2.1 减数分裂和受精作用（第1课时）-2024-2025学年高一生物同步备课优选课件（人教版2019必修2）

有丝分裂（以高等植物为例） 前期 中期 后期 末期 子细胞 间期 回顾：有丝分裂 分裂间期：完成DNA复制和相关蛋白质的合成 纺锤丝 着丝粒 染色体 ①核膜核仁消失 ②出现染色体、纺锤体 ③染色体散乱排列 前期：膜仁消失现两体(两消两现一散乱） 回顾：有丝分裂 2 染色体 中期：形定数晰赤道齐 ①染色体的着丝粒排列在赤道板上 ②染色体形态固定，数目清晰。 （是染色体观察及计数的最佳时机） 赤道板 回顾：有丝分裂 3 子染色体 后期：粒裂数加分两极 ①着丝粒一分为二，姐妹染色单体分离，变为两个染色体，染色体数目加倍 ②形成两套相同的染色体，分别往两极移动。 姐妹染色单体消失 染色体加倍 回顾：有丝分裂 4 ①染色体、纺锤体消失，核膜、核仁出现。 ②赤道板的位置出现细胞板，逐渐形成细胞壁，将细胞一分为二。 末期：两现两消新壁建 细 胞 板 核膜 核仁 染色质 回顾：有丝分裂 5 第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 （第1课时） 问题探讨P18 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。值得一提的是，至今已经诞生了六个与果蝇研究相关的诺贝尔奖。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。 1、配子中染色体数目和体细胞中染色体数目有什么差异? 2、仔细对比配子中的染色体和体细胞中的染色体，你能发现什么特点？ 配子中的染色体数目是体细胞中的一半 配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。 ♀ ♂ 体细胞 配子 （有丝分裂） 减数分裂 思考：配子（精子和卵细胞）也是通过有丝分裂形成的吗？如果是，子女体细胞中的染色体数目会怎样？ （有丝分裂） 生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式 92 （有丝分裂） 92 46 46 46 46 23 23 46 46 受精卵 新个体 父 母 减数分裂 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。 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 减数分裂 常见动植物的染色体数目 产生生殖细胞的过程中， 进行了染色体数目减半的分裂，即减数分裂 1.同源染色体和非同源染色体（教材P20） 同源染色体： 配对的两条染色体，形状和大小一般相同（X和Y染色体除外），一条来自父方，一条来自母方。 二、减数分裂的相关概念辨析 非同源染色体: 性状和大小一般不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。 判断同源染色体，应同时满足3个条件： ①大小（长度）——相同 ②形状（着丝点位置）——相同 ③来源（颜色）——不同 属于同源染色体 下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ） DE 二、减数分裂的相关概念辨析 判断 （1）同源染色体形状、大小一定相等 （ ） （2）形状、大小相等的一定是同源染色体 （ ） （3）一条来自于父方，一条来自于母方的两条染色体一定是同源染色体（ ） （4）能够相互配对的染色体一定是同源染色体 （ ） √ × × × 2、姐妹染色单体和非姐妹染色单体 指同一条染色体上的两条染色单体，由染色体复制形成。两条姐妹染色单体在形态大小上完全相同。 复制 指不是同一条染色体上的染色单体。 姐妹染色单体 非姐妹染色单体 b a c d A B 例：a和b；c和d 例：a和c；a和d；b和c；b和d A和B是一对同源染色体 二、减数分裂的相关概念辨析 联会： 同源染色体两两配对的现象（只发生在减I前期） 1 2 3 4 1对同源染色体 4条染色单体 一个四分体 = = 四分体： 联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。（从染色单体的角度考虑） 3.联会和四分体（教材P20） 二、减数分裂的相关概念辨析 4.交叉互换（教材P20） 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 交叉互换 染色体互换示意图 染色体互换的照片 二、减数分裂的相关概念辨析 非姐妹染色单体 四分体 1个四分体包含： 对同源染色体 条染色体 条染色单体 个DNA分子 1对姐妹染色单体 1条染色单体 1 2 4 4 二、减数分裂的相关概念辨析 1、根据图回答以下问题： ⑴同源染色体对数： ⑵同源染色体： ⑶非同源染色体： ⑷染色单体条数： ⑸姐妹染色单体： ⑹非姐妹染色单体： ⑺四分体个数： ⑻DNA数目： A和C、A和D、B和C、B和D A和B、C和D 2对 8条 2个 8个 课堂小测 ab、ab’、ac、ac’、ad、ad’、a’b、ab’、a’c、a’c’、a’d、a’d’、bc、bc’、bd、bd’、b’c、b’c’、c’d、b’d’、cd、cd’、c’d、c’d’ aa’、bb’、cc’、dd’ 2、如图所示为正在进行正常减数分裂的某细胞图，下列有关该图的叙述正确的是（ ） A．