
(2)中
(中后)
细胞分裂的间期时间远大于分裂期
(3)①蒸馏水(清水)
②解离→漂洗→染色→制片
③NaCl溶液浓度和处理时间当处理时间相同时,抑制作用随NaCl溶液浓度的增加而加强(合理就行)当处理浓度相同时,抑制作用随处理时间加长而加强(合意给分)
解析:本题考査植物激素调节和有丝分裂的有关内容。赤霉索具有解除休眠,促进萌发的功
能,因此可用赤霉素打破大蒜休眠期。在有丝分裂中期,染色体形态固定,数目清晰是观察染色体的形态与数目的最佳时期;由于细胞分裂的间期时间远大于分裂期,所以在视野中观察到的大多数细胞处于分裂间期。①由题意可知,本实验是探究
NaCl对大蒜根尖细胞有丝分裂的影响,实验的自变量是NaCl的有无、NaCl溶液的浓度,以及处理时间,因此,实验组用0.05、0.10、0.20、0.30
mol▪L-1的NaCl溶液处理,对照组用蒸馏水即0.00
mol▪L-1的NaCl溶液处理。②细胞有丝分裂实验装片的制作流程为解离一漂洗—染色—制片。③由表中的实验结
1、知道染色体的种类及特点,会区分染色质和染色体
2、知道减数分裂的过程及特点
3、会根据图形分析染色体条数,DNA分子数
二、复习旧知
1、染色体与染色质的关系: 。
2、染色体主组成成分 和 ,分布在 。
3、有丝分裂
(1)特点:染色体复制 次,细胞分裂 次,结果是形成 个子细胞,且染色体条数 (变?不变?)
(2)图形分析
A B C
染色体条数
DNA分子数
染色单体数
(3)过程
A 期 B 期 C 期
染色体行为变化
染色体条数
DNA分子数
三、预习新知
(一)染色体种类
1、分类依据:
2、种类: 染色体、 染色体、 染色体
3、特点:
(1)每种生物的细胞核中的染色体的 和 是相对恒定的。
(2)大多数生物的体细胞中的染色体是 存在(用 表示),生殖细胞中则是 存在的(用 表示)
(二)减数分裂
1、概念:是 生殖生物的 细胞成为 细胞的分裂过程。
2、特点:细胞经过 次连续的分裂,染色体只复制 次,结果是一个原始生殖细胞经过减数分裂形成 个生殖细胞,染色体数是体细胞的 。
3、 过程:分为 期,减数 分裂(MI)减数 分裂(MII)
(以细胞中有4条染色体为例)
减I
前期
联会形成
中期
排列在赤道板上
后期
分离, 自由组合
减II
前期
染色体已减半、无同源染色体
中期
排列在赤道板上
后期
一分为二, 分别移向两极
末期
染色体进入两个核变成染色质
结果 子细胞 含体细胞一半数目的染色体
(三)减数分裂过程中染色体条数和DNA分子数的变化规律曲线
染色体条数 DNA分子数
间期 MI MII 间期 MI MII
(四)同源染色体识别
1、同源染色体:指一条来自 方,一条来自 方,,其形态、大小 的 条染色体。
2、四分体:减数第 次分裂的 期,同源染色体相互 ,此时每对同源染色体含有 条 ,所以称之为四分体。
3、图形识别
(1) 对同源染色体 (2) 个四分体
(3) 条染色体 (4) 个DNA分子
(5) 条染色单体
(6) 对姐妹染色单体,分别是 与 , 与 。
课程标准与本节对应的“内容要求”是:“阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞;说明进行有性生殖的生物体,其遗传信息通过配子传递给子代”。确定教学目标为:
1.归纳、概括减数分裂的概念及过程。
2.理解和掌握减数分裂的两次分裂过程中染色体行为特征,特别是染色体数目、染色单体数目和DNA含量的变化规律。
二、教学重难点
教学重点
减数分裂的概念及过程。
教学难点
减数分裂的概念及过程。
三、教学设计思路
首先通过回想有丝分裂,引导学生进入本节课内容。利用课件展示视频以及图像,讲解精子和卵细胞的形成过程,并进行区分。最后通过展示观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片的实验视频,讲解本实验。
四、教学步骤
1.新课导入
教师活动:我们上学期学过了有丝分裂。回想一下,有丝分裂的特点是什么?是不是复制1次,分裂1次,这样产生的子细胞和母细胞是不是一样的?
