2.1减数分裂和受精作用第1课时课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

2.1 减数分裂和受精作用 第1课时 减数分裂的相关概念、精子的形成过程 1 后期 中期 前期 间期(末) 间期(初) 后期 末期 末期 两消两现一散乱 形定数晰赤道齐 粒裂数加均两极 两消两现新壁建 复制合成现单体 2 条染色体 个DNA 条染色单体 间期 染色体(DNA)复制 1 1 条染色体 个DNA 条染色单体 1 2 2 染色体、DNA、染色单体的关系 着丝粒分裂 0 条染色体 个DNA 条染色单体 2 2 0 大家来找茬: 你认为图中有哪些不合理的地方并说明理由。 受精卵 新个体 46 父 92 母 46 受精 92 有丝分裂 精子 46 卵细胞 46 有丝分裂 情境导入 魏斯曼的预测: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。 魏斯曼(1834-1914) 受精卵 新个体 46 父 46 母 46 受精 46 有丝分裂 精子 23 卵细胞 23 减数分裂 魏斯曼预言的这个特殊的过程,实际上是一种特殊方式的有丝分裂,叫做减数分裂(meosis)。 情境导入 雄性生殖器官(人和其他哺乳动物:睾丸;其他动物:精巢) 1、场所: 精原细胞(2N) 精细胞 有丝分裂 减数分裂 (原始雄性 生殖细胞) 变形 精子 课本P19第2段 曲细精管 精原细胞2N 精原细胞是通过减数分裂形成的( ) 精子的形成过程 6 2.2 精子的形成过程 精子的形成过程 1个精原细胞 1个初级精母细胞 细胞体积增大 染色体复制(DNA的复制和有关 蛋白质的合成) 减数第一次分裂前的间期 精原细胞 初级精母细胞 出现姐妹染色单体 染色体呈染色质丝的状态 特点: 结果:DNA含量 加倍,染色单体形成,染色体数目不变 中心粒倍增 第一组 8 1个初级精母细胞 减数第一次分裂的前期 9 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。 联会、四分体 互换 1个初级精母细胞 减数第一次分裂的前期 2.联会: 同源染色体两两配对的现象 1.同源染色体: 配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。 3.四分体: 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。 4.互换: 比如身高相同的男生和女生必须分开 10 1.1 重要概念 人体细胞中的染色体 2n=46条 几个重要概念 1、同源染色体 同源染色体三大特点: ①形状、大小一般相同 ②一条来自父方、一条来自母方 ③在减数分裂过程中, 会两两配对—— 联会(判定为同源染色体的主要依据) 父方 母方 同源染色体 人:23对(46条)染色体 形状和大小各不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体 非同源染色体 (染色体的长度、着丝粒的相对位置) (通常用不同的颜色表示) 1、同源染色体的形态、大小一定相同吗?举例说明。 不一定。如人的X和Y染色体,X染色体比Y染色体大得多,但减 过程中能联会,仍称为同源染色体。 【思考】 2、形态、大小相同的染色体一定是同源染色体吗?举例说明。 不一定。姐妹染色单体着丝粒分开后形成的两条染色体形态、大小完全相同,由于来源相同不属于同源染色体,一般称为相同染色体。 同源染色体三大特点: ①形状、大小一般相同 ②一条来自父方、一条来自母方 ③在减数分裂过程中, 会两两配对—— 联会(判定为同源染色体的主要依据) 同源染色体 判断正误: 1、一条来自父方,一条来自母方两条染色体一定是同源染色体 ( ) 2、形状和大小相同两条染色体,一定是同源染色体 ( ) 3、减数第一次分裂前期配对的两条染色体一定是同源染色体 ( ) 4、同源染色体的形状与大小一定相同 ( ) 2.联会: 同源染色体两两配对的现象 几个重要概念 联会 减数分裂 前期 有丝分裂过程中有同源染色体吗? 同源染色体配对联会吗? 有 不会 有丝分裂前期 注意:有丝分裂过程中存在同源染色体但不发生联会 (即同源染色体只在减数分裂发生联会) 3.四分体: 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) 几个重要概念 1 2 3 4 1对同源染色体 4条染色单体 一个四分体 = = 以学生为题目巩固这个知识点 17 一个四分体 两个四分体 一个四分体 = 对同源染色体 = 条染色体 = 条染色单体 = 个DNA分子 1 2 4 4 四分体 注意:联会形成四分体是减数分裂 特有的现象, 有丝分裂过程中不进行联会,不存在四分体。 姐妹染色单体 :连在同一着丝粒上的两条染色单体 非姐妹染色单体:连在不同着丝粒上的两条染色单体 染色单体 任务一:辨析减数分裂的相关概念 如图表示细胞分裂某时期的图像,请分析并回答下列问题: 核心探讨—步步高P25 (1)图甲染色体中属于同源染色体的是哪些?