减数分裂和有性生殖细胞的形成

学科：生物

教学内容：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：