生殖的类型
第一节 生殖的类型
一、生殖种类
(一)无性生殖
1.概念
2.类型
(二)有性生殖
1.概念
2.特点
八、参考资料
团藻的生殖方式 团藻是绿藻植物中团藻目、团藻科、团藻属中各种团藻的总称。团藻大多生活在有机质比较丰富的淡水中。藻体的直径约为0.5毫米,肉眼就看得见。团藻呈球形,表面排列着一层细胞。这层细胞以内的大空腔,含有稀薄的胶质或水。每个细胞都包埋在很厚的胶质膜中,胶质膜与胶质膜贴得很紧,所以,从藻体表面上看,细胞呈多边形。相邻的细胞之间有胞间连丝相连。团藻体内的多数细胞是不能进行生殖的,而能进行生殖的细胞,它的直径比一般细胞可以大到10倍以上。团藻进行有性生殖的时候,生殖细胞分别产生出卵细胞和精子。卵细胞和精子可以在同一个团藻上产生,也可以分别在两个团藻上产生,高中《生物》(必修)课本中的图34所表示的就是团藻的同体有性生殖。当产生精子时,生殖细胞经过多次纵向分裂而形成一团精子,每个精子都是细长的,而且都具有两根鞭毛,能在水中活泼游动。每个卵细胞则是由一个生殖细胞不经过分裂而增大形成的。成熟的卵细胞为球形,无鞭毛,不能游动。
一、素质教育目标
(一)知识教学点
1.了解减数分裂的概念。
2.通过精子的形成过程掌握减数分裂过程及图解。
3.理解卵细胞的形成过程及图解。
4.理解受精作用的概念及意义。
(二)能力训练点
1.通过精子和卵细胞的形成过程,训练学生的识图能力。
2.观察有丝分裂和减数第二次分裂的染色体特点,培养学生的发现能力。
3.通过列有丝分裂和减数分裂比较表,训练学生的归纳、总结、比较能力。
(三)德育渗透点
减数分裂过程中,染色体形态数目发生一系列规律性变化,通过受精作用使生物前后代之间能保持染色体数目的恒定,引导学生了解生命是运动的、有规律的。
(四)学科方法训练点
初步掌握通过辨认染色体形态数目而确定它们所处的分裂方式及时期的方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决方法
1.教学重点及解决办法
精子的形成(减数分裂)过程及图解
[解决办法]
(1)讲清减数分裂的整个过程,弄清减数分裂中各个时期的特点及变化。
(2)讲清减数分裂过程在图解上的特点及染色体、DNA的规律性变化。
(3)利用多媒体以动画形式表现减数分裂的全过程。
2.教学难点及解决办法
减数分裂过程中染色体、DNA的数目变化
[解决办法]在弄清教材图中所画的染色体、DNA数量及变化的基础上,再总结减数分裂过程中它们的变化规律。
3.教学疑点及解决办法
(1)染色体在精原细胞时就复制了,为什么在联会时,图上的染色体形状仍和精原细胞时一样,没有把染色单体表示出来?
(2)为什么说经过第一次分裂后,染色体数目就减少了一半?
[解决办法]
(1)讲清减数分裂过程中染色体是一个逐渐螺旋化变粗的过程,联会时,染色体螺旋化程度低,光学显微镜下还看不清有染色单体,四分体时期,螺旋化程度高,染色体变粗了,才可以清楚地看到每个染色体有两条单体。
(2)从减数第一次分裂过程来看,染色体数目没增加,却平均分到两个细胞中。从教材P103图上看,第一次分裂中,每个细胞有4条染色体,分裂完成时,每个细胞就只有两条染色体了。减半的原因,是同源染色体的分开。
三、课时安排:2课时。
四、教学方法:讲述法、谈话法。
五、教具准备
精子的形成过程(挂图或相应的静止图像,以及整个过程的动画图像),有丝分裂中期与减数第二次分裂中期、后期对比图,(详图见教案)
卵细胞形成过程(挂图或相应的静止图像),减数分裂图解(即教材P106图37或整个过程的动画图像),受精过程(录像),生物的生活史图解(示减数分裂和受精作用)、减数分裂过程中的DNA的染色体数目变化图解,减数分裂与有丝分裂比较表。
六、学生活动设计
1.回顾细胞分裂方式。
2.阅读减数分裂概念,找出减数分裂的特点。
3.推论联会,四分体时期染色体、DNA及染色单体的数量。
4.分析染色体数目减半的原因。
5.观察并发现有丝分裂与减数第二次分裂中染色体的特点,学会判断区别这两种分裂方式。
6.根据挂图,复述精子形成过程。
7.比较精子和卵细胞的形成过程,找出二者的相同与不同之处。
8.总结减数分裂各个时期DNA和染色体的数目变化。
9.对比有丝分裂和减数分裂,列比较表。
七、教学步骤
第一课时
(一)明确目标
多媒体教学银幕上显示本堂课的教学目标。
了解减数分裂的概念,通过精子的形成过程,掌握减数分裂过程及图解。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
引 言:有性生殖要通过两性生殖细胞的结合,形成合子,再由合子发育成新个体。有性生殖细胞的产生,又必须经过减数分裂。以前学过,细胞分裂的方式有三种,哪三种?(要求学生答出:有丝分裂,无丝分裂,减数分裂。)以前学过了有丝分裂和无丝分裂,现在学习减数分裂。
