2.1 减数分裂和受精作用（第3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3课时 2 精子 卵细胞 相同点 不同点 场所 细胞质分裂 变形 结果 均等分裂 不均等分裂 有 1个精原细胞 ↓ 4个精细胞(两种类型) 1个卵原细胞 ↓ 1个卵细胞 + 3个极体 （退化消失） 无 1.细胞连续分裂两次，而染色体只复制了一次，结果染色体数都比 原始生殖细胞减少一半 2.在减数分裂Ⅰ过程中均有联会、同源染色体分离等现象的出现。 睾丸 卵巢 温故知新：精子与卵细胞的形成过程比较 1.为什么“一母生九子，九子各不同”？ 2.父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内 的卵原细胞也是如此，那么同一生物的精（卵）原细胞会产 生不同的配子吗？ . 建立减数分裂中染色体变化的模型 1、实验目的：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，领悟减数分裂的意义。 2、材料用具：较大白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料（如橡皮泥、扭 扭棒、细树枝、卷纸等） 探究·实践 5 3、方法步骤 模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 ② 在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。 ① 用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色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。 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 6 ③ 将染色体放在画好的细胞内，让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，使着丝粒靠近。 ④ 将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。 ⑤ 双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。 ⑥ 绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 7 ⑦ 将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。 ⑧ 分开着丝粒，将染色体分别移向两极。 ⑨ 在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。 四 个 细 胞 两 两 相 同 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 8 3、方法步骤 模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题？ 1.细胞中至少需要几对染色体？ 2.假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几 种组合方式？如何模拟？ 2对 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 9 减Ⅰ 或 减Ⅱ 四个 两种 四个 两种 细胞中有两对同源染色体 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 组合一 Ａ　Ｂ a　b Ａ　b a　Ｂ 组合二 组合三 组合四 一个精原细胞能产生4个两种精子，一个卵原细胞只能产生一个一种卵细胞。 对生物个体（含两对同源染色体）来说，非同源染色体有4种组合，所以能产生4种精子（至少需要2个精原细胞）或4种卵细胞（至少需要4个卵原细胞）。 第一种组合方式 第二种组合方式 3、方法步骤 模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题？ 1.细胞中至少需要几对染色体？ 2.假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几 种组合方式？如何模拟？ 2对 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 有2种组合方式。假设分别用A、a和B、b表示2对染色体，则减数分裂Ⅰ时，非同源染色体的组合方式有两种： （1）A、B和a、b；（2） A、b和a、B。 12 8=23种配子 细胞中有三对同源染色体 或 或 或 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 例、下图表示某个生物的精细胞，试根据细胞内染色体 （Aa、Cc、Dd代表三对同源染色体）的类型，判断其 精细胞至少来自几个精原细胞(　　) A．2个 B．3个 C．4个 D．5个 3、方法步骤 模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 不发生互换时 发生互换时 4个2种 4个4种 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究·实践 15 1.同源染色体分离的同时，______________表现为自由组合。 非同源染色体 (一)配子中染色体组合的多样性 四、受精作用 精(卵)原细胞中同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种） 1 2 3 n ②生物个体（多个精(卵）原细胞） ①单个精(卵)原细胞 例：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种 4个精子（两种）、1个卵细胞（一种） 21 22 23 2n 223 (减数分裂I后) 2.同源染色体的__________________间的互换。 非姐妹染色单体 (一)配子中染色体组合的多样性 四、受精作用 n对同源染色体 生物体可以产生配子种类 一个精原细胞 产生精子种类 一个卵原细胞 产生卵细胞种类 2n 2 1 大于2n 4 1 分清是“一个个体”还是“一个细胞” （减数分裂Ⅰ前期） 不考虑交叉互换 考虑交叉互换 1.同源染色体分离的同时，______________表现为自由组合。 非同源染色体 (减数分裂I后) 精子 卵细胞 仅有一个精子能和卵细胞结合 1.概念： 两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程。 细胞膜上的糖蛋白 细胞膜的流动性 (二)受精作用 四、受精作用 2.细胞学基础 1）相互识别: 2）融合： 细胞膜的信息交流功能。 细胞膜的流动性。 4.过程： 卵细胞 精子 精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入 精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起 受精卵 (二)受精作用 四、受精作用 3.场所： 输卵管 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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）。 学生思考：子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代 的贡献是一样的吗？ 5.结果： 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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)。 (二)受精作用 四、受精作用 受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供一半 受精卵中的质基因: 母方提供 有丝 分裂 受精卵（ 2 n ） 卵细胞（ n ） 精子（ n ） （雌） 减数分裂 （雄） 减数分裂 受精作用 高等动物（ 2 n ） (1) 减数分裂和受精作用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。 (三)减数分裂和受精作用的意义 四、受精作用 21 不同配子遗传物质的差异性 同一双亲的后代必然呈现多样性 体现了有性生殖的优越性 (2)减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都是十分重要的 雌雄配子结合的随机性 (三)减数分裂和受精作用的意义 四、受精作用 有利于生物适应多变的自然环境 有利于生物在自然选择中进化 (间期) 1N 2N 4N 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精子(卵)细胞 间期 前期 中期 后期 末期 减数分裂 有丝分裂 受精作用 减数分裂与受精作用中 染色体和DNA分子的数量变化 染色体 DNA 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。 综合概括 遗传稳定性 遗传多样性 配子形成 受精作用 每个配子染色体数目均为体细胞的一半 配子种类繁多 雌雄配子结合后,染色体数 目恢复到体细胞染色体数目 雌雄配子随机结合 思维训练 练习与应用 25 . 1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。 （1）一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 （ ） （2）一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。 （ ） 一、概念检测 ✔ ✔ 26 . 2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，则最多能形成的受精卵数目是 （ ） A.20 B.15 C.10 D.5 3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是 （ ） A.有丝分裂 B.有丝分裂和受精作用 C.减数分裂 D.减数分裂和受精作用 一、概念检测 B D 27 二、拓展应用 1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 男 女 28 13三体综合征 这种染色体组成的异常是如何出现的？ 二、拓展应用 减数分裂过程正常进行 配子中各有1条13号染色体。 二、拓展应用 若减数分裂Ⅰ两条13号染色体不能正常分离 含有两条13号染色体。 没有13号染色体。 二、拓展应用 若某次级性母细胞的13号染色体的染色单体不能正常分离 含有两条13号染色体。 没有13号染色体。 有1条13号染色体。 二、拓展应用 . 二、拓展应用 2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？ 33 驴的体细胞 31对染色体 马的生殖细胞 32条染色体 驴的生殖细胞 31条染色体 马的体细胞 32对染色体 骡的体细胞 63条染色体 不能正常进行减数分裂 二、拓展应用 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 35 $$