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 2-1-25 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 过 程 方 法 步 骤 学 生 思 考
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 体, 其 中 2 条 活 动 准 备 黄 色 的 染 色 单 体 长 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 1. 染 色 体 在 什 么 时 候 复 制? 2. 初 级 精 母 细 胞 中 有 几 个 中 心 体? 几 个 中 心 粒? 建 构 过 程 方 法 步 骤 学 生 思 考 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 体 放 在 画 好 的 细 胞 内, 让 长 度 相 同 颜 色 不 同 的 两 条 染 色 体 配 对, 使 着 丝 点 靠 近 红 色 黄 色 分 别 代 表 来 自 母 方 和 父 方 的 染 色 体 2. 将 两 对 染 色 体 横 向 排 列 在 纺 锤 体 中 部 赤 道 板 处, 红 色 和 黄 色 染 色 体 分 别 放 在 赤 道 板 的 两 侧 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 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? 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 色 体 色 体 分 离, 分 别 移 向 细 胞 的 两 极 数 目 减 半 发 生 在 什 么 时 1. 模 拟 减 数 分 裂 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 候? 中 染 色 体 数 目 及 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 3. 减 数 分 裂 结 束 时 形 成 主 要 行 为 的 变 化 新 细 胞 中 的 每 个 子 细 胞 中 有 多 少 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 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 条 染 色 体? 4. 如 果 模 拟 卵 细 胞 的 形 成, 应 该 怎 么 做? 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 法 步 骤 染 色 体 配 对 1. 你 认 为 含 有 两 对 同 源 染 色 体 的 初 级 精 母 2. 将 两 对 染 色 体 横 向 排 列 在 纺 锤 体 中 部 赤 道 板 处 注 意 : 这 次 要 在 赤 道 板 每 一 侧 放 两 条 不 同 颜 色 的 染 色 体 细 胞 能 产 生 几 种 配 子? 产 生 每 一 种 配 子 的 比 例 2. 模 拟 减 数 分 裂 过 程 中 非 同 源 染 色 体 的 自 由 组 合 3. 同 活 动 一 的 方 法 步 骤 染 色 体 移 向 细 胞 的 两 极 4. 同 活 动 一 的 方 法 步 骤 一 个 细 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 是 多 少? 如 果 含 有 3 对 同 源 染 色 体 呢? 如 果 有 n 对 呢? 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 不 同 点 有 哪 些? 1. 教 师 准 备 实 物 投 影 仪 ( 或 投 影 机 ), 画 有 一 个 初 级 精 母 细 胞 和 画 有 两 个 次 级 精 母 细 胞 的 白 纸 ( 或 透 明 胶 片 ) 各 一 张 1. 教 师 与 学 生 共 同 观 看 学 生 的 演 示 过 程, 并 作 点 3. 表 达 与 交 流 2. 任 选 一 组 学 生 演 示 模 拟 减 数 分 裂 中 染 色 体 数 目 及 主 要 行 评 ( 对 演 示 学 生 的 评 价 为 的 变 化, 并 予 以 相 应 的 说 明 尽 量 以 肯 定 为 主 ) 2. 染 色 体 的 初 级 精 母 细 胞 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 共 能 产 生 几 种 配 子 呢? 