学生活动:思考后并回答问题。
活动意图:通过复习旧知识,引领学生进入新的学习情境。
教师活动:我们知道,每个人都是由受精卵发育而来的,你的父亲提供了1个精子,你的母亲提供了1个卵细胞,假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的,子女体细胞中的染色体数目会发生怎样的变化?
教师活动:这就是涉及到了这节课我们要学习的内容——减数分裂。
2.新课讲授
一、精子形成过程
教师活动:请同学们翻开课本,相信你们课前已经预习过了,我来问问大家什么是减数分裂?
学生活动:说出减数分裂的概念。
教师活动:综合减数分裂的概念并着重强调减数分裂的对象是进行有性生殖的生物,特点是染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。
教师活动:减数分裂是怎样进行的,染色体数目是如何减少的呢?下面,我们结合动物的精子和卵细胞的形成过程,讲述减数分裂的基本过程。
教师活动:讲解精子的形成部位是睾丸(精巢)的曲细精管中,并利用课件显示精子形成过程的视频图像。
教师活动:讲解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。
教师活动:讲解在第一次分裂间期,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,进行第一次细胞分裂。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一半,细胞内不再存在同源染色体,减数第一次分裂结束。
教师活动: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2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。)
教师活动:在讲解期间,着重讲解同源染色体、联会以及四分体的概念。
教师活动: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,精子细胞再经过变形,形成精子,在这个过程中,丢掉了精子细胞的大部分细胞质,带上重要的物质—细胞核内的染色体,轻装上阵,并形成了一个长长的尾,便于游动。减数分裂就结束了。
教师活动:把精子细胞的染色体数目和刚形成的次级精母细胞以及初级精母细胞相比,他们有什么不同?
学生活动:回答精子细胞的染色体数目与次级母细胞相同,比初级精母细胞减少一半。
教师活动:利用课件展示一组图片请学生判断谁是有丝分裂,谁是减数第二次分裂?
教师活动:讲解有丝分裂过程中,同源染色体存在于同一细胞中,而减数第次分裂过程中,同源染色体已分开了,细胞中无同源染色体存在。
二、卵细胞的形成过程
教师活动:讲解卵细胞的形成场所是卵巢。
教师活动:课件展示卵细胞的形成过程视频。
教师活动:将精子、卵细胞形成过程的图表进行比较,引导学生找出二者的相同点和不同点。
教师活动:归纳总结并用课件展示。相同点有染色体复制一次,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。
不同点有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1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。
教师活动:引导学生思考: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?
教师活动:利用课件展示减数分裂过程中染色体数、染色单体数、DNA含量以及同源染色体的数量表格,并展示曲线图。
三、观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片
教师活动:利用课件展示实验视频(如有条件组织学生进行实验)。
教师活动:组织学生进行实验,展示并讲解各个时期装片的特点。
教师活动:针对课本习题进行讲解,讲解要点为:
1.根据细胞中染色体的形态、位置和数目来判断。例如,在减数分裂Ⅰ中,先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象减数分裂Ⅱ中期,非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处,移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外,在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中,处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。
2.减数分裂Ⅰ中期,两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧,末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成,其数目是体细胞染色体数目的一半,每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。
减数分裂Ⅱ中期,非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处,末期细胞两极的染色体不含染色单体。
3.同一生物的细胞,所含遗传物质相同,增殖过程相同,同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此,可以通过观察多个精母细胞的减数分裂,推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
五、板书设计
第二章第1节减数分裂和受精作用
一减数分裂
1.减数分裂
对象:进行有性生殖的生物
特点:细胞连续分裂两次,而染色体只复制一次
结果:成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。
2.精子形成的过程
场所:睾丸
过程
3.卵细胞形成的过程
场所:卵巢
过程
4.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)。
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。
末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
