高一生物必修2教案汇编

第1节减数分裂和受精作用

•从容说课

本节内容分2个小节：《减数分裂》和《受精作用》。教学知识点主要包括减数分裂的

概念、精子和卵细胞的形成过程、配子中染色体组合的多样性和受精作用，以及包括学生

实验《观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片》和模型建构《建立减数分裂中染色体变化的

模型》等。

本节内容与其他章节在知识上联系比较多，如通过精子和卵细胞形成过程中染色体的行

为变化，是理解第1,章孟德尔遗传规律的细胞学基础；运用类比推理的方法，推断基因位于

染色体上，从现代遗传学的角度对杂合子体内等位基因之间的相互作用、基因的分离定律和

基因自由组合定律的实质作出阐明：伴性遗传的学习主要以人们所熟悉的红绿色盲和抗维生

素D佝偻病等遗传病知识为载体，可为后面第5章内容中的第3节《人类遗传病》的学习

打下一定的基础。另外，选修模块涉及的避孕原理和方法、人工授精、试管婴儿等生殖技术,

都是以减数分裂和受精作用为必要的知识基础的。

减数分裂是有丝分裂的延续,学生对有丝分裂中染色体行为和数目的变化已有一定知识

基础，以此作为新旧知识的桥梁。精子的形成过程是本节的教学重点和教学难点，教师在教

学中应特别重视利用直观教具。利用电脑动画，展示减数分裂的连续动态变化过程，将抽象

的减数分裂过程直观化，将大量冗长的文字图像化；利用师生共同做手势，帮助学生更好理

解同源染色体的联会过程，理解染色体行为的特点；通过学生的自主观察、归纳总结、讨论

分析、表解、巩固、复习，使学生从实质上认识了减数分裂实际上是一种特殊方式的有丝分

裂；通过学生的动脑、动口、动手等活动，教师的指导点拨，调动学生学习积极性，培养学

生的思维能力，充分发挥教师的主导地位和学生的主体作用。

卵细胞的形成过程,教师可以组织学生分组讨论，比较卵细胞与精子形成过程的异同。通

过讨论和小结，使学生巩固精子形成过程的知识，理解卵细胞的形成过程。利用表格和坐标轴

的方法比较减数分裂过程中染色体和DNA数目的变化，加深学生对减数分裂过程的理解和

掌握。最后,将减数分裂与有丝分裂加以比较，通过做适当的练习加以巩固。

关于受精作用，组织学生做好建立减数分裂中染色体变化的模型建构，让学生理解由于

同源染色体分离时非同源染色体的自由组合而导致配子的多样性的原理。结合受精作用的录

像，可以帮助学生理解卵细胞与精子的融合过程。关于减数分裂与受精作用的意义,教师可

以组织学生讨论，让学生积极思考和参与教学过程，这样可以使学生加深对知识的理解。

•三维目标

1.知识与技能

(1)阐明细胞的减数分裂。

(2)举例说明配子的形成过程。

(3)举例说明受精作用。

(4)使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。

(5)运用模型建构的方法，模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化。

2.过程与方法

(1)借助电脑动画，展示减数分裂的连续动态变化过程，将抽象的减数分裂过程直观

化，将大量冗长的文字图像化。

(2)学生的自主观察、归纳总结、讨论分析、表解、巩固、练习，使学生理解掌握减

数分裂过程中染色体的主要行为变化，并从实质上认识了减数分裂实际上是一种特殊方式的

有丝分裂。

(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。

(4)运用模型建构的方法，模拟减数分裂过程中染色体数目和行为的变化，体验减数

分裂中染色体的规律性变化，从而理解精子和卵细胞的形成。

3.情感态度与价值观

(1)认同基因是物质实体。

(2)认同观察、提出假说、实验的方法在建立科学理论过程中所起的重要作用。

(3)认同科学研究需要丰富的想象力，大胆质疑和勤奋实践的精神，以及对科学的热爱。

(4)增强动手操作能力，认同物质的规律性，树立辩证唯物主义世界观。

•教学重点

1.减数分裂的概念。

2.精子的形成过程。

3.受精作用的过程。

•教学难点

1.模拟减数分裂过程中染色体的变化。

2.比较精子和卵细胞形成过程的异同。

3.观察蝗虫精母细胞的减数分裂。

・教具准备

CAI软件：哺乳动物睾丸示意图；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。

