【课件】2.1减数分裂和受精作用-2021-2022学年高一生物课件（人教版2019必修2）

1、第2章基因和染色体的关系第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用真核生物的三种分裂方式： 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂复习回顾2N4N2N间期前期中期后期末期子细胞 ： DNA复制 相关蛋白质的合成 细胞适度生长膜仁消失显两体数形清晰赤道齐粒裂数增均两极两消两现重周期意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？体细胞配子果蝇体细胞和配子的染色体示意图配子的染色体数

2、目是体细胞的染色体数目的一半。配子的染色体是由体细胞中每对染色体中的一条染色体组合。2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？问题探讨4646卵细胞卵细胞受精卵受精卵新个体新个体父父母母（有丝分裂）（有丝分裂）精子精子929292924646受精受精（有丝（有丝 分裂）分裂）46464646卵细胞卵细胞受精卵受精卵新个体新个体父父母母精子精子46464646受精受精（有丝（有丝 分裂）分裂）232323234646魏斯曼预测：在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。减数分裂特殊的有丝分裂01精子的形成过程判断正误:1

3、、一条来自父方，一条来自母方两条染色体一定是同源染色体（ ）2、形状和大小相同两条染色体一定是同源染色体（ ）3、减数第一次分裂前期配对的两条染色体一定是同源染色体（ ）u同源染色体配对的两条染色体形状和大小一般都相同一条来自父方，一条来自母方与减数分裂有关的几个概念（P20）形状和大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体u非同源染色体u联会：同源染色体两两配对的现象；u四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体一、精子的形成过程染色体互换：减数分裂时，四分体上的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕，并交换相应的片段。一、精子的形成过程

4、精子形成的场所：一、精子的形成过程睾丸（精巢）的曲细精管中睾丸（精巢）的曲细精管中 精原细胞（原始雄性生殖细胞）体细胞有丝分裂细胞分化 精原细胞有丝分裂 精细胞减数分裂 精子变形精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子染色体复制减数分裂减数分裂变形减数分裂减数分裂前（一）（二）（三）一、精子的形成过程间期减数分裂减数分裂变形（一）初级精母细胞精原细胞 ： ： 一、精子的形成过程特点：1.DNA复制（染色体复制）2.有关蛋白质的合成3.细胞的适度生长减数分裂前的间期初级精母细胞初级精母细胞 ： ： 减数分裂的前期一、精子的形成过程特点：膜仁渐失现两体；同源染色体联会（配对），形成四分体；四分体

5、的非姐妹染色单体可以发生互换。初级精母细胞初级精母细胞 ： ： 一、精子的形成过程减数分裂的中期特点：各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧初级精母细胞初级精母细胞 ： ： 一、精子的形成过程减数分裂的后期特点：同源染色体分离非同源染色体自由组合初级精母细胞次级精母细胞 ： 一、精子的形成过程一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞 ： 一、精子的形成过程减数分裂的前期次级精母细胞次级精母细胞 ： 一、精子的形成过程减数分裂的中期次级精母细胞次级精母细胞一、精子的形成过程减数分裂的后期次级精母细胞精细胞 ： 一、精子的形成过程变形精子精原细胞初级精母细胞（减数分裂）次级精

6、母细胞（减数分裂） 精细胞精子精子形成的全过程图解复制减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂u减数分裂前的间期：染色体复制；u减数分裂的主要特征：同源染色体配对联会，形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞的两极；减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数分裂 ；u减数分裂的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极； ： 一、精子的形成过程总结1根据减数分裂染色体行为变化，回答下问题:（1）染色体复制发生在:（2）同源染色体的联会发生在:（3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在：（4）染色体着丝点分裂发生在:减后

