2.1 减数分裂和受精作用（第1课时）-【堂堂清】2024-2025学年高一生物下学期同步精品课件（2019人教版必修2）

2.1 减数分裂和受精作用 本节聚焦： 1.减数分裂的含义是什么？ 2.配子的形成为什么必须经过减数分裂？ 3.减数分裂是怎样进行的？ 1 2.1.1 精子的形成过程 本节聚焦： 1.减数分裂的含义是什么？ 2.配子的形成为什么必须经过减数分裂？ 3.减数分裂是怎样进行的？ 2 旧知识回顾：有丝分裂的过程 中期 后期 间期 前期 末期 思考 有丝分裂过程中，染色体复制几次？细胞分裂几次？ 结果是一个细胞分裂成几个子细胞？ 染色体复制一次，分裂一次，一个细胞分裂成两个子细胞。 蓝色和红色混合变成紫色。 3 旧知识回顾：有丝分裂的过程 中期 后期 间期 前期 末期 思考 子细胞中染色体数目与亲代细胞相比发生了什么变化？ 染色体复制一次，细胞分裂一次， 子细胞和亲代细胞染色体数一样。 蓝色和红色混合变成紫色。 4 问题探讨 46 卵细胞 受精卵 新个体 父 母 （有丝分裂） 精子 46 受精 （有丝 分裂） 46 46 92 92 假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的，那么子女体细胞中的染色体数目是多少？ 思考 魏斯曼预测： 在精子和卵细胞成熟的过程 中，必然有一个特殊的过程 使染色体数目减少一半； 受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。 23 23 46 46 蓝色和红色混合变成紫色。 5 问题探讨 生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 人 46 23 洋葱 16 8 狗 78 39 大麦 14 7 果蝇 8 4 小麦 42 21 猕猴 42 21 豌豆 14 7 马 64 32 玉米 20 10 兔 44 22 水稻 24 12 常见动植物的染色体数目 产生生殖细胞的过程中，细胞进行了染色体数目减半的分裂， 实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂。 蓝色和红色混合变成紫色。 6 精子的形成场所 01 ①高等动植物细胞的减数分裂发生在 内。 ②人和其他哺乳动物的精子是在 中形成的。 睾丸 →曲细精管 →精原细胞 （原始的雄性生殖细胞） 有性生殖器官 睾丸 ★精原细胞染色体数目与体细胞的相同 精 原 细 胞 有丝分裂 减数分裂 新的精原细胞 精细胞→精子 7 精子的形成过程 02 在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制 次， 而细胞在减数分裂过程中连续分裂 次，最后形成 个精细胞。 这两次分裂分别叫作 （也叫 ） 和 （也叫 ）。 一 两 四 减数分裂I 减数第一次分裂 减数分裂II 减数第二次分裂 ① ② ③ ④ ⑤ ⑦ ⑥ ⑧ ⑨ 8 精子的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ ①表示精原细胞，正处于 期； 特点： 结果： 分裂间 ①体积增大； 每条染色体上都含有2条完全相同的 姐妹染色单体。 ②染色体复制； 染色体 的复制 注：分裂间期不属于减数分裂。 9 精子的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ ②表示初级精母细胞，正处于 期； 特点： 减数分裂I前 a.联会； c.互换； b.形成四分体； 10 ①A与C、A与D、B与C、B与D是什么？ ②体细胞中有无同源染色体？ 思考 核心探讨：联会 【联会】 在减数分裂过程中， 的现象。 非同源染色体。 有，但不发生联会。 同源染色体两两配对 【同源染色体】 配对的两条染色体，形状和大小一般都 ， 一条来自 ，一条来自 ，叫做同源染色体。 如：A与B ，C与D(一般用不同颜色表示)。 相同 父方 母方 初级精母细胞 11 核心探讨：四分体 【四分体】 联会后的每对同源染色体含有 条染色单体。 四 初级精母细胞 1个四分体 = 对同源染色体 = 条染色体（数“着丝粒”） = 条染色单体 = 个DNA分子 = 条脱氧核苷酸链 1 2 4 4 8 上图中的姐妹染色单体？ 找一找 a与a'，b与b'，c与c'，d与d' 即:连接在同一个着丝粒上的染色单体， 两条姐妹染色单体在形态大小上完全相同。 12 核心探讨：四分体 【四分体】 联会后的每对同源染色体含有 条染色单体。 四 初级精母细胞 1个四分体 = 对同源染色体 = 条染色体（数“着丝粒”） = 条染色单体 = 个DNA分子 = 条脱氧核苷酸链 1 2 4 4 8 上图中a的非姐妹染色单体？ 找一找 a与b，a与b'-属于同源染色体上的非姐妹染色单体； a与c，a与c'，a与d，a与d'-属于非同源染色体上的非姐妹染色单体； 13 核心探讨：互换 【互换】 四分体中的 之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 ① ② ③ ④ 1 2 非姐妹染色单体 注：互换发生在同源染色体上的非姐妹染色单体上。 14 随堂检测 1.(多选)下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ）。 