・课时安排

3课时

第.1课时

•教学过程

［课前准备］

1.哺乳动物精细胞形成过程的CAI动态课件。

2.男性内生殖系统示意图、睾丸的横切面示意图。

3.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。

［情境创设］

教师：我们以前学过，真核细胞的分裂方式有三种，是哪三种？

学生：有丝分裂，无丝分裂，减数分裂。

教师：以前学过了有丝分裂和无丝分裂，现在学习减数分裂。为什么要学习减数分裂呢？

教师出示人体的21三体和18三体等染色体的遗传病图像，学生立刻被这些图像吸引住

了，纷纷提出问题：这些病是怎么得的？自己会得这些病吗？怎样避免这种病？

教师：我们只有认真学好减数分裂这部分的知识，才可以解决这些问题。

［师生互动］

1.减数分裂的概念

学生阅读教材.，要求学生说出减数分裂的概念，并找出减数分裂的特点。强调：连续

分裂两次而染色体只复制一次，分裂的结果，染色体数目减半。

讲述：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。

2.精子的形成过程

(1)形成部位

教师：高等动植物的减数分裂发生在生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中

形成的。

教师显示男性生殖系统（图2—1—1）正面图、精子结构示意图（图2—1—2）和睾丸

内部结构图（图2—1—3）。

膀胱

前列腺

（分泌黏液）

输精管

（输送精T-）

尿道

（排出精液和尿液）

阴茎

附睾

（贮存和输送精子）

阴囊

（保护睾丸和附尊）

睾丸

,（产生精子，分泌雄性激素）

图2—1一1

图2-1-2图2-1-3

教师指导学生观察并回顾男性生殖系统的构成，让学生对睾丸及曲细精管有直观的认识

与感知。

教师：曲细精管有大量的精原细胞。精原细胞是原始的生殖细胞，每个精原细胞中的染

色体数目都与体细胞的相同。

教师：•个成年健康男子，每天大约可产生2亿个精子。也就是说，每天有很多个精原

细胞进行减数分裂，那必然每天也有很多个精原细胞产生。那么，精原细胞是通过哪种方式

一产生的呢？如何判断？

学生：有丝分裂。因为精原细胞所含的染色体数目与体细胞相同，相当于一种特殊的体细胞。

（2）形成过程

教师：很好。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

过两次连续的分裂，形成精细胞，再经过精细胞的变形，最后形成了精子。整个过程是如何

进行的呢？请同学们观察精子形成过程的动画。

教师演示精子形成的全过程的CAI课件两遍。第一遍让学生了解精子形成的全过程，并

引导学生注意观察减数分裂过程中细胞的名称及数目变化；第二遍指导学生主要观察染色体

的行为变化特点。

教师：减数分裂是一个连续分裂的过程，但为了研究的方便，人们同样将减数第一次分

裂和减数第二次分裂划分为不同的时期。

教师分步演示精子的形成过程，提高学生的识图能力。首先显示精原细胞图（图2—1—4）。

图2—114

教师：如图所示，某种含4条染色体的生物的精原细胞进行减数分裂。这里要清楚的是,

在细胞分裂前，染色体呈细长的染色质状态，用光学显微镜是看不到的。此时画出4条染

色体是为了便丁•我们观察学习。

教师：在减数第一次分裂的间期，染色体进行复制。此时，细胞有什么样的变化？

学生：细胞体积变大，且复制后每条染色体都由两条姐妹染色单体构成。

教师：很好。这点与有丝分裂是相同的。复制后的细胞叫什么细胞？有几个？

学生：1个初级精母细胞。

教师：对啦。染色体复制后，每条染色体上的两条姐妹染色单体各是一条长的细丝，在

光学显微镜下还是看不到的。

教师分步显示联会的动态过程（图2—1—5）。

图2—1一5

教师：减数第一次分裂期开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体出现什么变化?

学生：染色体两两配对。

教师：配对的染色体有什么特点？

学生：形状和大小相同，颜色不同。

教师：没错。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。为什么说同源染色体的形状和大小•般相同，难道有不同的吗？这个

