内容正文:
减数分裂和受精作用
(第二课时)
高一—人教版—生物学必修2—第2章
【复习回顾】
卵细胞
第一极体
极体
次级卵母细胞
卵原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
着丝粒分裂
着丝粒分裂
卵细胞的形成过程
【复习回顾】
项目 精子形成的过程 卵细胞形成的过程
相同点 染色体的数目及
行为变化
不同点 场所
分裂过程
分裂结果
哺乳动物精子与卵细胞形成的对比
睾丸(精巢)
卵巢
1个精原细胞
产生4个精子
细胞有变形期
细胞不均等分裂
细胞无变形期
细胞均等分裂
1个卵原细胞产生
1个卵细胞(较大)和3个极体(退化)
间期:染色体复制,细胞增大。
减数分裂I:同源染色体联会,形成四分体,非姐妹染色单体互换,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,结束后染色体数目减半。
减数分裂II:染色体着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向两极。
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
减数分裂I末期结束:
同源染色体分离后分别进入两个细胞中,每个细胞染色体数目减半。
减数分裂II进入后期时:
着丝粒分裂,染色体数目加倍。
减数分裂II末期结束时:
细胞分裂,染色体数目减半。
细胞染色体数目(条)
间期
减数分裂I
减数分裂II
时期
模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
1.一个精原细胞可产生___种精细胞。
一个卵原细胞可产生___种卵细胞。
2.一个生物个体的精原细胞中有2对染色体,减数分裂I非同源染色体有____种组合方式。
2
2
1
思路:减数分裂时,成对的同源染色体会分离,分别进入不同的子细胞,即每个子细胞中只有含有一对染色体中的一条。
初级精母细胞
次级精母细胞
红
/黄
2
红
/黄
2
红
/黄
2
×
×
=
23
思考:若个体的初级精母细胞中有3对甚至n对同源染色体时,其细胞中非同源染色体有几种组合方式?
?
?
?
模拟减数分裂四分体时期
非姐妹染色单体间的互换
结论:减数分裂I前期同源染色体非姐妹染色单体间的互换导致配子多样性。
间期
前 期
中 期
后 期
末 期
前 期
中 期
后 期
末 期
减数分裂I
减数分裂II
时期
相对数量
8
4
2
染色体
DNA
染色单体
细胞中染色体、DNA、染色单体数目变化
(2n=4)
受精作用
仅有一个精子可以和卵细胞结合
减数分裂产生了成熟的生殖细胞,比如精子和卵细胞。
受精作用是卵细胞和精子相互识别,融合成为受精卵的过程。
(动画)自然界大多数生物的雄性个体一次会产生多个精子,这些精子需要竞争和卵细胞结合。
(动画)当第一个精子与卵细胞结合,卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,这种变化可以阻止其他精子的进入,保证了遗传的稳定性。
(动画)不久之后,精子的细胞核会和卵细胞的细胞核融合。
受精作用——精子和卵细胞相互识别,融合形成受精卵的过程。
①保证遗传物质能够进入卵细胞。
②尾部便于游动的能力。
③避免不必要的细胞组分消耗能量。
④更好地为受精过程提供能量。
精细胞变形的意义
11
STS
科学.技术.社会 P28
人工辅助生殖技术
① 人工授精
场所:输卵管
② 体外受精技术
(试管婴儿技术)
精子数量少或活力差。
生育能力正常,输卵管堵塞。
12
结果:受精卵中染色体数目恢复到体细胞的数目。其中一半是染色体来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)。
意义:保证每种物种亲子代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性。
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配子
n
受精作用
受精卵
2n
减数分裂和受精作用
亲代体细胞
2n
亲代体细胞
2n
配子
n
减数分裂
(逐渐出动画)我们将减数分裂和受精作用连续起来看,亲代体细胞中染色体数目是2n,减数分裂后,配子中的染色体数目是n,配子结合,完成受精作用,形成的受精卵中染色体继续恢复2n。
染色体数目
2N
4N
减数分裂Ⅱ
N
减数分裂Ⅰ结束,细胞中染色体数目已经减半
间期
减数分裂Ⅰ
时期
减数分裂1结束,染色体被分配进入不同细胞(出图),细胞一分为二,染色体数目减半(出曲线)。
减数分裂2后期,(出图)着丝粒断裂,染色体数目加倍(出曲线)
减数分裂2结束,(出图)染色体再次被分配进入不同细胞,染色体数目再减半(出曲线)。
将这些关键的拐点连接起来,这就是随减数分裂的进行,细胞中染色体数量的变化曲线(出文字)。
分析曲线可以看出减数第一次分裂结束的时候细胞中染色体的数目已经完成了减半,最终配子中染色体数目减半。
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受精作用
染色体数目
2N
4N
N
减数分裂Ⅱ
间期
减数分裂Ⅰ
时期
若我们在这里加上受精作用,那么,因为精子和卵细胞的结合,受精卵中染色体数量是精子和卵细胞的和,曲线上升,又回到了初始位置。
时期
间期
减数分裂Ⅰ
2N
4N
减数分裂Ⅱ
DNA数目
N
DNA复制