DE 【判断技巧】同源染色体的特点 ①大小(长度) ；②形状(着丝点位置) ；③来源(颜色) ； 相同 相同 不同 15 随堂检测 2．下列关于同源染色体的叙述，错误的是(　　) A．同源染色体的形状、大小不一定相同 B．形状、大小相同的染色体不一定是同源染色体 C．在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体 D．一条来自父方一条来自母方的染色体一定是同源染色体 D 特殊：X、Y染色体，√； 【同源染色体】减数分裂I的前期中配对的两条染色体， 形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。 也可能是着丝粒分裂形成的两条子染色体，√； 不一定，如A、D（颜色不同），但不是同源染色体，×； 概念，√； 16 随堂检测 3．下列关于同源染色体和四分体“一定”的叙述，正确的是(　　) A．四分体时期一定不会发生非姐妹染色单体的互换 B．含有四条姐妹染色单体的一定是四分体 C．一个四分体一定是一对同源染色体 D．一对同源染色体一定是一个四分体 C 经常发生，×； 同源染色体上，×； 联会时期，才称为四分体，×； 概念，√； 17 精子的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ ③表示初级精母细胞，正处于 期； 特点： 减数分裂I中 各对同源染色体排列在赤道板两侧， 每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。 18 精子的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ ④表示初级精母细胞，正处于 期； 特点： 减数分裂I后 同源染色体分离，非同源染色体自由组合， 分别移向细胞两级。 19 精子的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ ⑤表示初级精母细胞，正处于 期； 特点： 减数分裂I末 两组染色体到达细胞两极后， 一个初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞。 20 精子的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ 【小结】减数分裂I（减数第一次分裂） 在这次分裂过程中， 分离分别进入两个子细胞， 使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的 ， 因此减数分裂过程中染色体数目的减半发生在 。 同源染色体 一半 减数分裂I 21 精子的形成过程 02 ⑥ ⑦ ⑧ ⑥表示次级精母细胞，正处于 期； 特点： 减数分裂II前 细胞无同源染色体， 染色体散乱分布。 注意： 减数分裂Ⅱ的间期时间很短或者没有， 染色体不再复制。 22 精子的形成过程 02 ⑦表示次级精母细胞，正处于 期； 特点： 减数分裂II中 染色体的着丝粒排列在赤道板上。 ⑥ ⑦ ⑧ 23 精子的形成过程 02 ⑧表示次级精母细胞，正处于 期； MII后期特点： MII末期特点： 减数分裂II后、末 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开， 成为两条染色体， 分别向细胞两极移动。 细胞膜向内凹陷， 两个次级精母细胞 分裂形成四个精细胞。 ⑥ ⑦ ⑧ 24 精子的形成过程 02 【小结】减数分裂II（减数第二次分裂） 这样在减数分裂I中形成的 个次级精母细胞， 经过减数分裂II就形成了 个精细胞， 与初级精母细胞相比， 每个精细胞中都含有数目 的染色体。 两 四 减半 ⑥ ⑦ ⑧ 25 精子的形成过程 02 ⑨精子的变形： 减数分裂后，精细胞还要经过复杂的 ， 才能成为精子，精子呈蝌蚪状，分 和 。头部含有 ，尾长，能够摆动。 变形 头部 尾部 ⑨ 细胞核 注意：变形不属于减数分裂的过程。 26 拓展思考：书本P21 精细胞的变形对受精作用有什么意义？ 思考 主要变化： ①细胞核变成精子头部的主要部分； ②高尔基体发育为头部的顶体； ③中心体演变为精子的尾； ④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘 变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。 27 精子的形成过程 02 28 2.1.2 卵细胞的形成过程 本节聚焦： 1.减数分裂的含义是什么？ 2.配子的形成为什么必须经过减数分裂？ 3.减数分裂是怎样进行的？ 29 旧知识回顾：精子的形成过程 ① ② ③ ④ ⑤ ①表示精原细胞，正处于 期； 特点： 结果： 分裂间 ①体积增大； 每条染色体上都含有2条完全相同的 姐妹染色单体。 ②染色体复制； 染色体 的复制 注：分裂间期不属于减数分裂。 30 旧知识回顾：精子的形成过程 ① ② ③ ④ ⑤ ②～⑤表示初级精母细胞，正处于 ； ②减数分裂I前期： ③减数分裂I中期： ④减数分裂I后期： ⑤减数分裂I末期： 减数分裂I 联会、形成四分体、互换 同源染色体排列在赤道板两侧 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 形成2个次级精母细胞 重点：染色体数减半 31 旧知识回顾：精子的形成过程 ⑥ ⑦ ⑧ ⑥～⑧表示次级精母细胞，正处于 ； ⑥减数分裂II前期： ⑦减数分裂II中期： ⑧减数分裂II后期： ⑧减数分裂II末期： 减数分裂II 形成4个精细胞 染色体散乱分布 染色体的着丝粒排列在赤道板上 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 重点： 染色体行为同“有丝分裂”， 但无同源染色体 32 旧知识回顾：精子的形成过程 ⑨精子的变形： 减数分裂后，精细胞还要经过复杂的 ， 才能成为精子，精子呈蝌蚪状，分 和 。