问题我们留在后面学习。另外，为什么用红和蓝两种颜色来表示染色体？

学生：代表一条来自父方，一条来自母方。

教师：是的。我们把同源染色体两两配对的现象叫做联会，简称同源染色体联会。对于

这个概念有两个关键词：其一，同源是指来源于同一物种或同一种生物；其二，联会是指染

色体两两配对。同源染色体有以下三个特征：一是染色体大小相同；二是染色体形态相同；

三是染色体来源相同（即同一物种或同种生物的父母双方）。

为帮助学生对同源染色体联会的理解，可以用手势辅助教学，过程如下：先伸出两手，

两手掌心向下，手背向上。中指、无名指、小指弯曲紧靠掌心，拇指向下伸出、食指伸出向

匕正对学生，左右手慢慢靠近，表示染色体的运动及配对（联会）。然后安排学生跟老师

把手势做一:遍。

教师：请同学观察联会时期的细胞图，该细胞中染色体、染色单体和DNA的数目分别

是多少？

学生：4条染色体，8条染色单体，8个DNA分子。

教师显示四分体的形成过程（图2—1—6）。

图2—1一6

教师：联会时染色体螺旋化程度低，染色体细，在光学显微镜下还看不清染色单体，因

此，没有在图上表示出来。联会后，染色体进一步螺旋化变粗，逐渐在光学显微镜下可见每

条染色体都含有两条姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四条姐妹染

色单体，叫四分体。图中有几个四分体？

学生：两个。

教师与学生共同分析以下的数量关系：

1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=2个着丝点=4条染色单体=4个DNA分子。

教师：由.此，我们可以推算，果蝇体细胞有4对8个染色体，减数分裂时，形成多少

个四分体？

学生：四个。

教师：如果是人呢？

.学生：23个。

教师显示染色体交叉互换的照片和示意图。

教师：在四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段。经过交换,

姐妹染色单体有何不同？

学生：交换前，姐妹染色单体是相同的，经过交换后，两条姐妹染色单体不同。

教师：非姐妹染色单体的交叉互换，可以增加配子的多样性，此乃后话，我们暂时不提。

人们把同源染色体的联会与四分体阶段归为减数第一次分裂前期。

教师演示减数第一次分裂中期的变化（图2—1—7）。

图2—1一7

教师：同学们说减数第一次分裂中期染色体的主要行为变化是什么？

学生：同源染色体着丝点排列在赤道板的两侧。

教师：没错。染色体的行为与有丝分裂的中期相比有何不同？

学生：有丝分裂中期染色体着丝点是排列在赤道板上的。

教师：很好。

教师演示减数第一次分裂后期的变化（图2—1—8）。

图2-1-8

教师：减数第•次分裂后期染色体的行为出现什么变化?

学生：纺锤丝收缩，牵引染色体向两极移动，配对的同源染色体分开，移向细胞的两极。

但此时着丝点并未分开，每一条染色体上仍有两条染色单体。

教师：同学们观察得非常仔细。这里要提醒的是同源染色体分开，具有一定的独立性。

这是由于两条同源染色体在细胞中央的排列位置是随机的，可以互相交换，因此，就决定了

同源的两条染色体各移向哪一极也是随机的。也就是说，移向细胞两极的染色体的组合既可

以是每边各有一条红色和一条蓝色的染色体，也可以是细胞的一极是两条蓝色染色体，而另

・极是两条红色染色体的组合方式。这样，不同对的染色体之间就可以自由组合.这是我们

前面所学内容——自由组合定律的细胞学基础。

教师演示初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞的过程（图2—1—9）。

图2-1-9

教师：接着发生细胞分裂，•个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。同学们仔细比

较一下每个次级精母细胞与初级精母细胞的染色体数是否相同？

学生：次级精母细胞各含2条染色体，染色体数目只有初级精母细胞的一半。

教师：是的。在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞,

使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染

色体数目的减半发生在减数第一次分裂中。在次级精母细胞中有没有同源染色体？

学生：没有。

教师：减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期很短，染色体不

再复制。所以我们一般将初级精母细胞分裂形成两个次级精母后的时期称为减数第二次分裂

的前期。减数第二次分裂过程中染色体的行为变化特点与有丝分裂十分相似。在减数第二次

分裂的前期，染色体排列有何特点？

学生：散乱分布。

教师演示减数第二次分裂中期染色体的变化（图2—1—10）。

图2—1一10

教师：减数第二次分裂中期染色体的变化是什么？

学生：染色体排列在赤道板匕

教师：没错。

教师：减数第二次分裂的细胞图与有丝分裂中期的细胞图如何区别？

学生：减数第二次分裂的细胞图中没有同源染色体。

教师演示减数第二次分裂后期染色体的变化（图2—1—11）。

I*）I

\EmiMMmill

图2—1-11

教师：减数第二次分裂后期染色体的变化又是什么？

学生：着丝点分裂，姐妹染色单体分开变成染色体，移向细胞两极。

教师：很好。同学们再算下此时每个次级精母细胞中各有染色体几条？

学生：4条。

教师：对。在减数第二次分裂后期，由.于着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成染色体,

所以染色体数目暂时加倍，恢复到原来精原细胞的数目水平。

教师演示次级精母细胞各分裂成两个精细胞的过程（图2—1—12）。

[^1

图2—1一12

教师：细胞继续分裂，两个次级精母细胞分裂成4个精细胞，减数分裂完成。把精细胞

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，有何变化？

学生：精子细胞的染色体数目与次级精母细胞相同，比初级精母细胞减少一半。

教师：同学们说，4个精细胞共可以分为几种类型？

学生：2种。

教师：是的。在不考虑非姐妹染色单体交叉互换的情况下，一个精原细胞通过减数分裂

最终可以形成4个共2种精细胞。至此，减数分裂完成。现在我们回头总结一下，减数第一

次分裂与减数第二次分裂相比，它们各自的主要特征是什么？

学生：减数第一次分裂的主要特征是.有同源染色体的联会、四分体中的非姐妹染色单

体发生交叉互换、同源染色体分离并分别移向细胞两极；减数第二次分裂的主要特征是染色

体不再复制、每条染色体的着丝点分裂、姐妹染色单体分开并分别移向细胞两极。

教师：精细胞再经过变形，形成精子，呈蝌蚪状。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，为今后的受精作用作准备。