3、精子与卵细胞异同点
注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大量营养物质,为受精卵发育准备的。
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高中生物减数分裂要点
一、减数分裂的概念
减数分裂是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。
注:体细胞主要通过有丝分裂产生,有丝分裂过程中,染色体复制一次,细胞分裂一次,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。
二、减数分裂的过程
1、精子的形成过程:精巢(哺乳动物称睾丸)
减数第一次分裂
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)
前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体,四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换
中期:同源染色体成对排列在赤道板上(两侧)
后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合
末期:细胞质分裂,形成2个子细胞
减数第二次分裂(无同源染色体)
前期:染色体排列散乱
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上
后期:姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。并分别移向细胞两极
末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞
2、卵细胞的形成过程:卵巢
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高中生物减数分裂重点
1减数分裂概念
进行有性生殖的动植物,在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中,进行的染色体数目减半的细胞分裂方式。减数分裂是细胞分裂两次,而染色体(DNA)在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式,因此染色体数目减半。
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范围:进行有性生殖的生物。
时间:发生在原始的生殖细胞(精原细胞卵原细胞)发展为成熟的生殖细胞(精子卵细胞)的过程中。
复制次数:一次。
细胞分裂次数:两次。
结果:生殖细胞的染色体数目,比原始生殖细胞的染色体数目减少一半。
1.同源染色体:形态、大小一般相同(性染色体的不同),一条来自父方,一条来自母方,在减数分裂的前期要配对。
2.减数分裂过程图解染色体DNA数量变化
3.减数分裂中染色体和DNA的数量变化规律:
A 染色体数量变化规律:2n—〉n—〉2n—〉n。
B DNA数量变化规律:2n—〉4n—〉2n—〉n。
C 染色体、染色单体、姐妹染色单体的关系
① I------〉②X 都为染色体,且都是一条染色体。
②有姐妹染色单体。
①比② 染色体之比为1:1,DNA之比1:2
①的染色体与DNA之比1:1
②的染色体与DNA之比1:2
D 着丝点数与染色体数的关系:着丝点数==染色体数
E 四分体数与同源染色体数的关系:四分体数==同源染色体对数
F 四分体与联会的关系:①II -------〉②X(X)
联会 同步 四分体
2减数分裂的过程
(包括同源染色体、联会、四分体等)
减数分裂的过程包括两次连续的分裂,其关键是减数第一次分裂,因为在减数第一次分裂过程中发生了同源染色体的联会和分离以及非同源染色体的自由组合等行为,从而使最终形成的配子中的染色体数目减半,并且产生了染色体组成多种多样的配子,保证了有性生殖产生多种多样的后代的细胞学基础;减数第二次分裂的过程和有丝分裂类似,只不过是染色体数目不同罢了。再就是整个分裂过程中染色体行为和数目的规律性变化所伴随的基因重组问题是遗传学中重点研究的内容。
3精子和卵细胞形成过程
精子的形成过程和卵细胞的形成过程中染色体的规律性变化是相同的,不同之处就是细胞质的分配情况。精子形成过程中细胞质是均匀分配的,一个精原细胞通过减数分裂形成四个精细胞,最终形成四个精子;卵细胞的形成过程中细胞质是不均等分裂的,最终的结果是细胞质多的部分形成了卵细胞,而细胞质很少的部分就没有了遗传作用,称为极体,也就是一个卵原细胞最终形成一个卵细胞和三个极体。
4减数分裂和有丝分裂
二者都是真核细胞的分裂方式,但是重要性是不同的。如果没有减少分裂,有性生殖就无法进行,生物的进化速度就会大大降低。减数分裂和有丝分裂过程中染色体、DNA、染色单体等的比较,以及分裂过程中图像的判别也是非常重要而且难度较大的一个问题,大家要在掌握好减数分裂和有丝分裂过程的基础上注意分析学习。
5误区提醒
减数分裂过程中,染色体、DNA、染色单体哦变化曲线图、分裂各时期的细胞图像、减少分裂各时期的特点、有丝分裂和减数分裂的比较、减数分裂产生的配子种类等内容都是常考易错的点,这些内容的学习必须注意准确把握有丝分裂和减数分裂的过程中染色体的相关变化所包含的遗传规律来准确分析。如产生的配子的种类,必须注意是精子还是卵细胞,是一个性原细胞还是一个个体,考虑交叉互换还是不考虑交叉互换等。
1.教学目标
1、减数分裂过程的概念、减数分裂过程中染色体的变化
2、精子与卵细胞的形成过程及特征、配子的形成与生物个体发育的联系
3、受精作用的特点和意义、减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要作用
2.教学重点/难点
教学重点:
1、受精作用的概念、特点和意义。
2、减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化。
3、解释配子中染色体组合的多样性。教学难点:
1、减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化。
2、解释配子中染色体组合的多样性。
3.教学用具
教学课件
4.标签
教学过程
引入新课
人体总共有46条染色体,其中23条来自父亲,23条来自母亲,那么父亲和母亲是怎样为后代提供染色体呢? 请推测:成熟的生殖细胞究竟是怎样产生的?
