2019-2020年高一生物《生物的生殖和發(fā)育》教學設計.doc

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2019-2020年高一生物《生物的生殖和發(fā)育》教學設計 一、明確大綱要求 掌握主動權 明確《教學大綱》要求 生物 生殖 發(fā)育 生殖的類型 減數(shù)分裂和配子的形成 受精作用—雌雄配子的融合 生物的個體發(fā)育 B D C A 二、熟悉考試說明 做到心中有數(shù) 認真研讀《考試說明》 （1）生物的生殖 無性生殖及其意義 （分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖、營養(yǎng)生殖） 有性生殖及其意義 （被子植物有性生殖過程、雙受精） 減數(shù)分裂的概念 精子和卵細胞的形成過程 受精作用 （2）生物的個體發(fā)育 被子植物的個體發(fā)育 （種子的形成和萌發(fā)、植株的生長和發(fā)育） 高等動物的個體發(fā)育 （胚胎發(fā)育和胚后發(fā)育） 三、課時安排 1課時 四、再現(xiàn)基礎知識 構建知識體系 結合教材、大綱和考試說明進行(在此不重述)。 五、規(guī)律方法技巧 (一)有性生殖與無性生殖的區(qū)別 1.從概念上看: 有性生殖是經(jīng)過兩性生殖細胞的兩兩結合，產(chǎn)生合子，由合子發(fā)育成新個體的方式。 無性生殖是不經(jīng)過生殖細胞的結合，由母體直接產(chǎn)生出新個體的生殖方式。 無性生殖不經(jīng)過生殖細胞的結合，并不是說無性生殖不產(chǎn)生生殖細胞。例如孢子生殖，就是母體首先產(chǎn)生孢子這種無性生殖細胞，然后，孢子萌發(fā)直接發(fā)育成新個體。 有性生殖也可不經(jīng)過兩性生殖細胞的結合，甚至可不產(chǎn)生有性生殖細胞。例如蜜蜂的雄蜂就是由未受精的卵細胞直接發(fā)育而成的。把這種由雌性生殖細胞直接形成新個體的有性生殖方式，叫做孤雌生殖。再如水棉的接合生殖，只是兩根水綿兩兩并排在一起，相對的細胞彼此相向生出突起，突起相遇后，橫壁消失，成為接合管，這時，一個細胞里的原生質就通過接合管流進相通的細胞里，與那里的原生質融合，成為合子。能流動 一團原生質相當于雄配子，不流動的一團原生質相當于雌配子，兩團原生質的融合相當于受精作用。所以，有性生殖過程，一定有“性”的變化。 2.從特點方面看: 無性生殖是由母體直接產(chǎn)生新個體，因此，后代在性狀上與親代保持一致。 有性生殖產(chǎn)生的后代具備兩個親代的遺傳性，具有更大的生活力和變異性，對于生物的進化是很有意義的。因此，有性生殖是自然界中普通存在的生殖方式。 (二)有性生殖細胞與無性生殖細胞 一般地有性生殖細胞(例如配子、精于、卵細胞等)是經(jīng)過減數(shù)分裂形成的，細胞內的染色體數(shù)目比體細胞的染色體數(shù)目減少了一半；而無性生殖細胞(如孢子)是經(jīng)過有絲分裂形成的，細胞內的染色體數(shù)目與體細胞相同。 有性生殖細胞往往要經(jīng)過兩兩結合，形成合子，由合子發(fā)育成新個體；而無性生殖細胞不經(jīng)過兩兩結合，直接發(fā)育成新個體。 有性生殖細胞是生物體進行有性生殖過程時產(chǎn)生的，一般有性別(雌、雄)之分；無性生殖細胞是生物進行無性生殖過程時產(chǎn)生的，無性別之分。 （三）出芽生殖和營養(yǎng)生殖的區(qū)別 ①出芽生殖經(jīng)常見于一些低等生物，如水螅、酵母菌等；營養(yǎng)生殖則多見于具有根、莖、葉分化的高等植物，如草莓等。 ②出芽生殖是由母體的一定部位生出芽體，芽體長大后脫落下來，發(fā)育成新個體；而營養(yǎng)生殖是由植物體的營養(yǎng)器官根、莖、葉發(fā)育成新個體。 ③出芽生殖的芽體不同于營養(yǎng)生殖的芽。 (四)細胞分裂和生殖種類的關系 生殖是通過細胞分裂來實現(xiàn)的，細胞分裂是生殖的基礎。 無性生殖主要是通過有絲分裂方式進行。如孢子生殖(親代→孢子→子代)、出芽生殖(親代→芽體→子代)、營養(yǎng)生殖(根、莖、葉營養(yǎng)器官→子代)和分裂生殖(真核單細胞生物→子代)都是通過有絲分裂來完成的。但細菌等原核生物的分裂生殖不屬于有絲分裂，而是以一種特殊的二分裂方式形成兩個子代細菌，也不屬于無絲分裂方式。 有性生殖是通過減數(shù)分裂實現(xiàn)的。親代通過減數(shù)分裂產(chǎn)生有性生殖細胞，一般情況下有性生殖細胞兩兩結合形成合子，由合子(經(jīng)有絲分裂)發(fā)育成新個體。個別情況下可由單性生殖細胞不經(jīng)兩性細胞結合直接發(fā)育成新個體，如蚜蟲、蜜蜂的卵細胞可直接發(fā)育成新個體，將花藥進行離體培養(yǎng)，也可直接產(chǎn)生新個體。 (五)生殖細胞成熟過程中的幾種數(shù)量關系 (1)1精原細胞→1初級精母細胞→2次級精母細胞→4精子細胞→4精子 1卵原細胞→1初級卵母細胞→1次級卵母細胞+1極體→1卵細胞→3極體 (2)一個精原細胞產(chǎn)生的配子種類=2種(不考慮交叉互換，下同) 一個次級精母細胞產(chǎn)生的配子種類=1種 一種精原細胞產(chǎn)生的配子種類=種(n為同源染色體的對數(shù)) 一個卵原細胞產(chǎn)生的配子種類=1種 一個次級卵母細胞產(chǎn)生的配子種類=1種 一種次級卵母細胞產(chǎn)生的配子種類=種(n為同源染色體的對數(shù)) (六)減數(shù)分裂中，染色體和DNA的變化 按常規(guī)思維，染色體和DNA的變化應是平行關系。但生命現(xiàn)象有其獨特性。由于復制后的染色體沒有完全分開，仍由著絲點連接在一起，在生物學上這仍叫一個染色體，因此，在細胞分裂的不同階段，染色體數(shù)和DNA數(shù)并不總是相等的。這是學好本節(jié)知識的關鍵之一。 下圖表示出了減數(shù)分裂過程中染色體、DNA及染色單體的變化情況(以2n=4為例)。 精原細胞 初級精母細胞 次級精母細胞 精細胞 細胞圖象 染色體(條) 4 4 4 2 4 2 染色單體(條) 0 8 8 4 0 0 DNA分子(個) 4～8 8 8 4 4 2 以上表中的數(shù)字為依據(jù)，繪出染色體、DNA在減數(shù)分裂過程中的變化曲線圖。 (七)正確理解幾個關系關系 1.同源染色體與非同源染色體 同源染色體是指形狀和大小一般相同，一個來源父方， 一個來源母方。如下圖中的1與2，3與4。 非同源染色體是指減數(shù)分裂中不同對的染色體,除去與 之互稱同源染色體的其他染色體。如圖所示在1和3，2和4， 1和4，2和3。 2.姐妹染色單體與非姐妹染色單體 在細胞分裂的間期，染色體經(jīng)過復制形成的兩個完全一樣的染色單體，互稱姐妹染色單體。如圖所示1/與1//，2/與2//，3/與3//，4/與4//。而1/與2/，1/與2//，3/與4/等就是非姐妹染色單體。圖中有8個染色單體 or 4 對姐妹染色單體，不能稱為8個姐妹染色體。 3.四分體 四分體是指聯(lián)會的一對同源染色體，共包含四個染色單體。 四分體只出現(xiàn)在減數(shù)分裂過程中，在有絲分裂過程中，雖然細胞 中也有同源染色體，但同源染色體之間并不聯(lián)會，當然也就談不 上四分體了。如圖所示，A和B所代表的結構，就分別是一個四分 體。由此可見，四分體的個數(shù)與聯(lián)會的同源染色體的對數(shù)是一致 的。 (八)關于怎樣識別有絲分裂與減數(shù)分裂圖像、時期的問題 根據(jù)一般情況下，在有絲分裂過程中始終存在有成對同源染色體，但無配對行為，而減數(shù)分裂過程中，第一次分裂存在成對同源染色體，且有配對行為，第二次分裂不存在成對同源染色體的情況判斷是有絲分裂，還是減數(shù)分裂，可根據(jù)以下兩條規(guī)則進行: 一是如果分裂圖像中不存在有成對同源染色體，就一定是減數(shù)分裂第二次分裂； 二是如果分裂圖像中存在成對的同源染色體，無配對聯(lián)會行為的就一定是有絲分裂； 如果圖像中存在成對同源染色體，且發(fā)生配對聯(lián)會行為就一定是減數(shù)第一次分裂。 怎樣識別同源染色體，就在于一個細胞中的染色體有無大小、形狀兩兩相同的染色體，如果有，就存在成對同源染色體。否則無。 但特別注意不要把減數(shù)分裂第二次分裂后期圖像中姐妹染色單體分開后，成為的染色體當作一對同源染色體。至于分裂具體時期的確定。根據(jù)染色體的變化規(guī)律來定。 染色體的變化規(guī)律是: 有絲分裂中，前期染色質→染色體，染色體散亂分布在紡錘體上；中期染色體著絲點有規(guī)律地排列在赤道平面上；后期染色體著絲點分裂、染色單體分開、染色體平分為兩組向兩極移動；末期染色體→染色質。 減數(shù)第一次分裂過程中，前期同源染色體聯(lián)會形成四分體切工作；中期四分體排列在細胞中央赤道板兩則；后期著絲點不分裂，同源染色體分離。 減數(shù)第二次分裂與有絲分裂相同，但無同源染色體。 總之，鑒別某一細胞圖像屬于哪種細胞分裂，最關鍵的是看染色體的行為。 判定原則: (1)前期有無聯(lián)會、四分體現(xiàn)象。若有為減數(shù)分裂。 (2)中期染色體的著絲點排在一個平面上，是有絲分裂or減Ⅱ分裂；染色體的著絲點排列在兩個平面上，是減數(shù)分裂。 (3)后期有無同源染色體分離現(xiàn)象，若有為減數(shù)分裂。 (4)末期有無染色體數(shù)目的改變(可從后期推測)，若有為減數(shù)分裂。 (5)一個細胞內所有染色體形態(tài)、大小各不相同，一定是減數(shù)分裂。 另外，從細胞外形上看矩形有壁為植物細胞；圓形一般為動物細胞；不均等分裂為減數(shù)分裂等。 鑒別某一細胞圖像隸屬于哪種細胞分裂，是本節(jié)三大題型(識別圖像、繪制圖像和DNA、染色體變化曲線)中經(jīng)?？疾榈囊环N，鑒別的方法有多種。這里以二倍體生物為例介紹一種思路較清晰，操作簡便的鑒別方法“三看識別法”。 第一，看細胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù)，一定是減數(shù)第二次分裂，且細胞中一定無同源染色體存在；若為偶數(shù)，進行第二看。 第二，看細胞中有無同源染色體。若無同源染色體，一定是減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體存在，進行第三看。 第三，看細胞中同源染色體的行為。若出現(xiàn)聯(lián)會、四分體、著絲點位于赤道板兩側、同源染色體分離等現(xiàn)象，一定是減數(shù)第一次分裂；若無上述同源染色體的特殊行為，則為有絲分裂。 注: ①特例:多倍體(例如四倍體)進行減數(shù)分裂，子細胞中有同源染色體，但可根據(jù)子細胞染色體數(shù)目減半，推斷是減數(shù)分裂。單倍體(例如玉米的單倍體)體細胞進行有絲分裂，子細胞中無同源染色體，但可根據(jù)子細胞是體細胞推出是有絲分裂。 ②植物減數(shù)分裂的過程一般不做為考試要求。 (九)精子與卵細胞形成過程的比較 比較 精于形成 卵細胞形成 細胞質 分裂方式 兩次分裂中細胞質都是均等分裂，產(chǎn)生等大的子細胞 初級和次級卵母細胞的分裂均為不均等分裂，產(chǎn)生一大一小細胞 產(chǎn)生生殖 細胞數(shù) 1個精原細胞→4個精子細胞 1個卵原細胞→1個卵細胞 + 3個極體 變形否 精子細胞經(jīng)變形成為精于 卵細胞不需變形 相同點 都是染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次，于細胞內染色體數(shù)目均減半 (十)減數(shù)分裂與有絲分裂的比較 比較 有絲分裂 減數(shù)分裂 發(fā)生的時間 產(chǎn)生正常體細胞及性原細胞時 性原細胞產(chǎn)生性細胞時 復制分裂次數(shù) 染色體復制一次，細胞分裂一次 染色體復制一次，細胞連續(xù)分裂兩次 染色體行為 有同源染色體，但無聯(lián)會及四分體行為 同源染色體要經(jīng)過聯(lián)會形成四分體并有四分體互換、分離、自由組合等 產(chǎn)生的 子細胞數(shù) 1個母細胞→2個子細胞 1個精原細胞→4個精子細胞 1個卵原細胞→1個卵細胞+3個極體 子細胞內 染色體數(shù) 子母細胞相等(2N→2N) 子細胞內染色體數(shù)目是母細胞的一半(2N→N) 相同點 都進行染色體復制及出現(xiàn)染色體和紡錘絲等絲狀物與無絲分裂有區(qū)別 利用列表或坐標曲線，比較減數(shù)分裂和有絲分裂過程中染色體和DNA的變化，有助于對這兩大數(shù)量的規(guī)律性變化的認識。如下表： 方式 項目 有絲分裂 減數(shù)分裂 間 期 前期 中期 后期 末期 性原細胞 初級 性母細朐 次級 性母細胞 性細胞 染色體數(shù)目 2n 2n 2n 4n 2n 2n 2n n n DNA含量 2c→4c 4c 4c 4c 2c 2c 4c 2c c 依據(jù)上表繪制如下四種坐標曲線圖: A----有絲分裂過程染色體變化曲線 B----有絲分裂過程DNA變化曲線 C----減數(shù)分裂過程染色體變化曲線 D----減數(shù)分裂過程DNA變化曲線 (十一)高等植物卵細胞和精子的形成及雙受精 高等植物卵細胞的形成過程發(fā)生在雌蕊子房的胚株里。 胚珠里有一個胚囊母細胞，胚囊母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂，產(chǎn)生四個細胞，其中一個較大的細胞發(fā)育成為胚囊細胞，三個較小的細胞沒發(fā)育而解體。胚囊細胞的核連續(xù)進行三次有絲分裂，形成“七胞八核”的胚囊，這八個核的染色體數(shù)目與胚囊細胞相同，是胚囊母細胞的一半。和生殖直接相關的是位于胚珠近珠孔處的1個卵細胞，還有位于胚囊中央處的兩個極核。卵細胞受精后形成受精卵，兩個極核受精后形成受精極核。卵細胞受精后形成受精卵，兩個極核受精后形成受精極核，這種受精方式稱雙受精，僅見于被子植物。精子從何而來? 在雄蕊的花藥內有花粉母細胞，數(shù)量很多，每個都得經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生四個花粉細胞，簡稱花粉，它們的染色體只有原來的一半。當花粉在雌蕊的柱頭上萌發(fā)時，它們的核還要作一次有絲分裂，形成一個營養(yǎng)核，一個生殖核，生殖核再作一次有絲分裂形成兩個精子。 被子植物的精子、卵細胞和極核并不是減數(shù)分裂直接產(chǎn)生的，這與動物的精于細胞(變形成為精于)、卵細胞和極體不同。其過程如下: