减数分裂和有性生殖细胞的形成 

【学习目标】

1．理解减数分裂的概念和意义。

2．掌握精子和卵细胞的形成过程。

3．知道受精作用及意义。

 【学习障碍】

1．理解障碍

(1)如何理解同源染色体以及同源染色体的联会？

(2)如何理解减数分裂中染色体的变化？

(3)如何理解减数分裂和有丝分裂的区别？

(4)如何理解受精作用？

2．解题障碍

(1)减数分裂和有丝分裂的异同点的考查。

(2)分裂中DNA、染色体等的数量变化。

 【学习策略】

1．理解障碍的突破

(1)用“咬文嚼字法”理解同源染色体和联会。

凡是进行有性生殖的生物，在从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中，都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是，细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。例如，人的精原细胞和卵原细胞中各有46条染色体，而经过减数分裂形成的精子和卵细胞中，只含有23条染色体。

在减数分裂中有一特有现象，即联会，要理解联会，就要知道什么是同源染色体。对同源染色体的理解不仅有助于对减数分裂知识的掌握，也有助于以后内容的理解，例如染色体变异的知识。教材中定义到：“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，叫同源染色体。同源染色体两两配对的现象就叫做联会。”

在定义中有两个关键词“配对”和“一般”，“配对”是该定义的最重要的定语，也揭示出了同源染色体的同源性即在于“能够配对”(联会)，大小、形态相同只是次要的限定且“一般”是相同的。但也有特殊，例如性染色体X和Y大小、形态就不相同，但是属于同源染色体，其关键就在于能够“配对”。

(2)用“成因法”和“系统化法”理解减数分裂中染色体的变化。

首先，分析减数分裂进行的必然性。在教材中有一段容易被我们忽视的背景材料其实已经很好的为理解减数分裂的必然性作了说明：1883年，比利时学者比耐登(E·vanBeneden，1846~1910)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子代。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。从19世纪后期到20世纪初，许多科学家相继观察到，无论动物还是植物的生殖细胞，在形成过程中染色体数目都要减少一半，并将这个过程命名为减数分裂。

其次，将减数分裂过程系统化，可以总结如下：

由分裂过程的总结可知，精原细胞和卵原细胞是性腺中的一类特殊的组织细胞(或体细胞)，并不属于生殖细胞。

(3)用“综合比较法”全面理解和掌握减数分裂和有丝分裂区别。

①分裂过程的图形比较

②列表比较

③DNA和染色体数量变化曲线的比较

(4)用“成因法”和“系统化法”理解受精作用及其意义。

受精作用是指精子和卵细胞结合成受精卵的过程，其实质是精卵的核融合。通过减数分裂形成了染色体(遗传物质)减半的有性生殖细胞精子和卵细胞，只有再经过受精作用形成受精卵，遗传物质的量才得以恢复。由此可见：通过减数分裂和受精作用，使生物的亲代与子代之间染色体数目保持恒定，对于生物的遗传和变异非常重要。

可以说生物体本身体细胞染色体数目的稳定是通过有丝分裂来实现的，而生物的亲代与子代之间染色体数目的稳定是通过减数分裂和受精作用来维持的。

2．解题障碍的突破

(1)用“图文转换法”和“类比分析法”理解和解决有丝分裂和减数分裂异同点的问题。

细胞分裂图形异同点的辨析：不同方式的细胞分裂，在不同时期表现出的染色体行为、位置、数目等特点不同。如下图。根据细胞分裂的基础知识和细胞分裂图形特点，可对细胞分裂方式、分裂进程及细胞名称进行辨析。现将辨析方法总结如下，供参考。

①如果细胞内有同源染色体

A．且有同源染色体联会、四分体及分开等行为，则是减数I某时期的初级精(卵)母细胞。图B、E、H。

B．如无以上染色体特殊行为，则为有丝分裂某时期的体细胞。图A、D、G。

②如细胞内无同源染色体，则是减数Ⅱ某时期的次级精(卵)母细胞(图C、F、I)或生殖细胞图J、K。

③细胞内染色体数目也是判断细胞分裂方式的依据。如果细胞内染色体数目是单数，则这个细胞是减数第二次分裂的次级精(卵)母细胞(图L) 或生殖细胞(图K)；如果细胞内染色体数目是双数，可进一步根据染色体形态、行为等来确定细胞分裂的方式、细胞分裂的时期及细胞的名称。

④如果在减数分裂中出现细胞质分裂不均等，这个细胞可能是初级卵母细胞或次级卵母细胞。根据细胞分裂图形，分析并写出做出判断的有关理由。如图E是减数第一次分裂联会期的初级性母细胞，判断的理由是:A．从染色体数目上，是因为有双数的染色体；B．从染色体形态上，是因为具有同源染色体；C．从染色体行为上，是因为有联会现象。与图A相比，对图E做出判断的主要依据是染色体的行为。

根据细胞分裂图形的特点，可向前或向后推知最初的母细胞或最终的子细胞的性质及染色体数目。如图K细胞最初的母细胞是精(卵)原细胞，2N＝6；图D细胞的子细胞是体细胞，2N＝4；图E细胞最终的子细胞是精子或卵细胞，N＝2。

