2019-2020年高一生物《生物的生殖和发育》教学设计.doc

2019-2020年高一生物生物的生殖和发育教学设计一、明确大纲要求 掌握主动权明确教学大纲要求生物生殖发育生殖的类型减数分裂和配子的形成受精作用雌雄配子的融合生物的个体发育BDCA二、熟悉考试说明 做到心中有数认真研读考试说明（1）生物的生殖无性生殖及其意义（分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、营养生殖）有性生殖及其意义（被子植物有性生殖过程、双受精）减数分裂的概念精子和卵细胞的形成过程受精作用（2）生物的个体发育被子植物的个体发育（种子的形成和萌发、植株的生长和发育）高等动物的个体发育（胚胎发育和胚后发育）三、课时安排1课时四、再现基础知识 构建知识体系 结合教材、大纲和考试说明进行(在此不重述)。五、规律方法技巧(一)有性生殖与无性生殖的区别1.从概念上看:有性生殖是经过两性生殖细胞的两两结合，产生合子，由合子发育成新个体的方式。无性生殖是不经过生殖细胞的结合，由母体直接产生出新个体的生殖方式。无性生殖不经过生殖细胞的结合，并不是说无性生殖不产生生殖细胞。例如孢子生殖，就是母体首先产生孢子这种无性生殖细胞，然后，孢子萌发直接发育成新个体。有性生殖也可不经过两性生殖细胞的结合，甚至可不产生有性生殖细胞。例如蜜蜂的雄蜂就是由未受精的卵细胞直接发育而成的。把这种由雌性生殖细胞直接形成新个体的有性生殖方式，叫做孤雌生殖。再如水棉的接合生殖，只是两根水绵两两并排在一起，相对的细胞彼此相向生出突起，突起相遇后，横壁消失，成为接合管，这时，一个细胞里的原生质就通过接合管流进相通的细胞里，与那里的原生质融合，成为合子。能流动 一团原生质相当于雄配子，不流动的一团原生质相当于雌配子，两团原生质的融合相当于受精作用。所以，有性生殖过程，一定有“性”的变化。2.从特点方面看:无性生殖是由母体直接产生新个体，因此，后代在性状上与亲代保持一致。有性生殖产生的后代具备两个亲代的遗传性，具有更大的生活力和变异性，对于生物的进化是很有意义的。因此，有性生殖是自然界中普通存在的生殖方式。(二)有性生殖细胞与无性生殖细胞一般地有性生殖细胞(例如配子、精于、卵细胞等)是经过减数分裂形成的，细胞内的染色体数目比体细胞的染色体数目减少了一半；而无性生殖细胞(如孢子)是经过有丝分裂形成的，细胞内的染色体数目与体细胞相同。有性生殖细胞往往要经过两两结合，形成合子，由合子发育成新个体；而无性生殖细胞不经过两两结合，直接发育成新个体。有性生殖细胞是生物体进行有性生殖过程时产生的，一般有性别(雌、雄)之分；无性生殖细胞是生物进行无性生殖过程时产生的，无性别之分。（三）出芽生殖和营养生殖的区别出芽生殖经常见于一些低等生物，如水螅、酵母菌等；营养生殖则多见于具有根、茎、叶分化的高等植物，如草莓等。出芽生殖是由母体的一定部位生出芽体，芽体长大后脱落下来，发育成新个体；而营养生殖是由植物体的营养器官根、茎、叶发育成新个体。出芽生殖的芽体不同于营养生殖的芽。(四)细胞分裂和生殖种类的关系生殖是通过细胞分裂来实现的，细胞分裂是生殖的基础。无性生殖主要是通过有丝分裂方式进行。如孢子生殖(亲代孢子子代)、出芽生殖(亲代芽体子代)、营养生殖(根、茎、叶营养器官子代)和分裂生殖(真核单细胞生物子代)都是通过有丝分裂来完成的。但细菌等原核生物的分裂生殖不属于有丝分裂，而是以一种特殊的二分裂方式形成两个子代细菌，也不属于无丝分裂方式。有性生殖是通过减数分裂实现的。亲代通过减数分裂产生有性生殖细胞，一般情况下有性生殖细胞两两结合形成合子，由合子(经有丝分裂)发育成新个体。个别情况下可由单性生殖细胞不经两性细胞结合直接发育成新个体，如蚜虫、蜜蜂的卵细胞可直接发育成新个体，将花药进行离体培养，也可直接产生新个体。