(3)总结

请一位同学根据挂图，来讲述精子的形成过程。(请一位学生讲述，教师根据其讲述情

况，精彩处给予表扬，不足处给予补充，错误处给予纠正)最后教师强调减数第一次分裂与

减数第二次分裂的主要特征。

［教师精讲］

1.为什么说减数分裂实质上是特殊方式的有丝分裂？

减数分裂过程中因为有纺锤丝和纺锤体的出现，所以属于有丝分裂范畴：但减数分裂过

程中出现了有丝分裂所没有的同源染色体联会、四分体和分离等行为变化，因此说减数分裂

实质上是特殊方式的有丝分裂。

2.减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体和同源染色体对数的数量变化(以二倍体生

物为例)。

(1)首先理解染色体主要行为变化与染色体、DNA、染色单体数目变化的关系，教师

用简笔画表示染色体的行为变化过程，如图2—1—13：

染色体更包者丝点分裂

染色体数：1条1条1条1条+1条

DNA数：1个2个2个I个+1个

染色单体数：02条2条

图2—1—13

(2)列表比较:

减数分裂过程中染色体数、DNA数、染色单体数和同源染色体对数的数量变化

减数第一次分裂减数第二次分裂

比较项目

间期前期中期后期末期前期中期后期末期

染色体数2N2N2N2NNNN2NN

2a-

DNA数4a4a4a2a2a2a2aa

4a

染色单

Of4N4N4N4N2N2N2N00

体数

同源染色

NNNN00000

体对数

(表中黑体部分内容在和学生共同分析时逐步显示)

(3)用坐标轴表示染色体数目与DNA数目的变化:

4N-/--------------------1

2N_______/；■如壑目

染色体数目「一一

精原细胞初级精母细胞次级精母细胞楮细胞细胞类型

图2—1一14

引导学生分析染色体数目和DNA数目的曲线走势及转折点变化的原因。

为方便学生对匕表内容的理解与掌握，教师在讲授这部分内容时，不要直接就把某种生

物的染色体数用代入，而是安排学生具体观察课本“哺乳动物精子的形成过程图解”