(一)、减数分裂的概念
减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时,进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次,减数分裂的结果是成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖的细胞的减少一半。实质:染色体复制一次,细胞连续分裂两次结果新细胞染色体数减半。减数分裂:特殊的有丝分裂,形成有性生殖细胞
(二)、精子或卵细胞的形成过程及特点
1、精子的形成: 精巢(哺乳动物称睾丸)
在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞,经过减数第二次分裂,形成了四个精细胞,与初级精母细胞相比,每个精细胞都含有数目减半的染色体。
(1)减数第一次分裂各个时期的特点:
间期:染色体复制(包括DNA复制和蛋白质的合成)。前期:同源染色体两两配对(称联会),形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生对等片段的互换。中期:同源染色体成对排列在赤道板上的两侧。后期:同源染色体分离;非同源染色体自由组合。末期:细胞质分裂,形成2个子细胞。(2)减数第二次分裂(无同源染色体): 前期:染色体排列散乱。
中期:每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,成为两条染色体。并分别移向细胞两极。末期:细胞质分裂,每个细胞形成2个子细胞,最终共形成4个子细胞。
2、卵细胞形成:卵巢
初级卵母细胞经减数第一次分裂,形成大小不同的两个细胞,大的叫做次级卵母细胞,小的叫做极体,次级卵母细胞进行第二次分裂,形成一个大的卵细胞和一个小的极体,因此一个初级卵母细胞经减数分裂形成一个卵细胞和三个极体。
(三)、精子的形成与卵细胞的形成过程的比较
精原细胞是原始的雄性生殖细胞,每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。在减数第一次分裂的间期,精原细胞的体积增大,染色体复制,成为初级精母细胞,复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体构成,这两条姐妹染色单体由同一个着丝点连接。
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,叫做同源染色体,联会是指同源染色体两两配对的现象。
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
1个四分体含1对同源染色体,2条染色体,4条染色单体,4个DNA分子
配对的两条同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动发生在减数第一次分裂时期。减数分裂过程中染色体的减半发生在减数第一次分裂。
每条染色体的着丝点分裂,两条姐妹染色体也随之分开,成为两条染色体发生在减数第二次分裂时期。
(四)、减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律
某种生物的精原细胞含有4对同源染色体。
1、填表并画出有丝分裂过程中DNA数目变化图 精原细胞有丝分裂过程中染色体和DNA 数目变化表
2、填表并画出减数分裂过程中DNA数目变化图 精原细胞形成精子过程中染色体和DNA 数目变化表
(五)、减数分裂与有丝分裂图像辨析
1、前期:染色体散乱排列(除减Ⅰ)
2、中期:染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上
3、后期(染色体移向两极 看一半)
(六)、减数分裂与有丝分裂的比较
(七)、配子的形成与生物个体发育的联系
由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。配子的多样性导致后代的多样性
(八)、受精作用
1、概念:受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
卵细胞与精子相互识别、融合形成受精卵的过程,其实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核相互融合的过程。
受精卵细胞核中的染色体和DNA均为1/2精子+1/2卵细胞 受精卵的细胞质几乎全部来自卵细胞
2、减数分裂和受精作用的意义:通过减数分裂,使配子中染色体数目减少了一半,经过受精作用产生的合子,又恢复了亲代的染色体数目。因此,减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。课堂小结
本节课将减数分裂各时期细胞内染色体行为变化,即在间期、前期、中期、后期、末期各时期内染色体的数目、DNA的含量及染色单体、同源染色体的概念的理解,从而引出精子和卵细胞形成过程,进而讲解了受精作用,通过本节课的学习我们也应该对比一下减数分裂和有丝分裂过程中染色体变化的区别,这样大家才能掌握的更好。
板书
第2章 第1节 减数分裂和受精作用
(一)、减数分裂的概念
