【课件】2.1减数分裂和受精作用（第4课时）课件高中生物人教版（人教版）必修二

1、第二章第二章 基因和染色体的关系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学习目标学习目标1 1. .建构细胞减数分裂的模型，并运用模型理解配子中染色体组合的建构细胞减数分裂的模型，并运用模型理解配子中染色体组合的多样性。多样性。2. 2.由非同源染色体的组合和受精作用，理解有性生殖的变化与稳定。由非同源染色体的组合和受精作用，理解有性生殖的变化与稳定。3. 3.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，熟练掌握相关实验技通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，熟练掌握相关实验技能能，提高结果分析的科学探究能力。，提高结果分析的科学探究能力。2 2、受精作用、受精作用

2、概念：卵细胞与精子相互识别、融合形成受精卵的过程。概念：卵细胞与精子相互识别、融合形成受精卵的过程。卵细胞卵细胞精子精子过程：过程：精子头部进入卵细胞，尾部留在外面精子头部进入卵细胞，尾部留在外面 精子进入卵细胞后，细胞膜发生变化（卵细胞膜反应），阻止精子进入卵细胞后，细胞膜发生变化（卵细胞膜反应），阻止其他精子再进入。其他精子再进入。细胞膜卵细胞受精卵受精卵1 11 1 2 22 2 结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来之卵细胞。一半的染色体来自精子，另一半来之卵细胞。受精卵的受精卵的核基因

3、核基因父父母各给一半，受精卵的母各给一半，受精卵的质基因质基因几乎全来自于母亲。几乎全来自于母亲。 受精作用受精作用实质实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。染色体会合在一起。未受精时，卵细胞代谢比较缓慢。受未受精时，卵细胞代谢比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃，受精精过程使卵细胞变得十分活跃，受精卵迅速进行分裂和分化，开始了个体卵迅速进行分裂和分化，开始了个体发育过程。发育过程。人有性生殖过程中染色体数目变化：人有性生殖过程中染色体数目变化：受精卵受精卵(46(46条条) )卵细胞卵细胞(23(23条条) )精子精子

4、(23(23条条) )（雌）（雌）减数分裂减数分裂（雄）（雄）减数分裂减数分裂受精作用受精作用人人(46(46条条) )有丝分裂有丝分裂由图可得减数分裂和受精作用有什么意义？由图可得减数分裂和受精作用有什么意义？受精卵受精卵细胞核细胞核细胞质细胞质受精卵的受精卵的核基因核基因：父母各给一半。：父母各给一半。受精卵的受精卵的质基因质基因：几乎全来自于母亲。：几乎全来自于母亲。精子的核精子的核+ +卵细胞核卵细胞核几乎全由卵细胞提供几乎全由卵细胞提供思考：思考：请根据受精作用过程分析父方和母方在遗传请根据受精作用过程分析父方和母方在遗传上对子代的贡献一样吗？上对子代的贡献一样吗？意义意义：减数分裂

5、减数分裂和和受精作用受精作用对于维持每种生物对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。的遗传和变异，都是十分重要的。精子精子卵细胞卵细胞父本父本受精卵受精卵细胞分化细胞分化受精作用受精作用母本母本减数分裂减数分裂个体个体有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂4. 4.受精作用的意义受精作用的意义受精作用依赖的细胞学原理：受精作用依赖的细胞学原理：（1 1）细胞膜的识别功能）细胞膜的识别功能同种生物的两性生殖细胞才能融合。同种生物的两性生殖细胞才能融合。（2 2）生物膜的流动性）生物膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个受

6、精卵。使两性生殖细胞融合为一个受精卵。减数分裂和受精作用意义：减数分裂和受精作用意义：这种多样性有利这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 4受精作用的意义受精作用的意义(1)稳定性：稳定性： 受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中_的恒定具有重要意义。的恒定具有重要意义。染色体数目染色体数目(2)多样性：多样性： 由于减数分裂形成的配子由于减数分裂形成的配子，其染色体组合其染色体组合具有具有_，导致不同配子遗传物质的差异导致不同配子遗传物质的差异，加上受加上受精过程精过程中精卵结合的

