2.1 减数分裂和受精作用（第2课时）课件 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞中什么位置？ 对细胞分裂的深入研究和观察，使人们推测到基因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验，使这一问题有了确凿的答案。 第2章 基因和染色体的关系 1 第1节 减数分裂和受精作用 第2课时 2 教学目标 目标 01 02 03 阐明卵细胞的形成过程。 分析减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化图像 分析减数分裂和有丝分裂的区别与联系 3 有丝分裂 精细胞 联会 四分体 精子 初级精母细胞 次级精母细胞 精原细胞 细胞分化 精子的形成过程 1.染色体的复制： 减数分裂前的间期 2.同源染色体联会形成四分体： 减数分裂Ⅰ的前期 3.同源染色体分离： 减数分裂Ⅰ的后期 4.非同源染色体的自由组合： 5.染色体数目减半： 减数分裂Ⅰ的末期 6.姐妹染色单体分离： 减数分裂Ⅱ的后期 减数分裂Ⅰ的后期 在减数分裂过程中，下列变化发生于哪一时期： 温故知新：回答下列精子的形成过程的相关问题 卵细胞的扫描电镱照片 （放大150倍） 卵细胞 卵泡 (三)卵细胞的形成过程 一、减数分裂 1.场所： 卵巢 卵原细胞是原始的雌性生殖细胞 通过有丝分裂进行增殖 每个卵原细胞中的染色体数目与体细胞的相同 卵巢中有许多发育程度不同的卵泡；在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。 卵细胞的形成过程 卵细胞的形成过程（视频） 7 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 1个卵细胞 3个极体 联会、形成四分体 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 极体 卵细胞的形成过程 染色体复制 体积增大 不均等分裂 不均等分裂 均等分裂 不变形 (退化消失) 注：3个极体退化消失，只剩下1个卵细胞 (三)卵细胞的形成过程 一、减数分裂 2.过程： 与精子的形成过程基本相同。 卵原细胞 初级 卵母细胞 次级卵母细胞（大） 卵细胞（大） 染色体复制 体积增大 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 减数分裂 减数分裂 前的间期 极体(小） 极体(小） 2个极体 减数分裂Ⅱ 7568  对比 精子的形成 卵细胞的形成 相同点 子细胞数 子细胞 染色体数目 染色体行为 不同点 形成部位 是否变形 细胞质是否均等分配 形成的生殖细胞数 4个（都是精子） 4个（1个卵细胞、3个极体） 都是染色体复制一次，细胞分裂两次， 子细胞中染色体数目都是体细胞的一半。 各个时期染色体行为均一致 睾丸（精巢） 卵巢 变形 不变形 两次分裂都是均等分裂 初级卵母细胞和次级卵母细胞都 是不均等分裂，极体是均等分裂 1个精原细胞 形成4个精子 1个卵原细胞形成1个卵细胞 （3个极体退化） 动物精子和卵细胞形成过程的比较 卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法 同源染色体分离 同源染色体分离 姐妹染色体单分离 姐妹染色体单分离 下图是某种动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像，请据图分析： (1)一定属于卵细胞形成过程的图有哪些？细胞的名称分别是什么？ _______________________________。 (2)一定属于精子形成过程的图有哪些？细胞的名称分别是什么？ ________________________。 (3)F的细胞名称是________________________。 D次级卵母细胞和E初级卵母细胞 B初级精母细胞和G精子 次级精母细胞或者极体 1、前期 图像 时期 依据 有同源染色体联会现象 无同源染色体，且染色体散乱分布 有同源染色体但不联会，且染色体散乱分布 染色体数目多一倍 染色体数目少一半 二、减数分裂与有丝分裂细胞图像辨析（同种生物） 2、中期 图像 时期 依据 同源染色体排列在赤道板两侧 无同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上 有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上 染色体数目多一倍 染色体数目少一半 二、减数分裂与有丝分裂细胞图像辨析（同种生物） 3、后期 图像 时期 依据 有丝分裂后期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅱ后期 着丝粒分裂，移向同一极的染色体中有同源染色体 着丝粒不分裂，同源染色体分离并移向两极 着丝粒分裂，无同源染色体， 染色体数目多一倍 染色体数目少一半 二、减数分裂与有丝分裂细胞图像辨析（同种生物） 如果染色体行为一致，有同源染色体的为有丝分裂，无同源染色体的为减数分裂Ⅱ 有丝分裂 减数分裂 Ⅱ 二、减数分裂与有丝分裂细胞图像辨析（不同种生物） 一数 数染色体数目 奇数 偶数 减Ⅱ 二看 有无同源染色体 无：减Ⅱ ①均等分裂为第一极体、次级精母细胞 ②不均等分裂则为次级卵母细胞 三判断 有 ①联会、四分体 → 减 Ⅰ 前 ②同源染色体排列在赤道板两侧 → 减 Ⅰ 中 ③同源染色体分离 → 减 Ⅰ 后 ④若无上述特殊行为 → 有丝分裂 二、减数分裂与有丝分裂细胞图像辨析 18 下列各图分别是什么分裂何时期的图像? 有丝分裂中期 减Ⅰ 后期 减Ⅰ 前期 有丝分裂前期 有丝分裂后期 减Ⅱ后期 减Ⅱ中期 减Ⅱ前期 2N 4N 前期 中期 后期 末期 染色体的变化 DNA的变化 间 期 DNA复制 着丝粒分裂 细胞分裂 形成子细胞 温故知新：有丝分裂中染色体、核DNA、染色单体的数目变化 DNA、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。 