高中生物必修2第二章第一节

第1节减数分裂和受精作用必修2遗传与进化第2章基因和染色体的关系教学目标1.说明细胞的减数分裂并模拟分裂过程中染色体的变化。2.举例说明配子的形成过程。3.举例说明受精过程。4.使用高倍镜，观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。5.说明减数分裂和受精作用对于生物遗传和变异的重要性。重点难点1.教学重点〔1〕减数分裂的概念。〔2〕精子的形成过程。〔3〕受精作用的过程。2.教学难点〔1〕模拟减数分裂过程中染色体的变化。〔2〕比较精子和卵细胞形成过程的异同。〔3〕观察蝗虫精母细胞的减数分裂。问题探讨看以下果蝇雌雄个体体细胞与配子图中的染色体有什么区别?你能猜测到什么问题吗?假设:进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞.推理:从上一代到下一代,体细胞中染色体数目发生了什么变化?（有丝分裂）？2N2N精子卵细胞受精卵新个体受精推理：发育错误2N2N4N4N2N2NNN魏斯曼的预测：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。特殊方式的有丝分裂——减数分裂一.减数分裂的概念

结果发生过程发生时间发生范围性质减数分裂特殊方式的有丝分裂有性生殖的生物原始的生殖细胞开展为生殖细胞细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次细胞中染色体数目比原来减少了一半二.精子的形成过程想一想？？哺乳动物的雄性生殖细胞形成过程发生在什么部位？曲细精管睾丸过程:

精原细胞染色体复制初级精母细胞〔减Ⅰ〕次级精母细胞〔减Ⅱ〕精细胞〔变形〕精子精原细胞体细胞有丝分裂细胞分化1、减Ⅰ间期精原细胞经过染色体复制〔DNA分子复制和蛋白质的合成〕，体积稍稍增大，成为初级精母细胞。精原细胞初级精母细胞复制分裂1条染色体0条姐妹染色单体1个DNA1条染色体2条姐妹染色单体2个DNA2条染色体0条姐妹染色单体2个DNA

减数分裂各时期的染色体、DNA、同源染色体数量2、减Ⅰ前期同源染色体配对〔联会〕形成四分体跟有丝分裂前期有何不同？?联会:四分体联会：同源染色体两两配对的现象。同源染色体：形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。

四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。非姐妹染色单体发生交叉互换。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体abAB12341和2叫什么；2和3叫什么姐妹染色单体，且完全一样非姐妹染色单体，不完全一样各对同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。跟有丝分裂中期有何不同？?3、减Ⅰ中期同源染色体彼此别离，分别向细胞的两极移动。4、减Ⅰ后期跟有丝分裂后期有何不同？?非同源染色体自由组合。5、减Ⅰ末期次级精母细胞跟有丝分裂末期有何不同？?一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。精原细胞初级精母细胞间期分裂期后:同源染色体分离前:联会、四分体染色体复制中:同源染色体排列在赤道板上次级精母细胞次级精母细胞染色体数目与初级精母细胞相比有什么特点？原因是什么？减少了一半同源染色体别离减数第一次分裂〔减Ⅰ〕四分体2N

N同源染色体配对——联会(形成四分体)。四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。同源染色体别离,分别移向细胞两极。分裂产生的细胞中染色体数目减半。减数第一次分裂的特点问题1.减数分裂的染色体复制发生在什么时候？2.在减数第一次分裂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？第一次分裂的间期1、减Ⅱ前期2、减Ⅱ中期3、减Ⅱ后期与有丝分裂有何异同？?减数第二次分裂(减Ⅱ)4、减Ⅱ末期次级精母细胞精子精细胞

染色体不再复制,每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。问题如何辨别减数第二次分裂与有丝分裂的分裂图象？以细胞中是否含有同源染色体作为区分的主要依据。进行减数第二次分裂的细胞没有同源染色体，进行有丝分裂的细胞有同源染色体。减数第二次分裂的特点有丝分裂精子细胞联会四分体精子初级精母细胞次级精母细胞体细胞精原细胞细胞分化有丝分裂减数分裂分裂细胞类型体细胞原始生殖细胞细胞分裂次数复制一次分裂一次复制一次分裂二次子细胞数目２１或４染色体数目变化２n→4n→2n2n→n→2n→nDNA分子数变化2n→4n→2n2n→4n→2n→n染色单体数目变化0→4n→00→4n→2n→0同源染色体行为不联会、无四分体形成联会后形成四分体可能发生的变异基因突变和染色体变异基因突变、染色体变异和基因重组意义有丝分裂使生物在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间维持遗传性状的稳定减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目的恒定，减数分裂时发生的高频率的基因重组是生物进化的主要原因。有丝分裂与减数分裂的区别卵细胞产生的场所卵细胞是在卵巢中形成。卵巢中有原始的生殖细胞－卵原细胞，卵原细胞通过减数分裂形成卵细胞。卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞

极体卵细胞极体第一次分裂第二次分裂(1)卵细胞的形成过程卵原细胞(2n)初级卵母细胞(2n)次级卵母细胞(n)第一极体(n)第二极体(n)卵细胞(n)第一次分裂第二次分裂(2)精子的形成过程精原细胞〔2n)有丝分裂精原细胞(2n)增殖初级精母细胞(2n)染色体复制，细胞滋长次级精母细胞(n)联会四分体同源染色体别离非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合精子细胞(n)染色单体别离精子(n)变形〔一〕〔二〕

思考：卵细胞的形成与精子的形成有什么不同？4个精子1个精原细胞1个卵原细胞

1个卵细胞3个极体均等分裂2次不均等分裂有变形过程无变形过程总结一：1、一个精原细胞经减数分裂产生〔〕精子；一个卵原细胞经减数分裂产生〔〕卵细胞。2、染色体数目减半发生在〔〕,原因是〔〕3、在减数分裂过程中DNA数目减半〔〕次，分别发生在〔〕和〔〕。4、次级精〔卵〕母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体中〔〕同源染色体。5、精子形成过程中细胞质进行〔〕6、精子形成过程中染色体复制〔〕次，细胞连续分裂〔〕次4个减I同源染色体别离2减I减II无等分121个减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化2n4n4n4n4n2n2n2n2nn2N2N2N2NNNN2NN04n4n4n4n2n2n2n00复制分裂1条染色体0条姐妹染色单体1个DNA1条染色体2条姐妹染色单体2个DNA2条染色体0条姐妹染色单体2个DNA

减数分裂各时期的染色体、DNA、同源染色体数量2N4N染色体变化曲线次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精子细胞次级精母细胞2N4N精原细胞DNA变化曲线初级精母细胞精子细胞2N4N染色单体变化曲线次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精子细胞请找出以下各个图的区别？C减数第一次分裂中期D减数第一次分裂后期第一次分裂中期对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：★一看染色体的数目(奇偶性)；★二看有无同源染色体；★三看有无同源染色体的行为——联会、四分体、别离。这种方法简称三看鉴别法。减数分裂和有丝分裂图像鉴别一数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判断同源染色体行为无同源染色体行为〔有丝分裂〕联会、四分体、别离〔减Ⅰ〕减Ⅱ减Ⅱ减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断减Ⅱ前期减Ⅰ前期（四分体）减Ⅱ前期有丝分裂前期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一次分裂中期减数分裂第二次分裂中期有丝分裂中期减数分裂第一次分裂后期减数分裂第二次分裂后期有丝分裂后期指出上述各图分别属于什么分裂的什么时期

12345678910来自同一个精(卵)原细胞的精子(卵细胞)，它们的遗传物质是否完全相同？为什么？有丝分裂精子细胞联会四分体精子初级精母细胞次级精母细胞体细胞精原细胞细胞分化卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞

极体卵细胞极体第一次分裂第二次分裂有两对同源染色体的精原细胞可能产生几种类型的精子？体细胞有两对同源染色体的个体可能产生几种类型的精子？或AB/A/BA

A/

B

B/A

A/

B

B/A

BA/B/ABA/B/AB/

A/B一个精原细胞2个2个2个2个或配子中染色体组合的多样性

AA/BB/1、非同源染色体的自由组合

一个个体初级精母细胞〔后期〕次级精母细胞精细胞配子中染色体组合的多样性

2、四分体中非姐妹染色单体的交叉互换

联会初级母细胞次级母细胞交叉与互换精（卵）细胞（或极体）总结二.配子中染色体组合的多样性１.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合〔１〕一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有2种；〔２〕一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有1种；〔３〕体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2n种。２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。一个有两对同源染色体的精原细胞经一次减数分裂可以产生几种类型的精子?3对？4对？23对呢？二.受精作用1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。

2.过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜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→二者的染色体会合。

3.结果：受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，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〕。4.意义：维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。——变异性受精精子和卵细胞融合成受精卵的过程。精子卵细胞仅有一个精子能和卵细胞结合意义：减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。高等