课题细胞增殖

1、课题：细胞增殖学校：北京101中学高三复习课教师：安军时间：071116一、 教学目标：1、 通过分析有丝分裂在生命历程中的意义，再认有丝分裂的过程和特征。2、 学生能分析说明减数分裂在生命历程中的意义，能从染色体倍性的角度再认减数分裂的过程和意义。3、 学生能比较无性生殖和有性生殖，体会有性生殖的后代具有更强的生活力和变异性。二、 教学重点：学生能从较高的层面认识有丝分裂和减数分裂的过程和意义的理解，无性生殖与有性生殖比较三、 教学难点：从染色体的倍性角度理解减数分裂四、 教学方法：问题解决、讨论、讲述五、 教学资源：图片六、教学过程教学环节教师活动学生活动导入：问题解决，识图一、有丝分裂在

2、生命周期中的作用。过渡：二、减数分裂在生命周期中的作用。对这个问题的讨论，目的是指向有丝分列与减数分裂的联系。探寻学生问题三、无性生殖与有性生殖比较小结：练习题：德国医生、病理学家魏尔肖提出：“细胞来自细胞”，这句话被认为是细胞学说的重要补充。细胞如何来自细胞？现在同学分辨一张细胞分裂图片，问题1：这种细胞分裂属于什么细胞分裂方式？为什么是有丝分裂？你判断的依据是什么？（展示一张细胞分裂图片），很精美哪为什么不是减数分裂？减数分裂要连续分裂几次？问题2、是植物细胞的有丝分裂还是动物细胞的有丝分裂？为什么？当我看第一次见到这幅图时，我才知道为什么课本上把前期中心体发出的叫星射线，太形象了。星射线

3、的本质是什么？（对是微管蛋白，用于组建纺锤体。）问题3、你能大致分清图上显示的各个分裂的时期吗？不必按顺序，哪个最容易辨别就先说哪个。（学生利用已学过的“有丝分裂各期特征”的知识，分辨有丝分裂各时期）问题4、有些实验观察时拍到的细胞分裂图像不哪么典型，恰恰说明什么？问题5：有丝分裂在生命历程中有什么作用？板图：人一个受精卵发育到成年人，你知道你身体里的细胞有多少个吗？（停顿）有银河系的星星那么多。银河系的星星有多少颗？2000亿颗，2×1011。而人体大约是6×1013。这么多细胞（一些特化的细胞除外）每一个细胞染色体数目都与受精卵细胞染色体数目一样，这是有丝分裂的结果，有

4、丝分裂可以保证体细胞染色体数目的恒定性问题6、问你能不能用最少的话描述有丝分裂是如何保证子代细胞染色体数目与亲代细胞染色体数目一至的？同时示图（动物细胞有丝分裂图）问题7：你认为复制了的染色体严格地平均分配到两个子细胞中去，与哪一个结构密切相关？问题8：我们以前总关注的是细胞核内的遗传信息是怎么分的，细胞分裂还包括胞质的分裂，包括细胞质中的细胞器。你们认为细胞中线粒体的分配有什么特点呢？是否保证绝对的平均？为什么不能？这种分配特点导致质基因的遗传特点是什么？问题9：为什么分配到两个子细胞当中去的染色体是绝对平均的而线粒体却可以大概齐的分配？也就是说染色体的平均分配显得如此重要。问题10：如果有

5、丝分裂染色体分配出错了，子细胞少了一条染色体，对于子代细胞的命运，你猜测可能会是什么样的？但一般比如酵母菌细胞每10万次分裂才会有一次错误。细胞有一套机制调控有丝分裂顺利进行。问题11：有没有染色体没能平均分配到两个子细胞，但又活下来的情况？染色体整倍的增加。如果说有丝分裂能维持体细胞染色体数目的恒定性，那么维持生物体亲代和子代之间染色体数目的恒定性是什么生理活动呢？板图：减数分裂使染色体数目减半，卵子和精子中的染色体我们用n来代表，成体和受精卵用2n来代表。（示维持了亲子代染色体的恒定）同学们还记得染色体组的概念吗？（示果蝇染色体图）果蝇是几倍体？它的配子中一组非同源染色体是一个染色体组。自

6、然界中许多生物是二倍体的，再举例如：人示图：人的染色体荧光染色，发现染色体成对，人是二倍体，有两套信息。但是自然界中有没有由一套信息控制产生的生物个体呢？问题12：一套信息既然可以控制生物性状，为什么自然界中几乎全部的动物和过半的高等植物都是二倍体的？要知道多制造一套遗传物质是要消耗能量的，两套信息一定有它的适应意义。你能分析分析两套信息的意义吗？这是一个开放性的问题：应该让多于三位学生发表意见，学生可以先评价其他学生的想法最后老师再发表意见。（学生很有可能提出一些老师意想不到的的想法，有时需要用心琢磨学生是怎么想的，可以通过其他学生的评价为自己的评价赢得思考的时间。）如果说出了变异多样，具体