(五)生殖细胞成熟过程中的几种数量关系(1)1精原细胞1初级精母细胞2次级精母细胞4精子细胞4精子1卵原细胞1初级卵母细胞1次级卵母细胞+1极体1卵细胞3极体(2)一个精原细胞产生的配子种类=2种(不考虑交叉互换，下同)一个次级精母细胞产生的配子种类=1种一种精原细胞产生的配子种类=种(n为同源染色体的对数)一个卵原细胞产生的配子种类=1种一个次级卵母细胞产生的配子种类=1种一种次级卵母细胞产生的配子种类=种(n为同源染色体的对数)(六)减数分裂中，染色体和DNA的变化按常规思维，染色体和DNA的变化应是平行关系。但生命现象有其独特性。由于复制后的染色体没有完全分开，仍由着丝点连接在一起，在生物学上这仍叫一个染色体，因此，在细胞分裂的不同阶段，染色体数和DNA数并不总是相等的。这是学好本节知识的关键之一。下图表示出了减数分裂过程中染色体、DNA及染色单体的变化情况(以2n=4为例)。精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞细胞图象染色体(条)444242染色单体(条)088400DNA分子(个)4888442以上表中的数字为依据，绘出染色体、DNA在减数分裂过程中的变化曲线图。(七)正确理解几个关系关系1.同源染色体与非同源染色体同源染色体是指形状和大小一般相同，一个来源父方，一个来源母方。如下图中的1与2，3与4。非同源染色体是指减数分裂中不同对的染色体,除去与之互称同源染色体的其他染色体。如图所示在1和3，2和4，1和4，2和3。2.姐妹染色单体与非姐妹染色单体在细胞分裂的间期，染色体经过复制形成的两个完全一样的染色单体，互称姐妹染色单体。如图所示1/与1/，2/与2/，3/与3/，4/与4/。而1/与2/，1/与2/，3/与4/等就是非姐妹染色单体。图中有8个染色单体 or 4 对姐妹染色单体，不能称为8个姐妹染色体。3.四分体四分体是指联会的一对同源染色体，共包含四个染色单体。四分体只出现在减数分裂过程中，在有丝分裂过程中，虽然细胞中也有同源染色体，但同源染色体之间并不联会，当然也就谈不上四分体了。如图所示，A和B所代表的结构，就分别是一个四分体。由此可见，四分体的个数与联会的同源染色体的对数是一致的。(八)关于怎样识别有丝分裂与减数分裂图像、时期的问题根据一般情况下，在有丝分裂过程中始终存在有成对同源染色体，但无配对行为，而减数分裂过程中，第一次分裂存在成对同源染色体，且有配对行为，第二次分裂不存在成对同源染色体的情况判断是有丝分裂，还是减数分裂，可根据以下两条规则进行:一是如果分裂图像中不存在有成对同源染色体，就一定是减数分裂第二次分裂；二是如果分裂图像中存在成对的同源染色体，无配对联会行为的就一定是有丝分裂；如果图像中存在成对同源染色体，且发生配对联会行为就一定是减数第一次分裂。怎样识别同源染色体，就在于一个细胞中的染色体有无大小、形状两两相同的染色体，如果有，就存在成对同源染色体。否则无。但特别注意不要把减数分裂第二次分裂后期图像中姐妹染色单体分开后，成为的染色体当作一对同源染色体。至于分裂具体时期的确定。根据染色体的变化规律来定。染色体的变化规律是:有丝分裂中，前期染色质染色体，染色体散乱分布在纺锤体上；中期染色体着丝点有规律地排列在赤道平面上；后期染色体着丝点分裂、染色单体分开、染色体平分为两组向两极移动；末期染色体染色质。减数第一次分裂过程中，前期同源染色体联会形成四分体切工作；中期四分体排列在细胞中央赤道板两则；后期着丝点不分裂，同源染色体分离。减数第二次分裂与有丝分裂相同，但无同源染色体。总之，鉴别某一细胞图像属于哪种细胞分裂，最关键的是看染色体的行为。判定原则:(1)前期有无联会、四分体现象。若有为减数分裂。(2)中期染色体的着丝点排在一个平面上，是有丝分裂or减分裂；染色体的着丝点排列在两个平面上，是减数分裂。(3)后期有无同源染色体分离现象，若有为减数分裂。(4)末期有无染色体数目的改变(可从后期推测)，若有为减数分裂。(5)一个细胞内所有染色体形态、大小各不相同，一定是减数分裂。