师:同学们好,今天我们继续学习减数分裂和受精作用。先看教材22页拓展题,大家思考下,经过减数分裂形成的精子或卵细胞,染色体数目一定是体细胞中的一半吗?有没有例外呢?之前提到,在不良环境条件下,会影响减数分裂过程,进而影响生殖细胞的生成,所以这种例外是存在的。

  下面具体分析下,精原细胞或卵原细胞在减数分裂前的间期,会发生染色体复制,形成初级精母细胞或初级卵母细胞。在减数第一次分裂过程中,同源染色体彼此分离,进入不同的次级精母细胞或次级卵母细胞,这样形成的次级精母细胞或次级卵母细胞染色体数目减半。在减数第二次分裂过程中,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目短暂增倍。减数第二次分裂结束,形成的精细胞、卵细胞或者极体中,染色体数目是原来细胞中的一半。如果在减数分裂过程中发生异常,会出现什么情况呢?我们来看。

  如果在减数第一次分裂过程中发生异常,原本同源染色体应彼此分离移向细胞两极,却因某种原因,导致同源染色体移向同一个次级精母细胞或次级卵母细胞,这样就形成了染色体数目异常的次级精母细胞或次级卵母细胞。再经过正常的减数第二次分裂,就形成了染色体数目异常的精细胞、卵细胞或者极体。

  如果在减数第一次分裂过程正常进行,但在减数第二次分裂过程中,着丝点分裂后,姐妹染色单体分开,却没有移向细胞两极,而是移向同一极,这样也会形成染色体数目异常的精细胞、卵细胞或者配子。

  可见,在减数第一次分裂和减数第二次分裂过程中,都有可能发生异常现象,导致产生的配子中染色体数目不是体细胞中的一半。不过,这种异常配子生成的概率比较低。一旦这种异常的配子参与受精作用,会产生什么样的后果呢?我们来看。

  这是人类的21三体综合征患者,患者会出现智力低下、身体发育缓慢的症状。对患者进行染色体检查,发现患者的21号染色体不是正常的一对,而是三条。大家能从精子或卵细胞的形成角度,分析这种病的病因吗?通过刚才对减数分裂过程中发生异常情况的分析,我们应从两方面考虑。一方面是在减数第一次分裂中发生了异常情况,另一方面是在减数第二次分裂过程中发生了异常情况。

  如果在减数第一次分裂时,两条21号同源染色体没有分离,而是进入同一个次级精母细胞或次级卵母细胞,那么经过减数第二次分裂,就会形成含有两条21号染色体的精子或者卵细胞。

  如果减数第一次分裂正常,但在减数第二次分裂时,21号染色体的着丝点分裂,形成两条21号染色体,却没有分别移向细胞两极,而是进入同一个精子或卵细胞。这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体,其中21号染色体是两条。异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子参与受精作用,发育而来的个体细胞中就有3条21号染色体,一共有47条染色体。

  减数分裂形成的精子或卵细胞要相互结合形成受精卵,才能发育成新个体。父亲体内的所有精原细胞,染色体组成没有差别,母亲体内的卵原细胞也是如此。可是“一母生九子,各不同”,同样的精原细胞或卵原细胞会产生不同的配子吗?我们来看,在减数第一次分裂后期,同源染色体会彼此分离,与此同时,非同源染色体会进行自由组合。可能是这两条非同源染色体移向细胞一极,也可能是另外两条非同源染色体移向细胞一极。下面通过一个短视频了解一下。

  建立减数分裂中染色体变化的模型。材料用具:橡皮泥、彩笔、几张白纸。

  活动一,模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化。用橡皮泥制作染色体,红色橡皮泥代表来自母方的染色体,黄色代表来自父方的染色体。染色体已经过复制,由两条染色单体组成。这表示初级精母细胞的轮廓,里面有中心体和纺锤体。同源染色体联会形成四分体,同源染色体分离移向细胞两极,然后初级精母细胞分裂为两个次级精母细胞,染色体数目减半。染色体排列在赤道板上,着丝点分开,染色体分别移向细胞两极,由次级精母细胞分裂为精细胞。

  活动二,模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合。操作步骤与活动一基本相同,不同的是赤道板两侧放置不同颜色的染色体,导致形成不同的配子。这个过程模拟了非同源染色体的自由组合,这样一个初级精母细胞就形成了4个精细胞。

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《生物 必修2 第2章 减数分裂和受精作用 第3课时 逐字稿-3,251字 第5版》.docx
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