2NP17

中染色体数、DNA数、染色单体数和同源染色体对数的变化情况，然后再引导学生思考：

如果该图解表示的是人的精子形成过程图解，那么以上数量变化又是如何？通过以上2个具

体事例的观察、分析，学生不难总结出二倍体生物的染色体数、DNA数、染色单体数和同

源染色体对数的变化情况。

［评价反馈］

1.下列对一个四分体的叙述，不正确的是

A,有两个着丝B.有四个DNA分子

C.有两对姐妹染色单体D.有四条染色体

解析：根据四分体有关的数量关系：

1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=2个着丝点=4条染色单体=4个DNA分子。

答案：D

2.人的精巢中的精原细胞所进行的分裂为

①有丝分裂②无丝分裂③减数分裂

A.①B.③C.①②③D.①③

解析：人的精巢中的精原细胞•部分通过有丝分裂产生新的精原细胞，一部分则通过减

数分裂产生精细胞。

答案：D

3.下列减数分裂过程按时间顺序排列，正确的是

A.复制一联会一四分体B.复制一四分体一联会

C.联会一四分体一复制D.联会一复制一四分体

解析：由减数分裂过程中染色体的行为变化特点可知，染色体复制发生在间期，而联会

和形成四分体则发生在减数第一次分裂的前期。

答案：A

4.观察四分体最好的材料是

A.幼嫩的种子B.幼嫩的果实C.幼嫩的花药D.幼嫩的柱头

解析：四分体现象发生在减数分裂过程中，幼嫩的花药需经减数分裂才产生花粉粒。而

其他选项所涉及的材料只能进行有丝分裂。

答案:C

5.一条复制过的染色体，其着丝点数、染色单体数和DNA数依次为

A.2,2,4B.1,2,2C.1,4,4D.2,2,2

解析：根据染色体复制时有关的数量关系：1条染色体=1个着丝点=2条染色单体=2个

DNA分子。

答案：B

6.减数第诙分裂的特点是

A.同源染色体分离，着丝点分裂B.同源染色体分离，着丝点不分裂

C.同源染色体不分离，着丝点分裂D.同源染色体不.分离，着丝点不分裂

解析：减数第一次分裂的最主要特征就是同源染色体分离，而着丝点是在减数第二次分

裂后期才分裂的。

答案：B

7.减数分裂过程中，染色体数目减半发生在

A.初级精母细胞形成时B.次级精母细胞形成时

C.精子细胞形成时D.精子形成时

解析：染色体数目发生在减数第一次分裂过程中，即次级精母细胞形成时。

答案：B

8.人的体细胞有23对同源染色体，减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体

A.46个B.92个C.184个D.23个

解析:由题意中人有23对同源染色体可知减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体23个。

答案：D

9.关于同源染色体的叙述确切的是

A.由一条染色体复制成的两条染色体B.一条来自父方，一条来自母方的染色体

C.形状、大小完全相同的染色体D.在减数分裂过程中能联会的染色体

解析：根据同源染色体概念，可排除选项A。而同源染色体的核心概念是在减数分裂过

程中能联会的染色体。

答案：D

10.细胞内没有同源染色体的是

A.体细胞B.精原细胞C.初级精母细胞D.次级精母细胞

解析：因次级精母细胞是经减数第一次分裂产生的，同源染色体在减数第•次分裂后期

已分离，所以无同源染色体。

答案：D

［课堂小结］

1.减数分裂的概念。

2.精子的形成过程。

1个精原细胞

［间期:染色体复制

减数第一次分裂＜1个初级精母细胞

前期:联会、四分体

中期：同源染色体排列在赤道板两侧

后期：同源染色体分离

•末期:形成2个次级精母细胞

（2个胸级精母细胞（染色体数减半、无同源染色体）

前期:染色体散乱分布

减数第二次分裂/中期:染色体在赤道板上

后期:着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成染色体移向细胞两极

末期:各形成2个精细胞

,4个精细胞（染色体数减半、无同源染色体）

|变形

4个精子

［布置作业］

1.完成课本P18的旁栏思考题。

2.仔细阅读课文，思考减数分裂与有丝分裂有哪些异同点。

［课后拓展］

1.若精子中DNA含量为a,则初级精母细胞和次级精母细胞的DNA含量分别是

A.2a和aB.4a和2aC.a和2aD.2a和4a

解析：由1个初级精母细胞一2个次级精母细胞一4个精细胞可知，细胞每分裂一次，

DNA减少一半。

答案：B

2.某生物细胞在减数第二次分裂后期有24条染色体，那么该生物在细胞有丝分裂后期

的染色体数目应是

A.12条B.48条C.24条D.36条

解析：减数第二次分裂后期由于着丝点分裂使染色体数目暂时加倍，故次级精母细胞中

染色体数与体细胞相同，可知该生物正常体细胞染色体数为24条。有丝分裂后期染色体数

目是体细胞的2倍。

答案：B

3.果蝇的体细胞中有4对染色体，次级精母细胞中有同源染色体

A.2对B.4对C.1对D.0对

解析：次级精母细胞由初级精母细胞经减数第一次分裂产生，同源染色体在减数第一次

分裂后期分开并分别进入2个次级精母细胞中，所以次级精母细胞中无同源染色体。

答案：D

4.在有丝分裂过程中不发生，而发生在减数分裂过程中的是

A.染色体复制B.同源染色体分开C.染色单体分开D.细胞质分裂

解析：减数分裂过程中出现了有丝分裂所没有的同源染色体的联会与分离等行为。

答案：B

5.在减数分裂过程中，没有染色单体的时期是

A.减I后期B.减n后期c.减n前期D.分裂间期

解析：减数第二次分裂后期由于着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成染色体，所以不存

在染色单体。

答案：B

6.减数第二次分裂的主要特征是

A.染色体自我复制B.着丝点不分裂，同源染色体分开

C.着丝点分裂为二，两条染色单体分开D.染色体恢复成染色质细丝

解析:减数第二次分裂的最大特征就是着丝点分裂，姐妹染色单体分开并移向细胞两极,

进入不同的配子中。

答案：C

・板书设计

第2章基因利染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用

一、减数分裂

1.减,数分裂的概念

2.精子的形成过程

・习题详解

一、问题探讨(课本P16)

1.配子染色体与体细胞染色体的区别在于：

(1)配子染色体数是体细胞染色体数的一半；

(2)配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的。

2.提示：在配子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半。

二、.本节聚焦（课本P16.）

1.提示：减数分裂的含义参见课本匕6减数分裂的概念。

2.提示：经过减数分裂所形成的配子染色体数目减少一半，通过受精作用精子与卵细胞

的融合，恢复正常的染色体数目，从而维持生物有性生殖时亲代与子代间染色体数目的恒定。

3.提示：减数分裂过程中染色体只复制一次，而细胞却连续分裂两次。

三、旁栏思考题（课本P18）

1.减数分裂的染色体复制发生在减数第•次分裂的间期，减数第二次分裂的间期不复制。

2.初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。

3.在减数第一次分裂中出现了同源染色体联会、四分体形成、非同源染色单体间交叉互

换、同源染色体分离，使得细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞

中染色体数目减少为初级精母细胞的一半。

上述过程中可使配子.中染色体数目减半。这样再通过以后发生的两性配子结合成合子

的受精作用，就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性。上述

过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适

应环境的能力，有利于生物的进化。

•备课资料

雄蜂的减数分裂

蜜蜂家族中的蜂王是二倍体（2N=32）,是具有生殖能力的雌性个体，按通常的减数分

裂产生卵细胞；工蜂也是二倍体（2N=32）,但为无生育能力的雌性个体；雄蜂是单倍体

（N=16）,是由未受精的卵细胞经孤雌生殖而产生的，成熟的雄蜂是通过“假减数分裂”