另外，从细胞外形上看矩形有壁为植物细胞；圆形一般为动物细胞；不均等分裂为减数分裂等。鉴别某一细胞图像隶属于哪种细胞分裂，是本节三大题型(识别图像、绘制图像和DNA、染色体变化曲线)中经常考查的一种，鉴别的方法有多种。这里以二倍体生物为例介绍一种思路较清晰，操作简便的鉴别方法“三看识别法”。第一，看细胞中染色体数目。若为奇数，一定是减数第二次分裂，且细胞中一定无同源染色体存在；若为偶数，进行第二看。第二，看细胞中有无同源染色体。若无同源染色体，一定是减数第二次分裂；若有同源染色体存在，进行第三看。第三，看细胞中同源染色体的行为。若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述同源染色体的特殊行为，则为有丝分裂。注:特例:多倍体(例如四倍体)进行减数分裂，子细胞中有同源染色体，但可根据子细胞染色体数目减半，推断是减数分裂。单倍体(例如玉米的单倍体)体细胞进行有丝分裂，子细胞中无同源染色体，但可根据子细胞是体细胞推出是有丝分裂。植物减数分裂的过程一般不做为考试要求。(九)精子与卵细胞形成过程的比较比较 精于形成 卵细胞形成细胞质分裂方式两次分裂中细胞质都是均等分裂，产生等大的子细胞初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂，产生一大一小细胞产生生殖细胞数1个精原细胞4个精子细胞1个卵原细胞1个卵细胞 + 3个极体变形否精子细胞经变形成为精于卵细胞不需变形相同点都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，于细胞内染色体数目均减半(十)减数分裂与有丝分裂的比较比较有丝分裂减数分裂发生的时间产生正常体细胞及性原细胞时性原细胞产生性细胞时复制分裂次数染色体复制一次，细胞分裂一次染色体复制一次，细胞连续分裂两次染色体行为有同源染色体，但无联会及四分体行为同源染色体要经过联会形成四分体并有四分体互换、分离、自由组合等产生的子细胞数1个母细胞2个子细胞1个精原细胞4个精子细胞1个卵原细胞1个卵细胞+3个极体子细胞内染色体数子母细胞相等(2N2N)子细胞内染色体数目是母细胞的一半(2NN)相同点都进行染色体复制及出现染色体和纺锤丝等丝状物与无丝分裂有区别利用列表或坐标曲线，比较减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA的变化，有助于对这两大数量的规律性变化的认识。如下表： 方式项目有丝分裂减数分裂间期前期中期后期末期性原细胞初级性母细朐次级性母细胞性细胞染色体数目2n2n2n4n2n2n2nnnDNA含量2c4c4c4c4c2c2c4c2cc依据上表绘制如下四种坐标曲线图:A-有丝分裂过程染色体变化曲线 B-有丝分裂过程DNA变化曲线C-减数分裂过程染色体变化曲线 D-减数分裂过程DNA变化曲线(十一)高等植物卵细胞和精子的形成及双受精高等植物卵细胞的形成过程发生在雌蕊子房的胚株里。胚珠里有一个胚囊母细胞，胚囊母细胞经过减数分裂，产生四个细胞，其中一个较大的细胞发育成为胚囊细胞，三个较小的细胞没发育而解体。胚囊细胞的核连续进行三次有丝分裂，形成“七胞八核”的胚囊，这八个核的染色体数目与胚囊细胞相同，是胚囊母细胞的一半。和生殖直接相关的是位于胚珠近珠孔处的1个卵细胞，还有位于胚囊中央处的两个极核。卵细胞受精后形成受精卵，两个极核受精后形成受精极核。卵细胞受精后形成受精卵，两个极核受精后形成受精极核，这种受精方式称双受精，仅见于被子植物。精子从何而来?在雄蕊的花药内有花粉母细胞，数量很多，每个都得经过减数分裂产生四个花粉细胞，简称花粉，它们的染色体只有原来的一半。当花粉在雌蕊的柱头上萌发时，它们的核还要作一次有丝分裂，形成一个营养核，一个生殖核，生殖核再作一次有丝分裂形成两个精子。被子植物的精子、卵细胞和极核并不是减数分裂直接产生的，这与动物的精于细胞(变形成为精于)、卵细胞和极体不同。其过程如下: