2.1减数分裂和受精作用第2课时课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第1节 减数分裂和受精作用 第2课时 受精作用 1 学习 目标 1.减数分裂和受精作用对生物遗传和变异具有重要意义，理解有性生殖的变化 与稳定。 2.构建细胞减数分裂过程中染色体变化的模型，并运用模型理解配子中染色体 组合的多样性，认同生命的物质性。 2 基础落实·必备知识全过关 3 知识点一 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.目的要求 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，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。 2.材料用具 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 4 3. 实验步骤 精 形态、位置和数目 5 4. 实验现象 在减数分裂Ⅰ中期，可以看到____________有序地排列在赤道板两侧（不是着丝粒排 列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方）；在减数分裂Ⅱ过程中，________将 会排列在赤道板上，次级精母细胞（减数分裂Ⅱ后期除外）中的染色体数目是正常体 细胞染色体数目的______，且次级精母细胞中没有____________。 同源染色体 着丝粒 一半 同源染色体 旁栏边角 想一想 1. 观察减数分裂过程时一般选择观察雄性个体的减数分裂装片，为什么？ _________________________________________________________________ 提示 雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量。 6 2. 观察蝗虫精母细胞（正常体细胞染色体数为 ）的减数分裂装片时，能看到几种 不同染色体数目的细胞分裂图像？ ___________________________________________________________________________ _______________________________________________ 提示 3种，因为蝗虫精巢中的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为 、 、 的细胞分裂图像。 7 结论语句 辨一辨（1） 观察减数分裂时选择雌性动物的卵巢比雄性动物的睾丸更适宜。 ( ) × （2） 在处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中，能观察到同源染色体联会的现象。( ) √ （3） 假设某动物体细胞中有 条染色体，睾丸中可以观察到染色体数目为 的细 胞。( ) √ 8 知识点二 配子中染色体组合的多样性 1. 原因 9 时期 图示 染色体行为 减数分裂 前期 四分体中________________之间,可能发生 相应片段的互换 减数分裂 后期 同源染色体分离,非同源染色体__________ 非姐妹染色单体 自由组合 10 2. 意义 导致不同配子的__________有差异,使同一双亲的后代呈现________。 遗传物质 多样性 11 3.建立减数分裂过程中染色体变化的模型 项目 操作要点 模拟减数分裂 中染色体数目 和主要行为的 变化 （1）用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大 小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成； （2）画出中心体和纺锤体； （3）模拟减数分裂过程中染色体行为的变化，注意要将同一种颜 色、长度不同的染色体放在赤道板的一侧 模拟减数分裂 中非同源染色 体的自由组合 至少制作两对染色体，在赤道板的每一侧放两条不同颜色的染色 体，比较形成的子细胞与前一次模拟结果的差异 模拟非姐妹染 色单体间的互 换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的 互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互 换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异 12 结论语句 辨一辨（1） 减数分裂模型属于物理模型。( ) √ （2） 建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验中，大小相同、颜色不同的染色体 代表同源染色体。( ) √ （3） 配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。( ) × 13 知识点三 受精作用 1. 概念：卵细胞和精子相互______、融合成为受精卵的过程。 识别 14 2. 过程 图示 过程 __________________________________________________ _________________________________________________ 卵细胞的________发生复杂的生理反应，阻止其他精 子再进入 细胞膜 15 图示 过程 实质：精子的________与卵细胞的________融合，使 彼此的染色体会合在一起 细胞核 细胞核 3. 结果 受精卵中的________一半来自______（父方），另一半来自________（母方），受精 卵中的染色体数目恢复到________中染色体的数目，保证了物种染色体数目的稳定。 染色体 精子 卵细胞 体细胞 续表 16 4. 意义 （1） 在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有________，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________，同一双亲 的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在 __________中进化，体现了__________的优越性。 多样性 随机性 自然选择 有性生殖 （2） 减数分裂和受精作用保证了每种生物（有性生殖的生物）前后代____________ 的恒定，维持了生物遗传的稳定性，对于生物的遗传和变异都具有重要意义。 