产生精子的。具体过程如下：雄蜂的精原细胞经染色体复制，本身略微增大，成为初级精母

细胞。这样的初级精母细胞经减数分裂的第•次分裂，染色体数目并未减半，只是细胞质分成

大小不等的两部分：大的那部分含有完整的细胞核，即形成次级精母细胞；小的那部分只不过

是一小团细胞质而已。次级精母细胞经减数分裂的第二次分裂，姐妹染色单体相互分开，细胞

质则进行不均等的分离：含细胞质多的那部分（内含16条染色体）即精子细胞，将进一步变形

发育成精子；含细胞质少的那部分（也含16条染色体）则逐渐退化。总之，雄蜂的•个初级精

母细胞，通过这种减数分裂，只产生出一个精子。这种特殊的减数分裂被称为“假减数分裂”。

第3课时

•教学过程

［课前准备］

1.某家庭的亲子照片（如某知名人物或本校教师等）。

2.进行“建立减数分裂中染色体变化的模型”的建构所需的材料。

3.实物投影仪、白纸（或投影机和透明胶片）。

［情境创设］

教师用投影显示萨达姆与其长子乌代（左）和次子库赛（右）合影的资料照片。如图2—1—25。

图2-L25

教师：照片上的三个人分别是谁啊？

学生：萨达姆与其长子乌代（左）和次子库赛（右）。

教师：乌代与库赛均为萨达姆与其妻子所生，但为什么他们三个人会长得不一样？要想

明白其中的道理，还需学习“受精作用”的内容。

［师生互动］

1.配子中染色体组合的多样性

教师：同学们已经知道，减数分裂形成的精子和卵细胞，必须相互结合形成受精卵，才

能发育成新个体。那么高等动物个体发育的起点是什么？

学生：受精卵。

教师：很好。我们已经知道，父亲体内所有的精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体

内的卵原细胞也是如此。但为什么会出现萨达姆与其儿子乌代和库赛的情况？

学生：是不是参加受精作用的精子和卵细胞的染色体组成是不一样的呢？

教师：这猜想有道理。究竟是不是这样，我们可以通过模型建构“建立减数分裂中染

色体变化的模型”来寻找答案。

教师：在我们进行模型建构之前，让我们一起来复习减数分裂过程中染色体的数目与主

要行为变化。

教师投影显示“哺乳动物精子的形成过程图解”，师生共同回顾减数分裂过程中染色体

的数目与主要行为变化。

教师：下面让我们进行“建立减数分裂中染色体变化的模型”的模型建构。

教师组织学生按下表的“活动准备”“模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化”，

和“模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合”的顺序进行模型建构，教师则巡视检查

学生在模型建构过程中存在的问题，并提醒学生在动手建构的过程中思考相应的问题。”表

达与交流”一项采用两组学生分别演示，一方面起示范作用，另一方面也有利于发现学生在

模型建构中存在的问题。

由于本活动项目由两人合作完成，为更好地培养学生的合作精神，提高实验效率，所

以教师可建议学生在活动准备和染色体的行为变化等方面进行分工合作。实验方案如下：

建

构

方法步骤学生思考

过

程

本活动由两人一

组合作完成

1.用橡皮泥做出

4条黄色和4条

红色的染色单

活动体，其中2条黄1.舶施什么时候复制？

准备色.的染色单体长2.初级精母细胞中有几个中心体？儿个中心粒？

3~4cm,2条长

6~8cm；2条红

色的染色单体长

3〜4cm,2条长

6〜8cm

2.把颜色、长度相

同的两条染色单

体成对并排放

置。用同一种颜

色的小块橡皮泥

代表着丝点，在

两条染色单体中

部用小块橡皮泥

粘起来，代表减

数分裂开始时已

完成复制的染色

体

建

构

方法步骤学生思考

过

程

3.在纸上画一个

足够大的初级精

母细胞的轮廓，

能够容纳所做的

4条染色体。画出

中心体和纺锤体

1.把做好的染色1.各步骤分别模拟了减数分裂过程中何时何种染色体行为？

体放在画好的细2.减数分裂开始时细胞内有几条染色体？有多少个DNA分子？染

胞内，让长度相色体数目减半发生在什么时候？

同、颜色不同的3.减数分裂结束时形成的每个子细胞中有多少条染色体？

两条染色体配4.如果模拟卵细胞的形成，应该怎么做？

对,使着丝点靠

1.模

近。红色、黄色

拟减

分别代表来自母

数分

方和父方的染色

裂中

体

染色

2.将两对染色体

体数

横向排列在纺锤

目及

体中部赤道板

上要

处，红色和黄色

行为

染色体分别放在

的变

赤道板的两侧

化

3.双手分别抓住

并移动染色体的

着丝点，使红色

和黄色的染色体

分离，分别移向

细胞的两极

4.在另一张纸上

再画两个次级精

母细胞的轮廓，

并画出中心体和

纺锤体。将已经

移到细胞两极的

染色体分别放到

这两个新细胞中

5.将新细胞中的

染色体横向排列

在细胞中央的赤

道板处。平均分

开每条染色体上

的小块橡皮泥一

一相当于着丝点

分裂。抓住粘有

小块橡皮泥（即

着丝点）的部位，

把染色体分别拉

向细胞的两极。

尽量一次移动所

有的染色体，像

在活细胞中发生

的一样。然后，

在两极有染色体

的部分画出细胞

轮廓，代表新细

胞生成

1.同活动一的方1.你认为含有两对同源染色体的初级精母细胞能产生几种配

法步骤“染色体子？产生每一种配子的比例是多少？如果含有3对同源染色体

配对”呢？如果有n对呢？

2.将两对染色体2.从建立模型的过程来看，减数第一次分裂与减数第二次分裂的

横向排列在纺锤不同点有哪些？

体中部赤道板处

2.模

注意：这次要在

拟减

赤道板每一侧放

数分

两条不同颜色的

裂过

染色体

程中

3.同活动一的方

非同

法步骤“染色体

源染

移向细胞的两

色体

极”