7、随机性中精卵结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现同一双亲的后代必然呈现_。这种多样性有利于生物在自然选择中。这种多样性有利于生物在自然选择中_。多样性多样性多样性多样性进化进化5 5、减数分裂和受精作用的意义、减数分裂和受精作用的意义* *：6 6、受精前后卵细胞的不同：、受精前后卵细胞的不同：1. 1.保证了每种生物保证了每种生物_，维持了生，维持了生物物_；前后代染色体数目的恒定前后代染色体数目的恒定2. 2.对于生物的对于生物的_和和_，都是十分重要的；，都是十分重要的；遗传的稳定性遗传的稳定性遗传遗传变异变异受精前受精前：卵细胞的：卵细胞的_和和_进行的比较进行的比较_；细胞呼吸细胞呼

8、吸受精后受精后：受精过程使卵细胞变得十分受精过程使卵细胞变得十分_，然后，然后受精卵将迅速进行细胞受精卵将迅速进行细胞_、_，新生命由，新生命由此开始了遗传物质与此开始了遗传物质与_相互作用的发育过程；相互作用的发育过程；物质合成物质合成缓慢缓慢活跃活跃分裂分裂分化分化环境环境 遗传稳定性遗传稳定性 遗传多样性遗传多样性配子形成配子形成受精作用受精作用每个配子染色体数目每个配子染色体数目均为体细胞的一半均为体细胞的一半配子种类繁多配子种类繁多雌雄配子结合后染色体数雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目目恢复体细胞染色体数目雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传

9、的稳定性，又表现出遗每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。传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。3.减数分裂和受精作用的意义减数分裂和受精作用的意义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。定性。 子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于子代呈现多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择是进化，体现了有性生殖的优越性。生物在自然选择是进化，体现了有性生殖的优越性。 对于生物的遗传和变异都具有重要意义。对于生物的遗传和变

10、异都具有重要意义。360软件管家.lnk概括遗传稳定性和多样性的原因概括遗传稳定性和多样性的原因遗传稳定性遗传稳定性遗传多样性遗传多样性配配子子形形成成受受精精作作用用形成的配子中的染色体形成的配子中的染色体数目减半；数目减半；且每个配子且每个配子中的染色体是中的染色体是一整套非一整套非同源染色体同源染色体的组合的组合联会时联会时非姐妹染色单体间非姐妹染色单体间的互换的互换，非同源染色体的非同源染色体的自由组合自由组合，导致配子中染，导致配子中染色体组合的多样性色体组合的多样性卵细胞和精子的结合，使卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目恢受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目复到体细胞中

11、的数目，染，染色体数目的恒定维持了遗色体数目的恒定维持了遗传的稳定性传的稳定性卵细胞和精子的卵细胞和精子的随机结合随机结合，进一步增加了受精卵中染进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性增加了遗传的多样性补充：被子植物的双受精作用补充：被子植物的双受精作用子房的结构子房的结构珠被珠被胚囊胚囊卵细胞（卵细胞（1个）个）极核（极核（2个）个）子房壁胚珠子子房房子子房房壁壁胚胚珠珠胚胚囊囊珠珠被被 1 1个卵细胞个卵细胞2 2个极核个极核子叶子叶胚芽胚芽胚轴胚轴胚根胚根胚胚受精极核受精极核胚乳胚乳种皮种皮种种子子果果皮皮果果实实2N2N2N2N2N2N2N

12、2N3N3N3N3N2N2N2N2N 受受精精卵卵+1+1个精子个精子+1+1精子精子 N + N N + N2N + N2N + N探究探究实践实践观察蝗虫精母细胞减数分裂装片观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 目的要求目的要求 识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。过程的理解。 实验材料实验材料 宜选用雄性个体的生殖器官。宜选用雄性个体的生殖器官。 一般选择高等动物的一般选择高等动物的睾丸睾丸或植物的或植物的雄蕊雄蕊，而不选择高等动物的卵巢和，而不选择高等动物的卵巢和植物的雌蕊，主要是因为睾丸和雄蕊中同

13、时进行减数分裂的原始生殖细胞数植物的雌蕊，主要是因为睾丸和雄蕊中同时进行减数分裂的原始生殖细胞数量比卵巢和雌蕊中多，便于观察。量比卵巢和雌蕊中多，便于观察。 方法步骤方法步骤 观察：低倍镜观察，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。观察：低倍镜观察，识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 寻找：依次在低倍镜下找到减寻找：依次在低倍镜下找到减和减和减不同时期的细胞。不同时期的细胞。 辨析：然后在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。辨析：然后在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 绘图：绘制减数分裂不同时期的细胞简图。绘图：绘制减数分裂不同时期的细胞简图。 在减数分裂在减数分裂中染