染色单体的变化 板书说明白染色体、DNA、染色单体之间的关系 2N 4N 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 减数分裂Ⅰ 减数分裂 Ⅱ 减Ⅰ末结束： 同源染色体分离；分别进入两个子细胞 减Ⅱ后期开始： 着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开 减Ⅱ末结束： 细胞分裂，染色体平均分配给两个子细胞 染色体数变化 1、染色体数量变化曲线 三、减数分裂中染色体、DNA、染色单体数量变化曲线 次级精母细胞 2N 4N 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 减数分裂Ⅰ 减数分裂 Ⅱ DNA复制 减Ⅰ末结束： 同源染色体分离， 分别进入两个子细胞 减Ⅱ末结束： 细胞分裂，染色体平均分配给两个子细胞 核DNA变化 2、DNA数量变化曲线 三、减数分裂中染色体、DNA、染色单体数量变化曲线 2 1 时期 减Ⅱ后期开始： 着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开，形成染色体。 DNA复制 减数分裂 I 减数分裂 II 每条条染色体上DNA数目 3、每条染色体上DNA数目变化曲线 　有丝分裂前、中 减数分裂Ⅰ— 减数分裂Ⅱ中 减Ⅱ后 、末 有丝后、末 三、减数分裂中染色体、DNA、染色单体数量变化曲线 1/2 1 A B C D E 有丝分裂 　有丝前、中 有丝后、末 (间期) 减Ⅱ后 、末 减数分裂 减Ⅰ — 减Ⅱ中 (间期) 变式图：染色体/DNA比值的变化曲线 三、减数分裂中染色体、DNA、染色单体数量变化曲线 次级精母细胞 2N 4N 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 减数分裂 I 减数分裂 II DNA复制 减Ⅰ末结束： 同源染色体分离，染色体数目减半 减Ⅱ后期开始： 着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开 染 色 单 体 变 化 4、染色单体数量变化曲线 三、减数分裂中染色体、DNA、染色单体数量变化曲线 练习与应用 25 . 一、概念检测 1. 与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。 （1）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。（ ） （2）在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。（ ） ✖ ✔ 26 . 2.蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是 （ ） A.出现染色单体 B.同源染色体联会 C.染色体移向细胞的两极 D.子细胞中有24条染色体 B 一、概念检测 27 . 3.下图所示的细胞最可能是 （ ） A.卵细胞 B.初级精母细胞 C.次级卵母细胞 D.有丝分裂前期的细胞 C 一、概念检测 28 . 4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题 (1) 这个细胞正在进行哪种分裂？为什么？ (2) 细胞中有几条染色体？几条染色单体？ (3) 细胞中有几对同源染色体？哪几条染色体是非同源染色体？ 一、概念检测 这个细胞正在进行减数分裂。因为细胞中出现了四分体。 4条染色体。8条染色单体。 细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。 29 . 4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题 (4) 细胞中包含哪些姐妹染色单体？ (5) 这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？ (6) 尝试画出这个细胞的分裂后期图。 一、概念检测 a与a’，、b与b’，、c与c’、d与d’是姐妹染色单体。 这个细胞在分裂完成后，子细胞中有2条染色体。 30 . 二、拓展应用 1.下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。图中的短线表示长度为5 μm。 请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ。 染色体行为变化 31 . 二、拓展应用 2.经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。 不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体；再例如，在减数分裂过程（无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ）中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。 32 . 二、拓展应用 2.经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。 如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的， 那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征（又称21-1体综合征）患者，就是由含有24条染色体（其中21号染色休是两条）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。 33 . 二、拓展应用 3.在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？ 精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备适于游动的能力；人部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。 34 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 35 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅱ前期 有丝分裂前期 有丝分裂中期 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅱ中期 $$