的自

4.同活动一的方

由组

法步骤“一个细

合

胞分裂成两个细

胞”

5.同活动一的方

法步骤“模拟减

数分裂第二次分

裂”

1.教师准备实物

t

投影仪（或投影

教师与学生共同观看学生的演示过程，并作点评。（对演示学生

机），画有一个

的评价尽量以肯定为主）

初级精母细胞和

2.染色体的初级精母细胞共能产生儿种配子呢？

画有两个次级精

母细胞的白纸

（或透明胶片）

各一张

2.任选一组学生

3.表

演示“模拟减数

达与

分裂中染色体数

交流

目及主要行为的

变.化”，并予以

相应的说明

3.任选一组学生

演示“模拟减数

分裂过程中非同

源染色体的自由

组合”，并予以

相应的说明

教师：从我们进行''减数分裂过程中非同源染色体的臼由组合”的实验中，大家可以发

现有两对同源染色体的初级精母细胞共能产生几种配子呢？

学生：4种。

教师：如果初级精母细胞有3对同源染色体呢？

学生：8种。

教师：大家可以推算一下我们人类成熟男性共能产生多少种的精子（不考虑非姐妹染色

单体的交叉互换）。

学生：223种。

教师：因此，在不考虑非姐妹染色体的交叉互换的情况下，如果一种生物有n对同源染

色体，则该生物能产生的配子种类数是2，

4.受精作用

教师播放精子与卵细胞结合受精的录像，引导学生观察、思考。

教师：什么是受精作用？

学生：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。

教师：那卵细胞和精子依靠什么物质进行相互识别？

学生：细胞膜外面的糖蛋白。

教师：很好。现在同学们能否把刚才所看到的受精作用过程的录像介绍一下？

学生：在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，

卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞后

不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。

教师：通过受精作用，染色体数目出现什么变化？

学生：受精卵中染色体数目又恢复到原来体细胞中的数目，其中一半来自精子（父方），

一半来自卵细胞（母方）。

教师：现在我们回头看看同源染色体的概念，同学们现在是否明白了同源染色体一条来

自父方、一条来自母方的意思呢？

学生：明白•精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在，精子带有其中的一条，卵细

胞带有其中的另一条，受精后，这两条同源染色体到了一个细胞中，它们就成对存在了。

教师：总结得很好。接下来我们来看看卵细胞在受精前后的变化。未受精时，卵细胞

好像睡着了，细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃。

教师显示以下胚胎分裂分化系列图片（如图2—1—26）。

图2-1-26

教师：受精作用发生后，受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，最终发育成新生命。新生

命诞生以后由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。这里要注意的是，受精卵以什

么方式进行分裂？

学生：有丝分裂。

教师：同学们，当我们看这些图片的时候，不知你是否也感觉到生命的神奇和来之不易：

一个成熟的男子每次释放的精子约为2亿〜3亿个，但能到达卵细胞周围的只剩下几十至数

百个，而最终完成受精作用的只有一个精子。受精卵发育成新生儿要经过“十月怀胎”，在

母亲怀孕和我们成长的过程中，只要有任何的意外，都会让我们提早离开这美好的世界。所

以，我们有理由不爱惜自己的生命吗？

学生：没有。我们要珍惜生命，爱护自己。

5.减数分裂和受精作用的意义

教师：现在大家是否明白我们课前所提的问题“乌代与库赛均为萨达姆与其妻子所生，

但为什么他们三个人会长得不一样”的原因啦？

学生：主要是因为减数分裂形成配子的过程中，染色体组成具有多样性，非姐妹染色

单体的交叉互换，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。

教师：进行有性生殖的后代由于具有双亲的遗传物质而在性状表现上具有多样性，这有

何意义？

教师：这种多样性使生物具有更强的适应力，有利于生物在自然选择中进化，体现了有

性生殖的优越性。

教师从成体开始边讲边逐步展示减数分裂、受精作用图解（图2—1—27）。

图2—1-27

教师：从图2—1—27中可以看出，减数分裂使染色体数目减半，受精作用使染色体数

目又恢复到原来的数目，从而使生物前后代染色体数目保持恒定，因此，减数分裂和受精作

用对于生物前后代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，由此也

可看出，生物的各种变化无论有多复杂，都是有规律可循的。

［教师精讲］

1.减数分裂过程中非同源染色体的臼由组合(不考虑交叉互换)：

(1)一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有2种。