染色体数目 结论语句 辨一辨（1） 受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相融合。 ( ) √ （2） 受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。( ) × （3） 一个卵细胞一般只能与一个精子结合，形成受精卵。( ) √ 17 重难探究·能力素养全提升 18 主题一 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 情境探究 1. 选材时，宜选用___________（填“雄性”或“雌性”）个体的生殖器官作为实验 材料，这是因为雄性个体产生的雄配子数量远远______雌性个体产生的雌配子数量。 提示 雄性 多于 2. 观察蝗虫精母细胞减数分裂的过程，能观察到细胞分裂的连续过程吗？ ___________________________________________________________________________ ______________________________________ 提示 不能，在制作减数分裂临时装片的过程中，细胞已经死亡，固定在某个分裂时期，所以不能观察到连续的细胞分裂过程。 19 视角应用 1. [2023江苏淮安高一期末]下列关于“观察减数分裂实验”的叙述，正确的是( ) A A.选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞 B.在视野中可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程 C.在一个视野中可观察到大部分的细胞处于分裂期 D.使用洋葱根尖细胞作为实验材料可以观察到染色体联会现象 20 [解析] 选用小鼠的精巢作为实验材料可观察到3种不同染色体数目的细胞，分别为 、 和 ，A项正确；解离时细胞已经死亡，在视野中不可以观察到精原细胞到精子的动态变化过程，B项错误；由于减数分裂前的间期时间较长，在一个视野中可观察到大部分的细胞处于减数分裂前的间期，C项错误；洋葱根尖细胞只进行有丝分裂，染色体联会发生在减数分裂过程中，故不能观察到染色体联会现象，D项错误。 21 2. [2023江苏无锡四校联考高一期中]下图为水稻花粉母细胞减数分裂过程中的几幅细 胞图像。下列叙述正确的是( ) ① ② ③ ④ ⑤ B A.图⑤所示细胞中，移向两极的染色体的基因组成一般相同 B.图③所示细胞中，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能发生互换 C.图②所示细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半 D.上述细胞分裂图像按进行时间排序为① ⑤ ③ ④ ② 22 [解析] 图⑤所示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，移向两极的同源染色体上可能携带等位基因，移向两极的染色体的基因组成不一定相同，A项错误；图③所示细胞处于减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生互换，B项正确；图②所示细胞处于减数分裂Ⅱ后期，不含同源染色体，由于着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，C项错误；题中细胞分裂图像按进行时间排序为① ③ ⑤ ② ④，D项错误。 23 主题二 配子的多样性 情境探究 下图中的A、 和B、 表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，分析回答下列问题。 （1） 据图分析可知，对于一个含有两对 同源染色体的雄性动物，在同源染色体分 离，非同源染色体自由组合时，会有_____ ___种组合结果，因此会形成___种次级精 母细胞，从而形成___种配子。 提示 4 4 4 24 （2） 据此推断：含有 对同源染色体的生物体可产生的配子类型为_________种。 （3） 含有 对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，可能 的原因是_____________________________________________。 提示 提示 同源染色体中非姐妹染色单体间发生了互换 25 方法突破 1.含 对同源染色体的精（卵）原细胞形成的配子种类（不考虑同源染色体的非姐妹 染色单体互换） 项目 配子个数 配子种类 一个精原细胞 4个 2种 一个雄性个体 — 种 一个卵原细胞 1个 1种 一个雌性个体 — 种 注意：分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。 26 2.减数分裂异常情况分析 （1）减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体间发生互换。 27 （2）减数分裂染色体异常情况分析 ①如果减数分裂Ⅰ异常（同源染色体未分离），而减数分裂Ⅱ正常，则所形成的次级 精母细胞异常，进而使产生的配子全部异常，如图所示（仅列举一种情况）： 28 ②如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ时一个次级精母细胞分裂异常（姐妹染色单体分 开后形成的染色体移向细胞同一极），则所产生的配子一半正常，一半异常，如图所 示（仅列举一种情况）： 29 3.配子来源的分析方法 （1）两精细胞染色体完全相同 同一次级精母细胞 （2）两精细胞染色体“互补” 同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细 胞 （3）两精细胞染色体有的相同，有的互补 同一个体的不同精原细胞 30 视角应用 视角1 配子的多样性 1. [2023江苏徐州沛县高一月考改编]图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型 和数目,判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有( ) 甲 乙 C A.①② B.①④ C.①③ D.②④ 31 [解析] 精子形成过程中,减数分裂Ⅰ的特点是同源染色体分离;减数分裂Ⅱ的特点是次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,分别进入两个精细胞中,所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞,染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体的特点分析,图乙中①与图甲的染色体组成互补,③与图甲的染色体组成基本相同,由此可判断出①③与图甲所示精细胞来自同一个精原细胞。 