14、色体出现了哪些特殊的行为？这对于生物的遗传有什中染色体出现了哪些特殊的行为？这对于生物的遗传有什么重要意义？么重要意义？ 在减数分裂在减数分裂中出现了中出现了同源染色体联会同源染色体联会、四分体形成、四分体形成、非姐妹染色单非姐妹染色单体间的互换体间的互换、同源染色体分离同源染色体分离、非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合等行为，使细胞两极等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。级精母细胞的减少一半。 上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合

15、成上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用，保证了每种生物前后代受精卵的受精作用，保证了每种生物前后代染色体数目的恒定染色体数目的恒定，维持了生物，维持了生物遗传的稳定性遗传的稳定性。上述过程可以使通过减数分裂产生的。上述过程可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化配子种类多样化，从而，从而增加了增加了生物遗传的多样性生物遗传的多样性，有利于生物，有利于生物适应适应多变的自然环境，多变的自然环境，有利于有利于生物的生物的进化。进化。？探究探究实践实践建立减数分裂中染色体变化的模型建立减数分裂中染色体变化的模型 目的要求目的要求 通过建立减数分裂中染色体数目和行

16、为变化的模型，加深对减数分裂通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领会减数分裂的意过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领会减数分裂的意义。义。 请拖动相请拖动相关染色体构建初关染色体构建初级精母细胞减级精母细胞减中期及分裂后得中期及分裂后得到的次级精母细到的次级精母细胞。胞。 经减数分裂形成的精子和卵细胞，要相互结合形成受精卵，才能发育经减数分裂形成的精子和卵细胞，要相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。通过减数分裂中染色体变化的模型构建，我们了解到减数分裂过成新个体。通过减数分裂中染色体变化的模型构建，我们

17、了解到减数分裂过程中非同源染色体的自由组合，可以产生多种配子，如果再把非姐妹染色单程中非同源染色体的自由组合，可以产生多种配子，如果再把非姐妹染色单体间的互换考虑进去，产生的配子种类就更多了。体间的互换考虑进去，产生的配子种类就更多了。 二、受精作用二、受精作用 1.配子中染色体组合多样性的原因配子中染色体组合多样性的原因时期时期原因原因减数分裂前期减数分裂前期同源染色体联会后，四分体中的同源染色体联会后，四分体中的_容易容易发生交换发生交换减数分裂后期减数分裂后期同源染色体分离，同源染色体分离，_自由组合自由组合非姐妹染色单体非姐妹染色单体非同源染色体非同源染色体 选材：选材：分裂旺盛的雄性

18、个体生殖器官分裂旺盛的雄性个体生殖器官。 如动物精巢、植物花药如动物精巢、植物花药 流程流程 制作装片制作装片：（同有丝分裂）解离：（同有丝分裂）解离漂洗漂洗染色染色制片制片 显微观察显微观察：低倍镜：低倍镜高倍镜高倍镜绘图绘图观察细胞的减数分裂观察细胞的减数分裂4 4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片减数分裂减数分裂中期中期减数分裂减数分裂后期后期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减数分裂减数分裂前期前期减数分裂减数分裂前期前期试初步判断右试初步判断右图处于细胞分图处于细胞分裂的什么时期裂的什么时期或名称？或名称？绘图绘图精原细胞精

19、原细胞精原细胞精原细胞绘出减数分裂全过程，绘出减数分裂全过程，显示出显示出非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合的结果的结果绘出减数分裂全过程，绘出减数分裂全过程，显示出显示出没有交叉互换和没有交叉互换和有交叉互换有交叉互换的不同的结的不同的结果果答案答案1 1、当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它、当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？处于减数分裂的哪个时期？根据细胞中根据细胞中染色体的形态、位置和数目染色体的形态、位置和数目判断。例如，在减数分裂判断。例如，在减数分裂中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体中，先后出

20、现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂中期，中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂程中，处于减数分裂的细胞要明显多于处于减数分裂的细胞要明显多于处于减数分裂的细胞。的细胞。2 2、减数分裂、减数分裂与减数分裂与减数分裂相比，中期细胞中染色体的不同点是相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？什么？末期呢？减数分裂减数分裂中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均