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 自 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 :2 23 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 n 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) 卵 许 多 精 子 精 子 围 绕 着 卵 人 的 2 细 胞 胚 胎 人 的 4 细 胞 胚 胎 人 的 8 细 胞 胚 胎 人 的 5 周 胚 胎 人 的 10 周 胚 胎 新 生 儿 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) 有 丝 分 裂 成 体 有 丝 分 裂 受 精 卵 精 ( 卵 ) 原 细 胞 受 精 作 用 精 子 卵 细 胞 减 数 分 裂 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 自 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 2 n 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 4 10-12 g, 那 么 在 有 丝 分 裂 前 期 时, 其 骨 髓 细 胞 中 DNA 重 量 为 A.8 10-12 g C.3.2 10-11 g B.1.6 10-11 g D. 大 于 1.6 10-11 g 解 析 : 在 兔 子 的 精 细 胞 核 中,DNA 重 量 为 4 10-12 g, 可 知 兔 子 体 细 胞 ( 如 骨 髓 细 胞 ) 的 细 胞 核 DNA 重 量 为 8 10-12 g, 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 8 10-12 g 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 1.6 10-11 g 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.1/2 B.1/4 C.1/8 D.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 n 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 ] [ 布 置 作 业 ] 完 成 课 本 P 25 ~P 26 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 www.zhnet.com.cn 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 B C.A B AB AB B.AB A B A B D.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 ) 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 P 25 ) 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 ( 条 ) 8 8 8 16 8 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 ) 8 8 4 4 二 练 习 ( 课 本 P 26 ) ( 一 ) 基 础 题 1. 判 断 题 染 色 体 数 目 ( 条 ) 16 8 4 0 精 原 细 胞 初 级 精 母 细 胞 次 级 精 母 细 胞 精 细 胞 细 胞 类 型 图 2-1-28 (1) 解 析 : 同 一 个 生 物 体 在 不 同 时 刻 产 生 的 精 子 或 卵 细 胞, 染 色 体 数 都 是 体 细 胞 的 一
半, 即 它 们 的 染 色 体 数 相 同 答 案 : (2) 解 析 : 同 一 个 生 物 体 产 生 的 精 子 或 卵 细 胞, 由 于 在 减 数 分 裂 过 程 中 同 源 染 色 体 的 分 离 和 非 同 源 染 色 体 的 自 由 组 合, 因 此 精 子 或 卵 细 胞 中 的 染 色 体 组 成 一 般 是 不 同 的 答 案 : (3) 解 析 : 有 两 种 机 制 保 证 了 只 有 一 个 精 子 与 卵 细 胞 融 合 ( 详 见 后 面 备 课 资 料 中 的 卵 细 胞 如 何 防 止 多 精 受 精? ) 答 案 : 2. 