7、分析为什么？可通过计算体会有性生殖后代由于基因重组产生的巨大数量的变异。给同学示减数分裂过程图。计算一对夫妇生出第二个孩子的染色体组型与第一个孩子完全相同的概率有多大？（不考虑交叉互换）。如果再考虑交叉互换，两个孩子染色体组型相同的概率几乎是零。这种变异我们称之为什么，如此具大的变异有什么适应意义？）素材：新西兰奥克兰大学的Matthew Goddard，以及他在英国帝国理工学院的合作者，成功地用酵母进行了这样的实验。正常的酵母既可以分裂出遗传上几乎完全相同的新细胞，进行无性生殖；也可产生只带有母体一半染色体的孢子，与其它孢子“交配”，进行有性生殖。科学家对酵母进行遗传改造，使其失去有性生殖能

8、力，然后与普通酵母进行对比， Goddard小组发现，在生存压力不大的环境中，普通酵母和改造后的酵母生长速度相同。但如果提高温度、向培养基中加盐，使生存环境变得恶劣起来，有性生殖的酵母就比无性生殖的那些生长得更快。 这一成果发表于3月31日的自然上。示图：染色体G带染色，染的都是富含AT的区域，人们可以根据相同的带型来辨别同源染色体。同学们来分辨一下。如果给你足够的时间，你们能辨别出来。但是对于初级性母细胞却能够很准确的识别这两套信息，并把它们精确的分开，保证后代配子只含一套信息。问题13：你认为减数分裂过程中哪些关键的步骤保证了两套信息的正确识别和分开？到现在为止，人们只是在显微镜下观察到了

9、联会现象，并不清楚期中的机制，但减数分裂时，同源染色体能通过联会准确识别，并在减数第一次分裂后期，分离。为什么还存在减数分裂的第二次分裂？减数分裂的第二次分裂类似于一次简单的有丝分裂。问题14：你认为减数分裂的实质是什么？减数分裂的重要事件是什么？减数分裂的重要事件发生在什么时期？问学生有什么问题？ 有学生提问：在减数分裂时，为什么不直接分开？如果细胞染色体不经复制，再直接联会以后分开不行吗？（在学习减数分裂时，许多班的学生都曾提出过这样的问题。）这是一个较开放的问题，学生会比较如果没有间期的染色体复制，按照自己设想的分裂过程以达成染色体数目的减半。先让学生比较一会，至少三位学生发表意见，呈现

10、出争论的状态。教师：其实没有为什么，在生物进化的历史上先出现的有丝分裂还是减数分裂？减数分裂是在有丝分裂的基础上发展起来的，这样它保留了染色体先在间期复制的特点，先完成同源染色体的分离，这一步保证了两套信息的分开，由于分开的两套信息，每一套信息都是复制状态的，还得再分裂一次。这也恰恰说明了为什么把减数分裂称为特殊方式的有丝分裂，这两处分裂在生命历程中发生的位置不同，过程不同目的意义也不相同，但它们有相同的地方，是什么？分析到这里，同学们有什么问题？（如果学生不问，教师提出下面的问题）苏彤的问题：老师您刚才提了许多生物含同源染色体，有没有不含有同源染色体的生物？问：同学们怎么认为？师：雄蜂是二倍

11、体生物中的一个特例，职蜂和蜂后都是二倍体的。自然界有些种类的生物是没有同源染色体的，只有一套信息，比如细菌，就只有一个环状DNA分子，它们的生殖方式是什么样的？只有一套信息的生物往往靠无性生殖来繁殖自己。问题15：二倍体生物可不可以进行无性生殖？帮助学生小结生殖方式与细胞分裂：无性生殖：原核细胞（二分裂），真核细胞（有丝分裂）有性生殖：真核细胞（减数分裂和受精作用。）问题16：这两种生殖方式各自的特点是什么？问题17：无性生殖耗能少，生殖效率高，有性生殖消耗能量多，雄性会产生的几亿个精子中，只有一个能受精，在动物界雄性为了追求雌性进化出求偶行为，雄鸟展示靓丽的羽毛吸引雌性的同时，也增大了被捕食

12、的机会，但尽管如此，有趣的是人们发现地球上的200多万种生物中进行有性生殖的占到98%，如何解释这一现象？讲解：地球上有性生殖出现之后，进化速度大大加快了。在生物进化的30亿年的历史中，无性生殖时代占去近2/3的时间。在这段时间里，生物长期处在单细胞阶段，进化极其缓慢。自从有性生殖出现以后，生物进化速度才明显加快。今天，我们讨论了有丝分裂与减数分裂在生命历程中的作用，并比较了无性生殖和有性生殖思考题：示21三体综合征：先天愚型患者。47条染色体，全身体细胞都是这种核型，怎么造成的？示图：生出先天愚型患者的妇女年龄图解，提示岁数越大出生这种患儿的概率高。如果是母亲产生卵细胞时出的错，请学生绘出可