头部含有 ，尾长，能够摆动。 变形 头部 尾部 ⑨ 细胞核 注意：变形不属于减数分裂的过程。 33 与社会的联系 例2:吸烟会影响男性精子数量和质量。长期吸烟的男性，精子受精能力比不吸烟人群低75%，因为精子可以识别尼古丁并且做出相应的反应，长期吸烟会使男性的受精能力降低。 例1:气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。 不良环境 减数分裂 生殖细胞 影响 影响 34 随堂小练 (　　)1.减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，同样具有周期性。 (　　)2.对于雄性哺乳动物来说，同源染色体只存在于精原细胞中， 而不存在于其他体细胞中。 (　　)3.细胞内的同源染色体都会形成四分体。 (　　)4.精原细胞是特殊的体细胞，既能通过有丝分裂增殖， 又能通过减数分裂产生精子。 (　　)5.玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后， 花粉中有5对同源染色体。 (　　)6.减数分裂Ⅱ后期，大小、形状相同的两条染色体可以被称为同源染色体。 × × × √ × × 无周期性； 其他体细胞也有同源染色体； 减数分裂I前期联会后形成； 10对中，每对中的其中一条，10条； 减数分裂II，无同源染色体； 35 卵细胞的形成场所 01 ①高等动植物细胞的减数分裂发生在 内。 ②人和其他哺乳动物的卵细胞是在 中形成的。 有性生殖器官 卵巢 →卵巢 腹腔 →卵泡 →卵原细胞 （原始的雌性生殖细胞） ★卵原细胞染色体数目与体细胞的相同 卵原 细 胞 有丝分裂 减数分裂 新的卵原细胞 卵细胞 36 卵细胞的形成过程 02 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 卵细胞的形成过程 与精子的基本相同。 阅读教材P22， 找出卵细胞和精子形成过程的区别。 思考 37 卵细胞的形成过程 02 38 核心探讨：精子和卵细胞形成过程的区别 项目 精子形成过程 卵细胞形成过程 发生场所 原始生殖细胞 细胞质的 分裂方式 分裂结果 一个精原细胞→ 个精细胞（生殖细胞） 一个卵原细胞→ 个卵细胞（生殖细胞）+ 个极体（退化消失） 有无变形 极体均等分裂； 初、次级卵母细胞不均等分裂 均等分裂 睾丸 卵巢 精原细胞 卵原细胞 4 1 3 变形 不需变形 39 核心探讨：精子和卵细胞形成过程的区别 卵细胞形成过程中，为什么细胞质不均等分裂？ 思考 精子形成过程中，为什么细胞需要经过变形？ 思考 细胞质不均等分裂形成的卵细胞较大，保证了受精后 能有充足的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。 精子变形产生尾部等结构，有利于精子的运动。 结构与功能相适应 40 减数分裂的概念 03 减数分裂是进行 的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目 的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制 ，而细胞在减数分裂过程中连续分裂 。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的 比原始生殖细胞的减少 。 有性生殖 一半 一次 两次 染色体数目 减半 ①范围： ②时期： ③特点： ④结果： 有性生殖的生物。 原始生殖细胞→成熟生殖细胞。 染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。 成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半。 41 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 04 1．实验原理：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片， 识别减数分裂不同阶段的染色体的 、 和 ， 加深对减数分裂过程的理解。 2．实验材料：蝗虫精母细胞 形态 位置 数目 为什么选择蝗虫精母细胞作为观察材料？ 思考 染色体数目较少（12对），染色体较大，易于观察。 为什么不选择雌性个体？ 思考 ①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； ②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底， 排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞。 42 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 04 3.