该细胞中的染色体∶DNA＝1∶4 B．图中颜色相同的染色体一定是非同源染色体 C．1 的非姐妹染色单体只有 3 和 4 D．该细胞中含有 8 条染色体 B 课堂小测 三、精子的形成过程 场所 哺乳动物：睾丸 低等动物/昆虫：精巢 植物：雄蕊的花药 人的睾丸和精子示意图 曲细精管 精原细胞 （原始生殖细胞） 精原细胞 精子 精原细胞（原始生殖细胞） 曲细精管 分布 精细胞 (2n) (n) (n) (2n) 来源 有丝分裂 减数分裂 变形 （教材P19） 三、精子的形成过程 精原细胞 初级 精母细胞 次级 精母细胞 精细胞 精子 染色体复制 减数 分裂Ⅰ 减数 分裂Ⅱ 变形 减数分裂 （包括减数第一次分裂和减数第二次分裂） 每个阶段分前、中、后、末四个时期 减数分裂前的间期 概念：在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂I (也叫减数第一 次分裂)和减数分裂II (也叫减数第二次分裂)。（教材P19） 减 数 分 裂 的 间 期 精原细胞 减 数 分 裂 的 间 期 减 数 分 裂 的 间 期 减 数 分 裂 的 间 期 减 数 分 裂 的 间 期 减 数 分 裂 的 间 期 减 数 分 裂 的 间 期 初级精母细胞 精原细胞 三、精子的形成过程 减数分裂前的间期 精原细胞 (原始生殖细胞) 初级精母细胞 染色体 复制 a、细胞体积 ； b、染色体 （ 的复制和有关 的合成）； c、DNA含量 ，染色单体形成，染色体数目 。 增大 复制 DNA 蛋白质 加倍 不变 特点 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 2n 2n 4n 0 4n 减 数 第 一 次 分 裂 前 期 减 数 第 一 次 分 裂 前 期 减 数 第 一 次 分 裂 前 期 减 数 第 一 次 分 裂 前 期 减 数 第 一 次 分 裂 前 期 联会 同源染色体两两配对 四分体 (四条染色单体） 减数分裂Ⅰ前期 a、染色质→ ； b、 消失， 出现； c、 两两配对即联会，形成 ； d、四分体中的 之间可能发生局部的互换。 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 特点 2n 4n 4n 染色体 核膜、核仁 纺锤体 同源染色体 四分体 非姐妹染色单体 1对同染色体， 1个四分体 减数分裂Ⅰ前期 有丝分裂前期 1对同染色体，但是不联会，也就没有四分体 三、精子的形成过程 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 减 数 第 一 次 分 裂 中 期 同源染色体排 列在赤道板两侧 减数分裂Ⅰ中期 a、 排列在赤道板的两侧。 特点 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 2n 4n 4n 减数分裂Ⅰ中期 有丝分裂中期 同源染色体 染色体的着丝粒排列在赤道板上 三、精子的形成过程 同源染色体排列在赤道板两侧 减 数 第 一 次 分 裂 后 期 减 数 第 一 次 分 裂 后 期 减 数 第 一 次 分 裂 后 期 减 数 第 一 次 分 裂 后 期 减 数 第 一 次 分 裂 后 期 同源染色体分离， 非同源染色体自由组合 【概念突破】非同源染色体自由组合 自由组合：减数第一次分裂后期，_______________的自由组合。 非同源染色体 组合一 1 2 3 4 组合二 1 2 4 3 减数分裂Ⅰ后期 a、 彼此分离，非同源染色体 ，分别移向细胞 两极。 b、着丝粒 ，染色体数 目 。 特点 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 2n 4n 4n 减数分裂Ⅰ后期 有丝分裂后期 同源染色体 自由组合 不分裂 不变 着丝粒分裂， 染色体数目加倍 三、精子的形成过程 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 减 数 第 一 次 分 裂 末 期 次级精母细胞 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅰ末期 a、一个初级精母细胞分裂成____个 细胞。 b、染色体数目 ，染色单体数目 ，DNA数目 。 