7、期减间期减前期减后期一、精子的形成过程（5）1个精原细胞 个初级精母细胞 个次级 精母细胞 个精细胞 个精子。（6）减数分裂过程中染色体数目减半发生在 ， 原因 。（7）减数分裂 同源染色体，减数分裂 同 源染色体。有丝分裂 同源染色体。（9）减数分裂 细胞周期。1244减数分裂同源染色体分离，分别进入两个子细胞有无有没有（8）四分体出现在减数分裂的 期和 期。前中一、精子的形成过程1 2 3 4 5 6 7 8 9 10精子形成的顺序依次是：4 5 7 2 9 6 8 10 1 3一、精子的形成过程1个精原细胞个精原细胞1个初级精母细胞个初级精母细胞2个次级精母细胞个次级精母细胞4个精细胞个

8、精细胞减数分裂前的间期减数分裂前的间期： 前期：联会、四分体前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）末期：细胞一分为二，形成末期：细胞一分为二，形成4个精细胞个精细胞4个精子个精子变形变形中期：同源染色体排列在赤道板两侧中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分后期：同源染色体分离，离，非同源非同源染色体染色体自由组合自由组合染色体数减半染色体数减半无同源染色体无同源染色体末期：染色体数目减半，形成末期：染色体数目减半，形成2个次级精母细胞个次级精母细胞前期：染色体散乱分布前期：染色体散乱分布中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上后期：着后期：着丝粒分丝粒

9、分裂，姐裂，姐妹染色单妹染色单体分开体分开减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂染色体染色体复制、复制、细胞体积增大一、精子的形成过程小结02卵细胞的形成过程人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡，在卵泡中央的一个细胞将会发育成卵细胞。 ： 二、卵细胞的形成过程卵细胞第一极体第二极体同源染色体分离同源染色体分离非同源染色体自非同源染色体自由组合由组合 着丝点分裂着丝点分裂着丝点分裂着丝点分裂卵原细胞四分体四分体复制复制联会联会次级卵母细胞（减数分裂II）初级卵母细胞（减数分裂I）细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂无需变形均等分裂二、卵细胞的形成过程退化消

10、失精子的形成卵细胞的形成不同点产生部位原始生殖细胞是否变形细胞质分裂是否均等结果相同点精子与卵细胞形成过程的异同点睾丸卵巢精原细胞卵原细胞是否是减数分裂I不均等分裂；次级卵母细胞也不均等分裂，第一极体均等分裂一个精原细胞经减数分裂产生4个精子一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离进行有性生殖的生物原始生殖细胞产生成熟生殖细胞时染色体只复制一次，而细胞分裂两次。对象:时期:特点:结果:成熟生

11、殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。 减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少了一半。三、减数分裂的概念P2203观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1实验原理： 蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。探究实践2. 选材要求：细胞内染色体数量较少。选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。3观察细胞减数分裂实验材料的选择需要考虑两个

12、方面（1）雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞的数量，因此在选择观察减数分裂的材料时要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。（2）在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，一般不选择雌性个体。探究实践先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 3观察步骤在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。绘图低倍镜观察高倍镜观察探究实践4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片减数分裂中期减数分裂后期减

13、数分裂前期减数分裂前期探究实践4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片减数分裂后期减数分裂末期减数分裂中期减数分裂末期探究实践04配子中染色体组合的多样性 父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？四、配子中染色体组合的多样性课堂任务：绘制该初级精母细胞经减数分裂形成的次级精母细胞及精细胞染色体组成情况。四、配子中染色体组合的多样性2 2种4 4个2 2种4 4个A BA Ba ba bA bA ba Ba BABABABABababababAbAbAbAbaBaBaBaB一个含有2 2对同源染

14、色体的生物体，产生 种类型的精子； 产生 种类型的卵细胞。一个含有2 2对同源染色体的精原细胞，产生 个精子； 产生_种类型的精子。一个含有2 2对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞； 产生_种类型的卵细胞。四、配子中染色体组合的多样性421144一个含有n n对同源染色体的生物体，产生 种类型的精子； 产生 种类型的卵细胞。一个含有n n对同源染色体的精原细胞，产生 个精子； 产生_种类型的精子。一个含有n n对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞； 产生_种类型的卵细胞。四、配子中染色体组合的多样性42112n2n原因：减数分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合不发生染色体互换时