提 示 : 配 子 形 成 过 程 中, 由 于 减 数 第 一 次 分 裂 的 四 分 体 时 期, 非 姐 妹 染 色 单 体 间 可 能 互 换 部 分 遗 传 物 质 ; 中 期 时, 同 源 染 色 体 随 机 排 列 在 细 胞 赤 道 板 两 侧, 导 致 了 配 子 中 非 同 源 染 色 体 的 自 由 组 合, 因 此, 配 子 中 染 色 体 组 成 是 多 样 的 受 精 作 用 又 是 精 子 和 卵 细 胞 的 随 机 结 合, 因 此, 后 代 的 性 状 表 现 是 多 样 的 由 于 减 数 分 裂 是 有 规 律 的 正 常 的 细 胞 分 裂, 在 减 数 分 裂 的 过 程 中, 染 色 体 只 复 制 一 次, 而 细 胞 连 续 分 裂 两 次 这 样 每 个 物 种 正 常 的 雌 雄 配 子 都 含 有 该 物 种 体 细 胞 染 色 体 数 目 一 半 的 染 色 体, 并 且 都 是 一 整 套 非 同 源 染 色 体 的 组 合 而 受 精 作 用 时 精 卵 结 合 使 受 精 卵 及 其 发 育 成 的 个 体 体 细 胞 中 又 可 以 恢 复 该 种 生 物 的 染 色 体 数 目 性 状 是 由 染 色 体 中 的 遗 传 物 质 控 制 的, 生 物 前 后 代 细 胞 中 染 色 体 数 目 的 恒 定, 保 证 了 前 后 代 遗 传 性 状 的 相 对 稳 定 ( 二 ) 拓 展 题 提 示 : 在 形 成 精 子 或 卵 细 胞 的 减 数 分 裂 过 程 中, 如 果 由 于 某 种 原 因 减 数 第 一 次 分 裂 时 两 条 21 号 染 色 体 没 有 分 离 而 是 进 入 了 同 一 个 次 级 精 ( 卵 ) 母 细 胞, 再 经 过 减 数 第 二 次 分 裂, 就 会 形 成 含 有 2 条 21 号 染 色 体 的 精 子 或 卵 细 胞 ; 如 果 减 数 第 一 次 分 裂 正 常, 减 数 第 二 次 分 裂 时 21 号 染 色 体 的 着 丝 点 分 裂, 形 成 了 2 条 21 号 染 色 体, 但 没 有 分 别 移 向 细 胞 两 极, 而 是 进 入 了 同 一 个 精 子 或 卵 细 胞 中 这 样 异 常 的 精 子 或 卵 细 胞 就 含 有 24 条 染 色 体, 其 中 21 号 染 色 体 是 2 条 当 一 个 正 常 的 精 子 或 卵 细 胞 ( 含 23 条 非 同 源 染 色 体, 其 中 只 含 有 1 条 21 号 染 色 体 ) 与 上 述 异 常 的 卵 细 胞 或 精 子 结 合 成 受 精 卵 时, 则 该 受 精 卵 含 47 条 染 色 体, 其 中 21 号 染 色 体 为 3 条 当 该 受 精 卵 发 育 成 熟 时, 这 个 人 的 体 细 胞 中 的 染 色 体 数 目 就 是 47 条, 含 有 3 条 21 号 染 色 体 三 本 节 聚 焦 ( 课 本 P 23 ) 1. 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 时, 同 源 染 色 体 随 机 排 列 在 细 胞 赤 道 板 两 侧, 而 到 了 减 数 第 一 次 分 裂 后 期, 同 源 染 色 体 分 离, 非 同 源 染 色 体 自 由 组 合 移 向 细 胞 两 极, 因 此, 配 子 中 染 色 体 组 成 是 多 样 的 2. 受 精 作 用 是 指 卵 细 胞 和 精 子 相 互 识 别, 融 合 成 为 受 精 卵 的 过 程 通 过 受 精 作 用 精 子 和 卵 细 胞 的 融 合, 使 受 精 卵 染 色 体 恢 复 到 原 来 体 细 胞 的 水 平, 从 而 保 证 了 生 物 有 性 生 殖 过 程 中 染 色 体 数 目 的 恒 定, 对 于 生 物 的 遗 传 和 变 异, 有 十 分 重 要 的 意 义 四 模 型 建 构 ( 课 本 P 23 ) 讨 论 一 : 1. 代 表 分 别 来 自 父 方 和 母 方 的 同 源 染 色 体 2.4 条 减 数 第 一 次 分 裂 结 束 2 条 3. 减 数 第 一 次 分 裂 过 程 中 的 同 源 染 色 体 联 会, 形 成 四 分 体, 同 源 染 色 体 在 赤 道 板 位 置 成 双 排 列, 同 源 染 色 体 分 离, 分 别 移 向 细 胞 两 极 ; 减 数 第 二 次 分 裂 过 程 中 非 同 源 染 色 体 的 着 丝 点 排 列 在 细 胞 的 赤 道 板 上, 着 丝 点 分 裂, 染 色 单 体 成 为 染 色 体, 移 向 细 胞 两 极 4.2 个 2 个 讨 论 二 : 1. 每 个 配 子 都 含 有 两 种 颜 色 的 染 色 体