特点 2个次级精母细胞 减半 减半 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 减半 2n n 4n 2n 4n 2n 均等分裂 三、精子的形成过程 【注意】减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I（教材P20） 2 次级精母 减数分裂Ⅱ和有丝分裂的染色体行为变化十分相似。 区别在于：有丝分裂 同源染色体；减数分裂Ⅱ 同源染色体。 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 减数分裂Ⅱ前期 n 2n 2n 减数分裂Ⅱ前期 有丝分裂前期 有 无 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。 三、精子的形成过程 减数分裂Ⅱ中期 特点 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 n 2n 2n 有丝分裂中期 减数分裂Ⅱ中期 a、染色体的着丝粒排列在 上 赤道板 三、精子的形成过程 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ后期 有丝分裂后期 a、着丝粒 ， 分离，并分别移向细胞两极。 b、染色体数目 ，DNA数目 ，染色单体数目变为 。 特点 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 n 2n 2n 2n 0 0 暂时加倍 分裂 不变 三、精子的形成过程 姐妹染色单体 减数分裂Ⅱ末期 次级精母细胞 精细胞 a、2个次级精母细胞分裂成 个（ 种）精细胞。 b、染色体数目 ，DNA数目 。 特点 减半 减半 染色体数目 2n n DNA数目 2n n 染色单体数目 0 4 均等分裂 均等分裂 三、精子的形成过程 2 两两相同 且互补 例：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（ ） A．①② B．②④ C．①④ D．①③ 三、精子的形成过程 D 精细胞变形 精细胞 尾部 头部 (细胞核) 精子 精细胞的变形对受精作用有什么意义？ 三、精子的形成过程 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。（教材P21） 三、精子的形成过程 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 染色体 复制 MⅠ 前期 MⅠ 中期 MⅠ 后期 MⅠ 末期 MⅡ 前期 MⅡ 中期 MⅡ 后期 MⅡ 末期 均等分裂 均等分裂 均等分裂 四、卵细胞的形成过程 雌性生殖器官（人和其他哺乳动物：卵巢） 1.场所： 卵巢中有许多发育程度不同的卵泡 卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞 卵原细胞 卵细胞 减数分裂 卵原细胞 有丝分裂 阅读教材P22，找出卵细胞和精子形成的过程差异 四、卵细胞的形成过程 结果：一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体，三个极体最终都退化消失。 （细胞质） 不均等分裂 （细胞质） 不均等分裂 （细胞质） 均等分裂 次级卵母细胞 极体 教材P22 四、卵细胞的形成过程 为了使形成的卵细胞含有较多的营养物质，为以后受精卵的早期分裂提供营养和能量。 Q：胚胎发育早期，细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。据此分析卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂的意义是什么？ 及时巩固 1．根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期: （1）染色体复制发生在: （2）同源染色体的联会发生在: （3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在： （4）染色体着丝粒分裂发生在: （5）染色体数目减半发生在: 减Ⅰ末期 减Ⅰ后期 减Ⅰ前的间期 减Ⅰ前期 减Ⅱ后期 2.说出以下细胞的时期名称和细胞名称： 减Ⅰ前期 初级精母细胞 减Ⅰ后期 初级精母细胞 减Ⅱ前期 次级精母细胞 减Ⅱ末期 精细胞 减Ⅰ前的间期 （S期之前） 精原细胞 减Ⅱ后期 次级精母细胞 减Ⅱ中期 次级精母细胞 减Ⅰ中期 初级精母细胞 1 2 3 4 5 6 7 8 如：吸烟影响精子质量。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。 