各位评委老师:
大家好,我今天说课的题目是《减数分裂和有性生殖细胞的形成》,它是人教版高中生物教材第五章第一节第二小节的内容,本节的主要内容是以精子和卵细胞的形成过程为例来说明减数分裂过程。接下来我将从以下七个方面汇报本人对这一节课的教学设计。
一、说教材
(1)教材的地位和作用
减数分裂是一种特殊的有丝分裂过程,它以有丝分裂为基础,又是第六章遗传变异中“遗传三大规律”的细胞学基础,减数分裂的知识不仅是本章的重点和难点,也是高中生物教学中的重点、难点,掌握这部分内容为以后的学习奠定坚实的基础。因此,本节内容在教材中起到承前启后的桥梁作用。
(2)教学目标
①知识与能力目标:a.使学生识记并理解减数分裂概念、过程、特点(以精
子形成过程为例)。
b.掌握减数分裂过程中染色体数目的变化规律,为学习第六章《遗传和变异》奠定细胞学基础。
②过短与方法目标:帮助学生形成观察能力,动手能力,以及分析问题和解
决问题的能力。
③情感态度价值观目标:使学生加深对事物自身变化规律的认识,培养对立
统一和发展变化的观点。
(3)教学重点和教学难点及依据
①重点:减数分裂概念、过程、特点
依据:这部分知识不仅是有性生殖的关键,还是以后学习遗传变异的“三大遗传规律”的细胞学基础,②难点:减数分裂过程中各时期的变化特点;
依据:减数分裂过程中各时期变化比较复杂、抽象,学生在学习时,思维方向容易偏离,学生也会感到枯燥,不容易理解,二、说学情
学生已经掌握了有丝分裂的概念、过程和特点,掌握了生物细胞分裂的相关知识,这为学习本节的减数分裂内容打下了基础,但由于凑数分裂的过程较有丝分裂复杂、抽象,而且它们之间存在一定的相同点,因此,在学习过程中,学生也有可能对两者发生混淆。
三、说教法及依据
以老师讲授为主、多媒体动画演示为辅。
依据:通过老师对减数分裂过程的讲解以及减数分裂过程动画的演示,将原本复杂、抽象的知识形象化。有助于学生更好的理解。
四、说学法及依据
在教师的讲解和动画演示的基础上,学生应当对有丝分裂和减数分裂的过程和特点进行比较总结。
依据:教师引导学生通过变通,将学习“有丝分裂过程”方法迁移到减数分裂的学习中,从而使学生积极参与知识的获取过程,变被动学习为主动学习,有助于学生更好的掌握知识。
五、说教学过程
(1)导入(3~5分钟)
通过观看高等动物受精作用过程的动画,提出“精子和卵细胞是怎样形成的”的问题,进而引出主题—减数分裂和有性生殖细胞的形成。
(2)讲授新课(25~30分钟)
①由比利时学者对马蛔虫受精作用观察所得的结论,对学生提问“只具有体细胞一半染色体数目的生殖细胞是通过什么方式形成的”,引发学生的思考。(3~5分钟)
②让学生带着问题观看减数分裂过程多媒体动画并试着归纳总结,回答问题,最后教师作补充和总结(15~20分钟)
③在教师的引导下,让学生对有丝分裂和减数分裂过程进行对比总结。(5~10分钟)(如果时间不够,这一项可以留作课后作业)
(3)布置作业:(1~2分钟)
画出减数分裂过程中细胞内染色体和DNA数目的变化图以及各分裂期的细胞图,并与有丝分裂的进行比较,进一步熟悉知识。
六、说板书设计
一、减数分裂的发现及概念
二、精子的形成过程
1、减数第一次分裂(初级精母细胞→次级精母细胞)
间期、前期(同源染色体、联会、四分体)、中期、后期、末期、2、减数第二次分裂(次级精母细胞→精细胞→精子)前期、中期、后期、末期
三、卵细胞的形成过程
四、受精作用
七、教学反思
初教“减数分裂”部分的几点心得体会房涛(**钢铁集团总公司高级中学250100)“减数分裂”部分不愧是高中生物教材中的难点,这是我初教减数分裂部分的切实感受,这一部分对于初教者来说难教,对于初学者来说难学。经过两年来的摸索和向有经验的老教师的不断学习,作为一个初教者我总结出了以下几点体会,希望能给各位刚参加工作的年青教师提供一点参考,也衷心的希望各位同行批评指正。
一、谦虚好问,整体把握,明确地位,做到明确各个知识点之间的相互联系、重点难点了然于胸。在第一年的教学过程中,始终有一种“身在**中”的感觉,感觉很混沌,很迷茫,特别是遇到知识点较多教杂而且有些难度的地方时,就更是感觉“一叶障目,而不见泰山”。实际上原因很简单,因为初教者难以,甚至无法从整体上把握教材,同时,对知识点间的相互联系也把握不到位,虽然有大学的知识基础,但是严重缺乏高中生物学知识体系,这样就难以把握好“度”。从而造成了在教学过程中,往往抓不住重点,对于难点也缺乏突破的技巧和方法,最终一节课下来,觉着自己讲的很多,讲的很全,面面俱到,即使有时候在潜意识的作用下,在难点突破上有所创意,也往往只是蜻蜓点水似的。我们年轻教师和有经验的老师相比,缺的东西太多,我们最需要的也就是虚心再虚心。在这一点上我要衷心感谢我校的陈秀兰老师,她做为我的导师,给我提供了最大的帮助。
二、减数分裂和有性生殖细胞的形成
教学目的
1.减数分裂的概念(D:应用)。
2.精子的形成过程(D:应用)。
教学重点
1.减数分裂的概念。
2.精子的形成过程。
教学难点
精子的形成过程。
教学用具
CAI软件:哺乳动物晕丸示意图;哺乳动物精子形成过程图解;同源染色体和四分
体形成图解。
教学方法
讲述、讨论与启发、提问相结合。
课时安排 1课时。
引言:大家知道,生物体生长、发育、生殖和遗传的基础是细胞增殖。
提问:细胞增殖的方式有哪些?