［例1］下图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞

A．肝脏细胞

B．初级卵母细胞

C．第一极体

D．卵细胞

解析：用“图文转换法”解。

答案：C

(2)用“图文转换法”和“推理法”来解分裂中DNA、染色体等的数量变化问题。

［例2］下图表示马蛔虫(体细胞含有2对同源染色体)的细胞分裂等生理过程，据图回答：

(1)图中实线代表________的变化曲线；图中虚线代表________的变化。

(2)A ~ C所代表的生理过程名称是：

A．________，B．________，C．________。

(3)对应曲线填写下表：

 解析：用“图文转换法”解。细胞分裂数目变化曲线有两种，一是DNA变化曲线，特点是在有丝分裂过程中间期复制加倍(4→8)，末期结束后在形成的子细胞中减少一半(8→4)，在减数分裂间期DNA也复制(4→8)，第一次分裂结束后DNA减半(8→4)，第二次分裂结束后，DNA再次减半(4→2)。配子经受精作用以后再加倍(2→4)恢复亲代DNA数目。由此可知，实线表示DNA变化曲线。二是染色体变化曲线，有丝分裂特点是间期复制的染色体，数目不加倍(4→4)，到分裂后期加倍(姐妹染色单体分开)，减数分裂第一次分裂之前的间期染色体也复制，但染色体数目不加倍(4→4)，到末期结束后，在形成的两个次级性母细胞中减半(4→2)；在减数分裂第二次分裂之前的间期，染色体不再复制(2→2)，在第二次分裂后期因姐妹染色单体分开，导致染色体数目加倍(2→4)，到末期结束后形成的性细胞中减半(4→2)，受精作用后再恢复体细胞的染色体数目(2→4)，由此虚线表示染色体变化曲线。依据两条曲线中DNA和染色体数目的规律性变化可推知同源染色体对数和姐妹染色单体数目。

答案：(1)DNA 染色体 (2)有丝分裂 减数分裂 受精作用

(3)注：末期染色体、DNA等项数目是指在一个细胞核中的数目。

 ［例3］某一生物有四对染色体。假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极。则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为

A．1∶1

B．1∶2

C．1∶3

D．0∶4

解析：用“推理法”来解。初级精母细胞经第一次分裂形成两个次级精母细胞。两个次级精母细胞同时进行第二次分裂各形成两个精子细胞，一个次级精母细胞分裂异常只产生两个不正常精子细胞，而另两个精子是正常的。

答案：A

 【同步达纲练习】

1．人们认为自从出现了有性生殖后，生物的进化速度加快了，这是因为

①有性生殖产生的后代具有更大的生活力和变异性 ②有性生殖比无性生殖进行的更快 ③可以让两个不同物种的个体杂交，产生新物种 ④最适者能找到更多的有性生殖机会，因而使有利变异得到积累

A．①② B．①③ C．②③ D．①④

2．进行有性生殖的高等动物的三个生理过程如下图所示，则①②③分别为

A．有丝分裂、减数分裂、受精作用 B．有丝分裂、受精作用、减数分裂

C．受精作用、减数分裂、有丝分裂 D．减数分裂、受精作用、有丝分裂

3．在兔子的精细胞核中，DNA的重量为4×10－12 g，那么在有丝分裂前期，其骨髓细胞核中DNA重量为

A．4×10－12 g B．8×10－12 g C．1.6×10－11 g D．3.2×10－11 g

4．在下列各图中，横轴表示细胞周期，纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化，染色体数目变化的曲线分别依次是

A．④②①③ B．①④②③ C．④①②③ D．①②③④

5．青蛙的精卵受精过程可分为下列步骤，其中体现受精实质的是

A．精子与卵细胞接触 B．精子头部进入卵细胞

C．卵细胞形成受精卵 D．精核与卵细胞核结合

6．下图中的A为某雄性动物的体细胞示意图，B、C、D分别表示处于不同分裂状态的细胞图。请回答：

(1)B细胞的分裂方式和分裂时期是________________________。

(2)C细胞所示分裂方式和分裂时期是______________________________。

(3)D细胞的名称是_______________________________________。

 参考答案【同步达纲练习】

1．解析：用“类比分析法”来解。有性生殖产生的后代中，具有父母双方的遗传物质，从而增加了生物的变异性。变异为生物的进化提供了材料，在不断变化的环境的选择下，最适者(有利变异)有更多的生殖机会；遗传使有利变异得到积累加强，从而增强了后代的生活力和适应性。有性生殖过程比无性生殖复杂，并不比无性生殖快。让两个不同物种的个体杂交，并不是有性生殖过程所能实现的。

答案：D

2．解析：用“推理法”来解。

答案：D

3．解析：“直接判断法”来解。

答案：C

4．解析：用“图文转换法”分析作答。

答案：B

5．解析：用“直接判断法”来解

答案:D

6．解析：用“图文转换法”来解。

答案：(1)有丝分裂后期 (2)减数第一次分裂后期 (3)次级精母细胞

2012届高三生物二轮复习 减数分裂和有性生殖细胞的形成教案1 人教版