15、发生染色体互换时4 4个2 2种4 4个4 4种四、配子中染色体组合的多样性生物体大于2 2n n原因：减数分裂前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换05受精作用1.概念：2.过程：3.结果：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面; ;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。精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，彼此的染色体合在一起。 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。受精作用的实质五、受精作用p27精子卵细胞父本受精卵有丝分裂细胞分化受精作用母本个体减数分裂五、受精

16、作用 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。减数分裂和受精作用的意义p27 通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。 在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。 减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 遗传稳定性 遗传多样性配子形成受精作用每个配子染色体数目均为体细胞的一半非姐妹染色单体交叉互换、非同源染色体自由组合雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目雌雄配子随机结合 每

17、一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。思维训练P2706有丝分裂和减数分裂比较有丝分裂减数分裂分裂起始细胞细胞分裂次数染色体复制次数同源染色体行为子细胞数目类型染色体数相同点体细胞原始生殖细胞一次二次一次一次无联会、分离有联会、分离24体细胞有性生殖细胞与亲代细胞相同比亲代细胞减半都有纺锤体的出现，染色体复制一次减数分裂与有丝分裂异同点A1：减数分裂前期A2：减数分裂前期A3：有丝分裂前期减数分裂与有丝分裂图像辨析B1：减数分裂中期B2：有丝分裂中期B3：减数分裂中期减数分裂与有丝分裂图像辨析C1C1：初级精母细胞（减数分裂：初级精

18、母细胞（减数分裂后期）后期）C2C2：初级卵母细胞（减数分裂：初级卵母细胞（减数分裂后期）后期）C3C3：有丝分裂后期：有丝分裂后期C4C4：次级精母细胞或极体（减数分裂：次级精母细胞或极体（减数分裂后期）后期）C5C5：次级卵母细胞（减数分裂：次级卵母细胞（减数分裂后期）后期）减数分裂与有丝分裂图像辨析一看染色体数目奇数偶数二看同源染色体有同源染色体无同源染色体三看同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）联会、四分体、分离（减数分裂）减数分裂减数分裂减数分裂与有丝分裂图像辨析说出下列是何种细胞，处于何时期？减后期次级精母细胞/极体减前期初级精（卵）母细胞减前期次级精（卵）母细胞/极体精细胞

19、/卵细胞/极体减中期初级精（卵）母细胞减中期次级精（卵）母细胞/极体减数分裂与有丝分裂图像辨析2N4N 前期 中期 后期末期染色体的变化染色体的变化DNA的变化的变化 间 期复制着丝粒分裂细胞分裂形成子细胞回顾：有丝分裂细胞周期中核DNA、染色体的数目变化 (设：正常体细胞内核DNA数和染色体数均为2N) DNA、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。减数分裂与有丝分裂曲线辨析间期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期染色体染色单体DNA正常体细胞中的染色体数为：2N，DNA分子数为2a，完成下表减数分裂过程中相关数量变化4a4a4a4a2a2a2a2a2aa04N4N4N4N4N2N2N2N2N00 02N2N2N2N2NNNNN2N2NN2a4a减数分裂过程中相关曲线变化间期减前期减中期减后期减末期n2n3n4n减前期减中期减后期减末期染色体数细胞一细胞一分为二分为二 着丝着丝 粒分裂粒分裂细胞一细胞一分为二分为二 DNA数复制复制染色单体数同源染色体数12每条染色体上的DNA数变化次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精子细胞34减数分裂过程中相关曲线变化2n4n间期前期中期 后期末期间减减2n4n减数分裂有丝分裂染色体与DNA曲线图的比较间减减2n4n2n4n间期前期中期 后期末期DNADNA染色体染色体减数分