(2)一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有1种。

(3)体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2n种。

［评价反馈］

1.青蛙的精子与卵细胞按受精过程可分为下列步骤，其中体现受精作用实质的是

A.精子和卵细胞接触B.精子头部进入细胞内

C.卵细胞形成受精膜D.精子与卵细胞核的融合

解析：精子和卵细胞通过受精作用过程中的细胞核融合，使受精卵染色体数目恢复到原

来体细胞的正常水平，所以最能体现受精作用实质的是精子与卵细胞核的融合。

答案：D

2.1988年5月23日,杭州某妇女生了“单卵四胎”,这四个婴儿的性别应是

A.一男三女B.二男二女C.三男一女D.完全一样

解析：“单卵四胎”四个婴儿的形成来自于同一个受精卵，在早期胚胎的分裂分化过程

中受某种因素的影响而分裂成具有全能性的四个胚胎，所以遗传物质相同(不考虑突变)，

性别也应相同。

答案：D

3.在兔子的精细胞核中，DNA重量为4Xl()T2g,那么在有丝分裂前期时;其骨髓细胞

中DNA重量为

A.8X1012gB.1.6X10-11g

C.3.2X10ngD.大于1.6X10Tig

解析：在兔子的精细胞核中，DNA重量为4X10”g,可知兔子体细胞(如骨髓细胞)

的细胞核DNA重量为8X10Pg,因细胞质中也含有少量的DNA,故骨髓细胞的DNA重量

应大于为8X1012g。而有丝分裂前期，DNA已完成复制，故DNA含量加倍，所以骨髓细

胞中DNA重量应大于1.6X1011g。

答案：D

4.含有三对同源染色体的生物，经减数分裂产生的配子，同时含有三个父方（或母方）

染色体的配子占

A.l/2B.l/4C.l/8D.1/16

解析：根据体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2"

种，可知该生物最多可产生8种类型的配子，而同时含有三个父方（或母方）染色体的配子

是其中的一种,即为1/8。

答案：C

［课堂小结］

配子中柒色体|模拟减数分裂中柒色体数目及主要行为的变化

组合的多样性〔槐楸减数分裂过程中非同源柒色体的自由组合

受精作用＜［过程

受精作用（实质

I减数分裂和受精作用的意义

［布置作业］

完成课本P25~P26的练习。

［课后拓展］

1.人的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是

A.受精卵和次级精母细胞B.受精卵和初级精母细胞

C.初级精母细胞和男性的神经元D.精子和人的肠上皮细胞

解析：受精卵、次级精母细胞和精子不一定含Y染色体。

答案：C

2.（多选）胚胎移植技术目前主要应用于

A.解决某些不孕症者的生育问题B.治疗某些遗传病

C.提高良种家畜的繁殖力D.提高动物的抗病力

解析：胚胎移植技术由于是以体外受精技术为前提，所以可以用于治疗诸如因输卵管堵

塞而造成不孕的生育问题，也可以通过提取良种家畜的精子和卵细胞在试管或培养皿中受精

以后形成受精卵，再将2〜8个细胞阶段的胚胎移植到其他普通家畜子宫内发育，从而提高

良种家畜的繁殖力。

答案：AC

3.一个具有AA'和BB'两对同源染色体的卵原细胞，当形成的卵细胞中存在AB'染色

体时，三个极体中的染色体应是

A.AB'、A'B、A'BB.AB,AzB'、A'B

C.A'B'、AB、ABD.A'B、A'B、A'B‘

解析：由“哺乳动物卵细胞的形成过程图解”可知，与卵细胞来自同一个次级精母细

胞的极体所含的染色体组成与卵细胞相同，含有每对同源染色体的一半。而另一个次级精母

细胞产生的两个极体染色体组成也相同，含有每对同源染色体的另一半。

答案：A

4.某动物精巢内处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞有48条染色体，则该动物在

有丝分裂后期的细胞中有DNA分子数

A.24个B.48个C.96个D.192个

解析：减数第二次分裂后期染色体数与体细胞相同，说明体细胞染色体数目为48条

（DNA有48个）o而有丝分裂后期时DNA已完成复制，故DNA加倍，即为96个。

答案：C

5.某动物的卵细胞内有8条染色体，其中来自母方的染色体有

A.2条B.4条C.8条D.不能确定

解析：卵细胞所含染色体是卵原细胞中每对同源染色体的一半，由于减数分裂过程中同

源染色体的分离是随机的，故其中有多少条来自于母方不能确定。

答案：D

6.搜集有关试管婴儿的资料，评价其意义及伦理问题。

答案：（略）

•板书设计

二、受精作用

1.配子中染色体组合的多样性

2.受精作用

・习题详解

一、技能训练（课本P25）

1.精原细胞有丝分裂过程中染色体数目变化表

时期间期前期中期后期末期

染色体数目888168

（条）

2.精原细胞形成精子过程中染色体数目变化表

时期精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞

染色体数目（条）8844

染色体数目（条）

16•

8----------------------1

4-