13、能是什么时候出的问题？先绘出一个正确的一对21号染色体经减数分裂的图，再绘出如果在配子中出现两条21号染色体实物投影评价。也找错的。2、分析XYY或XXY出错的可能性。3、骡子是马（64条染色体）和驴（62条染色体）的后代，马和驴交配产生的受精卵可以进行正常的有丝分裂，骡子发育成熟后，性腺却不能进行正常的减数分裂，为什么？通过细胞分裂产生子代细胞答：有丝分裂因为有纺锤丝数不清染色体，不好判别二次，因而是有丝分裂动物细胞，因为看到了星射线蛋白质（可能有一幅有争议，正处于间斯结束，前期开始，核膜还比较清晰，染色体也还不能辨认，但已经出现两个中心体发出的星射线，就意味着前期开始了。）细胞分裂是一个连

14、续的过程。受精卵分裂是有丝分裂成体某些细胞也存在有丝分裂，作用是更新修复答：在间期染色体复制，（DNA复制），通过分裂期平均分配到两个子细胞中。纺锤体。纺锤体捕捉到染色体后将它们牵拉到中央，着丝点分裂后，又牵引到两极。随机的不能。因为没有纺锤体。后代不出现一定的性状分离比。染色体上含有遗传信息，是细胞代谢的控制代谢的中心，线粒体少一个没关系，线粒体可通过分裂产生新的。很可能导致细胞死亡（如果细胞分裂过程紊乱，如染色体包装不正常、染色体运动失调、遗传物质不能平均分配到两个子细胞中等等，也将导致细胞的死亡。细胞生物学翟中和P358）有，加秋水仙素或温度骤冷，导致纺锤体被破坏。减数分裂和受精作用。果

15、蝇是二倍体。两套信息，二倍体。有，蜜蜂中的雄蜂。参考答案：通过有性生殖，子代从得到两个亲本得到遗传信息，如果其中一个亲本的某一个基因发生突变，而且是不利突变，子代还有另一个正常基因，还能活下去。这个不利突变在有性生殖时可能纯合，有可能会影响到生存，但如果环境改变，也许会这一变异性状可能变成有利变异。两套信息还是有性生殖的基础，由于基因重组能产生数量巨大的变异。64×10-12基因重组；后代生存的机率更大，为进化提供丰富的选择材料。学生感觉困难联会、同源染色体分离。因为复制了，同源染色体分离之后还有两套信息，需要再分。减数分裂的实质是使二倍体的生物的二套信息分离，使配子里只含一套信息。

16、减数分裂的重要事件是联会和同源染色体的分离。减数分裂的重要事件都发生在减数第一次分裂。学生：如果染色体不复制，直接联会，细胞只须分裂一次，也存在非同源染色体的自由组合，但少了交叉互换。配子种类会减少。学生：细胞分裂一次，产生的细胞数量少。反对意见：生成卵细胞时一个卵原细胞虽然分裂两次但也只产生一个卵细胞。 有丝分裂，都有染色体在间期复制，染色体移动都需要纺锤丝牵引。有比如只有一套染色体的雄蜂。二分裂，无性生殖可以，比如组织培养、扦插等等。无性生殖效率高，繁殖速度快消耗能量少。有性生殖通过基因重组，子代会产生更多的变异有性生殖的后代会由于基因重组，产生巨大的变异，在环境发生变化时，使后代有更多的

17、机会生存下去。有性生殖的后代具有更强的生活力和变异性原因出在受精卵上（47，+21）父方母方产生的配子都有可能出问题学生绘出图因为没有同源染色体，所以不能进行正常的减数分裂产生可育配子。而有丝分裂可以正常进行，是因为有丝分裂过程中无需同源染色体的联会过程。七、板书：比较举例特点受精卵2n成体2n有丝分裂和细胞分化（有丝分裂使组织细胞更新和修复）雌雄卵细胞n（）精子n减数分裂 受精作用有性生殖无性生殖耗能多、但后代具有更强的生活力和变异性无性生殖效率高，繁殖速度快、消耗能量少细胞的二分裂、变形虫的有丝分裂、植物扦插、植物组织培养八、参考资料和书目（以备日后查阅）：1、为什么先天愚型患者往往是女性岁数过大导致减数分裂出错？女性在胚胎5个月的时候，卵巢中的初级卵母细胞（200万个）就已经停在了减数分裂第一次分裂的前期了，直到这个女孩进入青春期，每月才会有一个初级卵母细胞继续进行减数分裂，完成减性第一次分裂，排出的“卵”是次级卵母细胞，如果受精则会继续完成减数第二次分裂，精子核与卵核相融合，如果不遇到精子，次级卵母细胞不能