二、减数分裂与有性生殖细胞的成熟
1.减数分裂
学习阅读教材,要求学生说出减数分裂的概念,并勾书,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
讲 述:精子在精巢中形成。
(示精子形成过程挂图或多媒体银幕显示精子形成过程的静止图像。)
在精巢中,通过有丝分裂产生了精原细胞。根据有丝分裂的特征,可知精原细胞的染色体数目与体细胞染色体数目存在一个什么关系?(要求学生答出:相同。)在精原细胞时期,进行了染色体复制。此时相当于有丝分裂的哪一个时期?(要求学生答出:间期。)复制的结果,染色体由(板画),也和有丝分裂间期一样,染色体是细丝状,用光学显微镜是看不到的。而不是图上画的这个样子。
复制完成后,细胞开始进行第一次分裂,此时的细胞,叫初级精母细胞。第一次分裂的前期,细胞中的同源染色体两两配对,叫联会。所谓的同源染色体,指减数分裂时配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方。(指图说明,使学生弄清楚图上谁和谁是同源染色体,还可以利用指头作比喻,如果一个手指表示一个染色体的话,两只手合在一起,则两个大拇指,两个食指等相应的手指都分别是同源染色体。)
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个染色体都含有两个姐妹染色单体,由一个着丝点相连,每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体,叫四分体。(教师指图问)图中四分体有几个?(学生应答出:两个。)强调:每一对同源染色体共有四个姐妹染色单体,组成一个四分体,因此,同源染色体的数量就是四分体的数量。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?(答:四个。)人呢?(答:23个。)把四分体时期和联会时比较,由于染色体复制在精原细胞时就发生了,因此,它们所含的染色单体、DNA数目都是相同的,不同的主要是染色体的螺旋化程度不同,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。四分体时期,染色体螺旋化程度高,染色体变粗了,可在光学显微镜下清楚地看到每一个染色体有两个单体。(教师提问)此图中,四分体时期画了几对染色体(学生答:2对。),几条染色体?(答:4条。)几条染色单体?(答:8条。)几个DNA分子:(答:8个。)那么联会时呢?(学生答:仍是两对同源染色体,4条染色体,8个染色单体,8个DNA分子)教师特别强调:不要片面看图,妄作结论,就认为是联会时进行了染色体的复制。
随后,各个四分体排列在细胞中央,同源染色体好象手拉手似地排成两排,(教师指着相应的图说明)纺锤丝收缩,牵引染色体向两极移动,导致四分体平分为二,配对的同源染色体分开,但此时着丝点并未分开,每一染色体上仍有两条染色单体。接着发生细胞分裂,一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞,而每个次级精母细胞中的染色体数目就只有初级精母细胞的一半了,在图上,初级精母细胞有几条染色体?(答:4条。),而次级精母细胞呢?指图中刚形成的次级精母细胞(答:2条。),染色体数目减半的原因是什么?(答:同源染色体分开,),在次级精母细胞中还有没有同源染色体?(答:没有。)
联会的同源染色体分开,说明染色体具有一定的独立性,由于两个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,就决定了同源的两个染色体各移向哪一极也是随机的,这样,不同对的染色体之间就可以自由组合。这是将来要学的基因的自由组合规律的细胞学基础。
第二次分裂的基本过程与有丝分裂相似:中期,染色体的着丝点排成一排,后期,着丝点一分为二,两个姐妹染色单体成为两个染色体,在纺锤丝的牵引下,移向两极,接着,细胞分裂,两个次级精母细胞分裂成4个精子细胞,减数分裂完成。
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,有何变化?(学生答: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。)
减数第二次分裂过程大体与有丝分裂相似,但它们又有什么不同呢?(银幕显示两个细胞,请学生仔细观察染色体,找出两细胞的染色体特点。)
(在教师引导下,学生发现有丝分裂过程中,同源染色体存在于同一细胞中,而减数第二次分裂过程中,同源染色体已分开了,细胞中无同源染色体存在。在此基础上,银幕显示一组细胞,请学生判断谁是有丝分裂,谁是减数第二次分裂?)
<配图717JT006配图>
<配图717JT007配图>
(答:B是有丝分裂,A、C是减数第二次分裂。)
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。(教师在讲授过程中,随讲授内容完成板书。)
(三)总结
现在,我们再重复看一遍精子的形成过程(多媒体银幕以动画形式再重复整个过程)。
强调以下三点:
1.染色体复制在精原细胞时期。
2.染色体数目减半发生在第一次分裂时期,减半的原因是同源染色体的分开。
3.着丝点的分裂,染色体一分为二,发生在减数第二次分裂过程中。
我们再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。)
(四)布置作业
教材P·107-P·108中一、1、2、3;二、
参考答案:一、1.有性生殖;特殊形式;2.两一;3.减少一半;二、1.C;2.B。
(五)板书设计
二、减数分裂与有性生殖细胞的成熟
1.减数分裂的概念
2.精子的形成过程
七、教学步骤
第二课时
(一)明确目标
多媒体教学银幕上显示本堂课的教学目标。
理解卵细胞的形成过程及图解,掌握减数分裂过程中染色体、DNA数目的规律性变化,理解受精作用的概念及其意义。
(二)重点、难点的学习与目标完成过程
复习提问:说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期?叫什么名称?
<配图717JT008配图>
(参考答案:A图表示减数分裂第二次分裂时期,叫次级精母细胞。
B图表示减数第一次分裂的联会时期,叫初级精母细胞。
C图表示减数分裂完成后形成的精子细胞。
D图表示减数第二次分裂后期,叫次级精母细胞。)
示精子形成过程挂图,与上图对照,并复习精子的形成过程。
3.卵细胞的形成过程
卵细胞在卵巢中形成,其过程与精子形成过程基本相同,但也有区别(示卵细胞形成过程挂图或用多媒体教学银幕显示)。
讲 述:
卵细胞的形成过程并随讲授内容完成板书(见板书设计)请学生将此图与精子形成过程比较,找出二者的相同与不同处,在老师的引导下,要求学生答出,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。
讲 述:
精子或卵细胞的形成过程中,还发生了一个重大变化,(示减数分裂图解,即教材P·106中图37或多媒体银幕动画显示变化过程。)教师粗略介绍四分体时期的交叉互换。
生物的细胞经减数分裂后,细胞中的染色体数目会不会越来越少呢?
4.受精作用——精子与卵细胞结合成为合子的过程
(请学生看教材彩图七,或放精子与卵细胞结合受精的录像。)
精子的头部进入卵细胞,精子与卵细胞的细胞核结合在一起,因此,合子中染色体数目又恢复到原来的体细胞的数目,其中一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。从同源染色体的角度看,精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在,但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,所以,关于同源染色体的概念说,一条来自父方,一条来自母方,就是这个意思。(讲述时,结合挂图中的精子,卵细胞中的染色体情况,使学生更直观。)
减数分裂,受精作用图解(教师从成体开始边讲边板画或多媒体银幕逐步展示)。
<配图717JT009配图>
从上图可以看出,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,也是有规律可循的。
(三)总结、扩展
在减数分裂过程中,发生了DNA、染色体的一系列规律性变化,现在,我们来总结一下:
请学生分别说出在减数分裂各个时期DNA和染色体的数目,老师根据学生提供的数目情况绘成下表:减数分裂过程中的DNA和染色体数目变化
<配图717JT010配图>
现在,我们已经学习了细胞分裂的三种方式,其中,有丝分裂是体细胞进行细胞分裂的主要方式,在有性生殖过程中,则要通过减数分裂产生生殖细胞,那么,把这两种分裂方式相比,它们有什么异同呢?
(请学生总结,可前后左右邻近的学生互相讨论,在归纳学生总结的基础上,列成下表:)
(四)布置作业
1.20个卵原细胞与8个精原细胞如果完成减数分裂并受精,理论上可产生合子[ ]
A.20个
B.8个
C.32个
D.28个
2.果蝇体细胞有4对染色体,它的精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞和精子的染色体数目依次是[ ]
A.4、4、2、2
B.4、4、4、2
C.8、8、4、4
D.8、16、8、4
3.某生物的卵细胞中含染色体5条,那么,它的一个初级卵母细胞中的DNA数目和此生物体细胞有丝分裂后期的DNA数目分别是[ ]
A.5、10
B.10、20
C.20、10
D.20、20
4.进行有性生殖的生物,能保持前后代染色体数目的稳定,是由于有 [ ]
A.减数分裂和有丝分裂
B.有丝分裂和受精作用
C.减数分裂和受精作用
D.无丝分裂和有丝分裂
(参考答案:1.A;2.C;3.D;4.C。)
(五)板书设计
3.卵细胞的形成过程
4.受精作用
精子与卵细胞结合成为合子的过程
八、参考资料
减数分裂的类型 一般可分为三种类型
1.配子减数分裂:绝大多数动物和人及部分低等植物(如马尾藻,海松藻和各种硅藻等)在形成配子时减数分裂,经减数分裂后形成的配子染色体数目是体细胞染色体数的一半,本教材中的减数分裂即为此种类型。
2.合子减数分裂:部分低等植物(如衣藻、团藻、轮藻、水绵等)在有性生殖时,合子刚一萌发就进行减数分裂,所以称合子减数分裂,分裂的结果,形成染色体数目比合子减半的游动孢子,再由孢子发育成单倍体的植物体。
3.居间减数分裂:全部高等植物及部分低等植物(如石莼等)的减数分裂,发生于植物体产生孢子时,孢子萌发形成配子体,再经有丝分裂形成配子。