(回答:略)
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?
(回答:略。)
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,细胞是怎样分裂的呢?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
()分裂 精原细胞————→精子
()分裂 受精作用 →受精卵
卵原细胞————→卵细胞
2.要保持生物体前后代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。事实是怎样的吗?
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。首先我们应对减数分裂的概念有所了解。
减数分裂的概念(教师主要讲述以下三点):
范围:有性生殖细胞的形成。
概念:在整个减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次。
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中的染色体数目减少了一半。
讲述:下面我们以哺乳动物精子的形成过程为例,具体学习减数分裂的过程。
(1)精子的形成部位:睾丸(精巢)的曲细精管中。
(CAI软件显示哺乳动物辜丸示意图,曲细精管处闪烁3次。)
讲述:曲细精管中含有大量的原始生殖细胞,也就是精原细胞。每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。当雄性动物性成熟后,睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂,经过减数分裂以后,精原细胞就形成了成熟的生殖细胞——精子。下面我们看一看哺乳动物精子的形成过程)
(2)精子的形成过程:
(CAI软件动态显示哺乳动物精子的形成过程。)
讲述:大家先看两遍减数分裂的过程,建立一些感性认识,在我们具体学习减数分裂过程前,先讲述几个概念。
讲述:像受精卵细胞中两条稍大一些的染色体,它们形状大小基本相同,其中一条浅色的表示来自精子,即父方,另一条黑色的表示来自卵细胞,即母方,这两条染色体叫做一对同源染色体。图中所示的受精卵中有两对同源染色体。
讨论:精子和卵细胞中有同源染色体吗?为什么?
讲述:同源染色体两两配对的现象叫做联会。联会是一个动态的过程。联会结果就形成了四分体,即每对同源染色体含有4条染色单体。
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软件示精子的形成过程;略。)
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,染色体复制以后,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,细胞进行第一次分裂。
在细胞分裂的同时,细胞内的同源染色体彼此分离,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也减少了一半,细胞内不再存在同源染色体。减数第一次分裂结束。
减数第二次分裂是从次级精母细胞开始的,细胞未经染色体的复制,直接进入第二次分裂。在细胞第二次分裂过程中,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。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。
总结提问:1.减数第一次分裂间期后,形成的细胞叫什么?
减分I间期
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?
减分I
初级精母细胞————→次级精母细胞
减分II
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中有同源染色体配对,同源染色体分离等复杂的染色体行为变化,在完成减数第一次分裂后,染色体数目减半;而减数第二次分裂,染色体行为变化与有丝分裂相似。因此,减数分裂是特殊形式的有丝分裂。
课堂作业:
1.思考同源染色体的交叉互换行为:哪两条染色单体之间发生了交叉互换?在遗传学上有什么意义?(第二问可联系第二题思考。)
2.若不考虑交叉互换,下图中同源染色体的分离会产生几种结果?哪几种?
二、减数分裂和有 性生殖细胞的形成。
(一)减数分裂的概念
范围
概念
结果
(二)精子的形成过程
1.形成部位:睾丸(精巢)的曲细精管中 精原细胞(原始生殖细胞)—→精子(成熟的生殖细胞)
2.形成过程
(1)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。
(2)联会:同源染色体两两配对的现象。
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