32 视角2 减数分裂异常情况分析 2. [2023福建厦门外国语学校模拟] 、 、 三对等位基因遵循基因的自由组 合定律。基因型为 的一个精原细胞经减数分裂产生了基因型为 、 、 、 的4个精子，下列有关分析不成立的是( ) B A.A与 基因所在同源染色体发生了互换 B.B与 基因所在同源染色体发生了互换 C.减数分裂Ⅰ时，C与 基因所在染色体分离正常 D.减数分裂Ⅱ时，A与 基因所在染色体分离异常 33 [解析] 基因型为 的一个精原细胞在未发生互换的情况下，能产生两种基因型的四个精细胞，若考虑互换，能产生四种基因型的四个精细胞。从 、 、 、 这4个精子的基因型来看，A与 基因所在同源染色体发生了互换，且在减数分裂Ⅱ过程中A与 基因所在染色体分离异常，其他基因所在的染色体正常进行了减数分裂，B项符合题意。 34 3. [2023江苏盐城伍佑中学高一月考]某一生物有四对染色体,假设一个初级精母细胞 在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向 了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为( ) A A. B. C. D. [解析] 一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，会导致由该 次级精母细胞分裂产生的两个精细胞均异常，而由另一个次级精母细胞正常分裂形成 的两个精细胞均正常，该初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为 ， A项符合题意。 35 主题三 受精作用 情境探究 下图所示为生物体的有性生殖过程。 （1） 经减数分裂形成的生殖细胞的染色 体数目与体细胞的相比,有何变化? _____________________________________ _____________________________________ ________________________ 提示 经减数分裂形成的生殖细胞（精子或卵细胞）的染色体数目比体细胞的减少一半,并且没有同源染色体。 36 （2） 受精作用使细胞中染色体数目发生怎样的变化? ___________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________ 提示 经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子（父方）、一半来自卵细胞（母方）。使受精卵中的染色体数目与体细胞的染色体数目一致,且出现同源染色体。 （3） 同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因。 提示 自由组合 互换 雌雄配子 37 视角应用 视角1 细胞分裂及受精作用过程中核 分子及染色体数目变化曲 线分析 1. ［多选］[2023江苏南京江浦高级中学高 一月考]下面为动物细胞分裂过程示意图,据 图分析可得出( ) AD A.在细胞分裂过程中,细胞体积明显增大的时期是 、 段 B.由 点到 点的原因是同源染色体的分离 C. 段和 段中的细胞，含有的染色体数目是相等的 D.图中 段所示过程的进行,与细胞膜的流动性有关 38 [解析] 图中 段表示有丝分裂, 段表示减数分裂, 段表示受精作用, 段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中,细胞体积明显增大的时期是细胞分裂前的间期（包含图中 、 段）。 段表示有丝分裂末期,染色体被平均分配到了两个子细胞中。 段包括减数分裂前的间期和减数分裂Ⅰ时期,此时细胞中的染色体数目与体细胞中的相同; 段包括有丝分裂后期、末期,此时细胞中染色体数目是体细胞的两倍。 段表示受精作用,该过程中精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合,与细胞膜的流动性有关。 39 视角2 减数分裂和受精作用 2. 下列关于减数分裂及受精作用的表述,错误的是( ) D A.双亲的后代呈现多样性,对生物的遗传和变异具有重大意义 B.同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体组成一般是不同的 C.经过减数分裂及受精作用之后,后代与亲本的 数目不一定一致 D.经过减数分裂及受精作用之后,后代与亲本的基因数目保持一致 40 [解析] 双亲的后代呈现多样性,对生物的遗传和变异具有重大意义,A项正确;由于减数分裂形成配子的过程中发生了非同源染色体的自由组合,因此同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体组成一般是不同的,B项正确;减数分裂过程中细胞质中的 是随机分配的,不同配子细胞质中的 可能不同,所以在受精作用之后,后代与亲本的 数目不一定一致,基因数目也不一定一致,C项正确，D项错误。 41 【题后点拨】 （1）受精作用的细胞学基础 ①细胞膜的信息交流功能——使同种生物的两性生殖细胞能够相互识别。 ②细胞膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。 （2）易错提醒：受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，但受精卵中的 遗传物质（或 ）并不是一半来自精子，一半来自卵细胞。因为受精卵细胞质线 粒体中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 42 经典图示 晨背要语 1.导致配子中染色体组合多样性的原因:①减数 分裂I同源染色 体分离的同时,非同源染色体自 由组合;②减数分裂I四分体 时期同源染色体上 的非姐妹染色单体间发生互换。 2.受精作用 的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核互相 融合。受精卵中的核遗传物质一半来自父方， 一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎全部 来自母方。 3.减数分裂和受精作用共同维持 生物体细胞中染色体数目的 恒定。 4.-般来 说,雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个 体产生的雌配子的数量。 $$