2.4 种 3.8 种 五 想 像 空 间 ( 课 本 P 25 ) 不 一 样 受 精 过 程 中, 仅 精 子 的 头 部 进 入 卵 细 胞, 而 精 子 的 头 部 除 了 细 胞 核 外, 只 含 极 少 量 的 细 胞 质 而 细 胞 质 中 线 粒 体 含 少 量 DNA( 植 物 细 胞 质 中 的 叶 绿 体 也 含 少 量 DNA), 对 生 物 的 遗 传 也 有 影 响 备 课 资 料 1. 卵 细 胞 如 何 防 止 多 精 受 精? 有 两 种 机 制 保 证 了 只 有 一 个 精 子 与 卵 细 胞 融 合 : 一 种 机 制 是 卵 细 胞 质 膜 的 快 速 去 极 化, 这 是 由 第 一 个 精 子 与 卵 细 胞 融 合 引 起 的, 这 样 可 快 速 阻 止 其 他 精 子 与 卵 细 胞 的 融 合, 这 一 反 应 称 为 多 精 受 精 的 一 级 阻 断 Larinda Jaffe 通 过 实 验 证 明, 多 精 受 精 作 用 的 阻 断 是 由 卵 细 胞 的 膜 电 位 的 改 变 引 起 的, 它 发 现 海 胆 卵 细 胞 在 受 精 后 的 几 秒 钟 之 内, 膜 电 位 由 -60 V 上 升 到 +20 V, 质 膜 的 去 极 化 是 由 于 Na + 的 暂 时 流 入 引 起 的 由 于 膜 电 位 在 受 精 后 很 快 恢 复 正 常, 所 以 要 有 另 一 个 机 制, 即 多 精 受 精 的 二 级 阻 断, 这 就 是 卵 细 胞 的 皮 层 反 应 当 精 细 胞 与 卵 细 胞 的 细 胞 质 膜 融 合 时, 激 活 了 卵 细 胞 的 磷 脂 肌 醇 信 号 转 导 途 径, 引 起 卵 细 胞 局 部 胞 质 溶 胶 中 Ca 2+ 浓 度 的 升 高, 激 活 了 卵 细 胞 ; 定 位 于 卵 细 胞 质 外 周 的 皮 层 颗 粒 (cortical granule) 与 卵 细 胞 质 膜 融 合 释 放 内 含 物 ( 酶 类 ); 释 放 的 酶 类 快 速 分 布 到 整 个 卵 细 胞 的 表 面, 改 变 透 明 带 的 结 构, 使 之 变 得 坚 硬, 这 样, 精 子 就 不 能 与 卵 细 胞 结 合, 从 而 提 供 了 一 种 缓 慢 的 二 级 多 精 受 精 的 阻 断 作 用 从 机 理 上 说, 皮 层 颗 粒 释 放 的 酶 类 破 坏 了 卵 细 胞 透 明 带 中 与 精 细 胞 结 合 的 受 体 2. 医 学 助 孕 技 术 包 括 人 工 授 精 体 外 受 精 与 胚 胎 移 植 配 子 输 卵 管 移 植 以 及 在 这 基 础 上 引 进 的 各 种 新 技 术 人 工 授 精 : 是 指 用 人 工 的 方 法 将 精 液 注 入 女 性 生 殖 道 内 以 取 代 性 交 途 径 使 妇 女 妊 娠 的 一 种 方 法 按 精 液 来 源 不 同 可 分 为 :a. 丈 夫 精 液 人 工 授 精 适 用 于 阳 痿 早 泄 性 交 后 试 验 异 常 而 治 疗 无 效 者 ;b. 精 子 库 精 液 人 工 授 精 适 用 于 男 方 无 精 或 男 方 携 带 有 不 良 遗 传 基 因 的 疾 病 两 种 均 属 于 体 内 受 精 在 做 人 工 授 精 时, 女 方 输 卵 管 一 定 要 通 畅 且 功 能 正 常, 输 卵 管 要 排 卵 体 外 受 精 胚 胎 移 植 : 俗 称 试 管 婴 儿 指 把 精 子 和 卵 子 分 别 收 集 后, 放 在 试 管 或 培 养 皿 中 进 行 培 养, 并 使 精 卵 结 合 成 受 精 卵, 当 受 精 卵 分 裂 至 2~8 个 细 胞 阶 段 ( 在 其 胚 胎 ) 时, 就 将 其 移 植 到 子 宫 内, 使 之 植 入 生 长 发 育 至 足 月, 这 样 分 娩 的 婴 儿 俗 称 试 管 婴 儿 实 际 上 是 在 试 管 中 仅 生 长 了 2~3 天 它 的 进 程 较 复 杂, 包 括 超 促 排 卵 卵 泡 发 育 的 监 测 取 卵 体 外 受 精 及 培 养 胚 胎 移 植 和 移 植 后 的 处 理 等 显 微 受 精 助 孕 术 : 又 称 单 精 子 卵 泡 浆 内 穿 刺 术, 此 法 是 近 几 年 来 兴 起 的 一 门 新 技 术 主 要 是 针 对 男 性 不 育 对 于 极 度 少 精 弱 精 梗 阻 性 无 精 患 者, 可 用 显 微 注 射 技 术 将 精 子 注 入 卵 母 细 胞 浆 内 受 精, 俗 称 第 二 代 试 管 婴 儿 胚 胎 冷 冻 技 术 : 是 体 外 受 精 胚 胎 移 植 治 疗 过 程 中 重 要 的 一 环 患 者 经 过 排 卵, 一 般 可 获 取 10 枚 以 上 卵 子 并 予 受 精, 每 个 周 期 移 植 胚 胎 数 3~4 枚, 剩 余 胚 胎 则 超 低 温 冷 冻 储 藏 以 备 后 用 配 子 宫 腔 内 移 : 将 精 子 和 卵 子 取 出 体 外 后, 不 进 行 体 外 受 精, 而 直 接 将 一 定 数 量 的 精 子 和 卵 子 移 植 入 子 宫 腔 内 其 适 应 症 同 试 管 婴 儿