与社会的联系（教材P23） 教材P21 如：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 探究·实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（教材P24） 1.观察目的：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形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。 2.选材要求： ①细胞内染色体数量较少。 ②选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。 Q：观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？ 在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，减一在卵巢，减二在输卵管； 同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。 低倍镜→高倍镜→绘图 3.方法步骤： Q：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？ 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。 选蝗虫精母细胞作为观察材料的原因 探究·实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（教材P24） 辨析出下列各图示的减数分裂时期。 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ前期 减Ⅰ前期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 减Ⅱ中期 减Ⅰ末期 【专题一】减数分裂与有丝分裂图像的区别 思考：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？ 末 减Ⅰ 有丝分裂 减Ⅱ 间 前 中 后 减数分裂 【专题一】减数分裂与有丝分裂图像的区别 一看奇偶 奇；减数第二次分裂 偶： 二看有无同源染色体 有同源染色体： 无同源染色体：减数第二次分裂 三看同源染色体的行为 有联会、四分体、同源染色体分离等:减数第一次分裂 无联会、四分体等：有丝分裂 【专题一】减数分裂与有丝分裂图像的区别 【专题一】减数分裂与有丝分裂图像的区别 思考：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？ 减II前 减II末 减I前 减I中 减II中 减II前 减I后 有丝后 减II后 B 1．如图为某种高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是（ ） A．图甲一定为次级精母细胞B．图乙一定为初级卵母细胞C．图丙为次级卵母细胞或极体D．图丙中的M、m为一对同源染色体 减I后 细胞质均等分裂: 细胞质不均等分裂: 雄性；初级精母细胞 雌性；初级卵母细胞 减II后 细胞质均等分裂: 细胞质不均等分裂: 雄性；次级精母细胞 雌性；次级卵母细胞 雌性；极体 2．下图表示某哺乳动物的几个细胞分裂示意图，据图判断错误的是（ ） A．图甲细胞处于有丝分裂的后期B．图乙细胞发生了同源染色体的分离C．图丙细胞处于减数第二次分裂的后期D．丙细胞的名称是次级精母细胞或极体 D 有丝分裂 减数分裂 间期 减⑴期 减⑵期 4n 2n 0 【专题二】减数分裂与有丝分裂的曲线分析 （染色体、染色单体、核DNA） 4n 2n 0 时期 时期 间期 前期 中 后 末 染色体 核DNA 染色单体 有丝分裂 减数分裂 间期 减⑴期 减⑵期 4n 2n 0 【专题二】减数分裂与有丝分裂的曲线分析 （染色体、染色单体、核DNA） 4n 2n 0 时期 时期 间期 前期 中 后 末 染色体 核DNA 染色单体 【规律总结】影响物质与结构数量变化的关键时期有： （1）间期（染色体复制）：核DNA加倍、姐妹染色单体形成、染色体数量不变。 （2）后期（着丝粒分裂）：染色体数目加倍、核DNA数目不变、姐妹染色单体消失。 （3）末期（细胞一分为二）：数目均减半 1．如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线。下列有关叙述中，正确的是（　　） A．该图若对应减数分裂，则同源染色体的分离和非同源染色体自由组合都发生在cd段某个时期B．该图若对应减数分裂，则cd时期的细胞都含有23对同源染色体C．该图若对应有丝分裂，则赤道板和纺锤体都出现在bc段对应的时期D．该图若对应有丝分裂，则ef时期的细胞都含有染色单体 A Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf57.62.100 $$