实验步骤： 43 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 04 视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？ 能观察到不同时期的细胞吗？ 思考 细胞已被杀死固定，不可能动态变化； 但不同细胞被固定在不同时期， 因此可观察到各时期的染色体形态。 44 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 04 4.实验 4.结果 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅱ 前期 前期 中期 后期 末期 中期 后期 末期 45 实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 04 46 拓展应用（书本P26） 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。图中短线表示长度为5μm。 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。 减数分裂I 减数分裂I 减数分裂I 减数分裂I 减数分裂II 减数分裂II 前期 前期 中期 后期 前期 末期 根据细胞大小，染色体形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期 47 扩展辨析 减数分裂I 减数分裂II 减数分裂II 减数分裂II结束 后期 中期 后期 48 2.1.3 受精作用 本节聚焦： 1.减数分裂的含义是什么？ 2.配子的形成为什么必须经过减数分裂？ 3.减数分裂是怎样进行的？ 49 旧知识回顾 经减数分裂形成的精子和卵细胞，须通过什么生理过程 才能实现生物前后代体细胞中染色体数目的恒定？ 思考 精（卵）原细胞 可以进行 分裂形成新的精（卵）原细胞， 子细胞和亲代细胞的染色体数目 。 也可以进行 分裂产生成熟生殖细胞（精子和卵细胞） 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少 。 有丝 一样 减数 一半 50 受精作用 01 1.定义：精子和卵细胞 、 成为 的过程。 相互识别 融合 受精卵 51 受精作用 01 2.过程： ①在受精作用进行时，通常是精子的 进入卵细胞， 留在外面。 ②与此同时，卵细胞的 发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。 ③精子的头部进入卵细胞后不久， 精子的 与卵细胞的 融合，使彼此的染色体会合在一起。 头部 尾部 细胞膜 细胞核 细胞核 52 受精作用 01 2.过程： ①在受精作用进行时，通常是精子的 进入卵细胞， 留在外面。 ②与此同时，卵细胞的 发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。 ③精子的头部进入卵细胞后不久， 精子的 与卵细胞的 融合，使彼此的染色体会合在一起。 头部 尾部 细胞膜 细胞核 细胞核 受精作用的细胞学基础是什么？ 思考 ①细胞膜的功能： 。 ②细胞膜的结构特点： 。 进行细胞间的信息交流 具有一定的流动性 53 受精作用 01 3.实质：精子的 与卵细胞的 相融合， 使彼此的 会合在一起。 4.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 ， 其中有一半的染色体来自 (父方)，另一半来自 (母方)。 细胞核 细胞核 染色体 精子 卵细胞 染色体数目的稳定 54 受精卵中的遗传物质 受精作用 01 受精卵中的染色体，父方和母方提供得一样多吗？ 受精卵中的DNA，父方和母方提供得一样多吗？ 思考 受精卵中的染色体，父母双方各提供一半。 受精卵中的DNA，由母方提供得更多。 （因为细胞质中的DNA，几乎全来自于母亲）。 细胞核(染色体): 细胞质(线粒体): 精子的核+卵细胞的核 几乎全由卵细胞提供 55 受精作用 01 减数分裂和受精作用有什么意义？ 思考 ②使同一双亲的后代呈现多样性，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，体现了有性生殖的优越性。 原因：A. 形成的配子，染色体组成具有多样性。 B. 中卵细胞和精子的结合具有随机性。 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。 减数分裂 受精过程 56 随堂检测 1.下列有关受精作用的叙述，错误的是(　　) A．受精卵的染色体一半来自父方，一半来自母方 B．受精时，精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合 C．受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相等 D．受精作用使子代从双亲各继承了一半的遗传物质 D 受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞（母方），×； 57 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.53(gap_fixed:False) $$