哪些是非同源染色体? 提示 A、B是一对同源染色体;C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有:A、C,A、D,B、C,B、D。 (2)图乙中,a、a′的关系是_。 a、b的关系是_。 a、c的关系是_ _。 a、a′和b、b′合称_。 提示 1个四分体=2条染色体=4条染色单体=4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。 (3)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的?图乙中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)? 姐妹染色单体 同源染色体中的非姐妹染色单体 非同源染色体之间的非姐妹染 色单体 四分体 核心探讨—步步高P25 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。 联会、四分体 互换 1个初级精母细胞 减数第一次分裂的前期 2.联会: 同源染色体两两配对的现象 1.同源染色体: 配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。 3.四分体: 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。 4.互换: 比如身高相同的男生和女生必须分开 22 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。 4.互换: 几个重要概念 互换 易错点:不是姐妹染色单体 互换 发生时间:减数分裂 前期 联会 形成 四分体 四分体的非姐妹染色单体 互换 在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象 联会后的每对同源染色体含四条染色单体 1 2 3 4 互换 01 误区一 同源染色体大小一定相同:同源染色体的形态、大小“一般”都相同,但存在例外,如性染色体X、Y,大小不同,但属于同源染色体。 02 误区二 同源染色体一定会形成四分体:同源染色体只有在减数第一次分裂前期才会通过配对形成四分体,有丝分裂过程中不会形成四分体。 03 误区三 同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中:进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体,只是没有出现联会、互换这些特殊的行为变化而已。 同源染色体的几个认识误区 减 前的间期(G2期) 减 前期 特点:A. 消失、 出现 B. 两两配对即联会,形成 分体。 C.四分体中的 之间可能发生局部的(交叉)互换。 D.与有丝分裂前期的区别: 同源染色体 四 核膜、核仁 染色体、纺锤体 非姐妹染色单体 减数第一次分裂的前期 有丝分裂前期 有丝分裂前期有同源染色体,但没有联会行为,不能形成四分体 同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧 1个初级精母细胞 特点: 减数第一次分裂的中期 28 减 中期 有丝分裂中期 有丝分裂中期与减数第一分裂中期的比较 减数第一次分裂的中期 与有丝分裂前期的区别: 有丝分裂中期是每条染色体的着丝粒排列在赤道板上; 减 中期是同源染色体排列在赤道板的两侧; 配对的两条同源染色体分离,分别向细胞两级移动 1个初级精母细胞 特点: 减数第一次分裂的后期 30 减 中期 减 后期 【思考】移向细胞两极的染色体组合只能是一条红的和一条黑的吗? 减数第一次分裂的后期 减 中期 减 后期 减数第一次分裂的后期 减 中期 减 后期 特点:同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,分别移向细胞两极。 与有丝分裂后期的区别: 有丝分裂后期 着丝粒不分裂,姐妹染色单体不分离,染色体数目不变 1个初级精母细胞 2 个 次 级 精 母 细 胞 减数第一次分裂的末期 33 细胞缢裂,一分为二, 形成2个次级精母细胞 染色体数 减半 特点: 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂 减数第一次分裂的末期 思考:形成的次级精母细胞中含有同源染色体吗? 34 精原细胞 减数分裂I 次级精母细胞 初级精母细胞 减数分裂 的主要特征: 1.(前期)同源染色体联会,形成四分体; 四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换; 2.(后期)同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分别移向细胞两极。 间期 染色体 复制 减数第一次分裂(减数分裂 ) 减数第二次分裂(减数分裂 ) 减数分裂 与减数分裂 之间通常没有间期,或者间期很短(中心体复制),染色体不再复制。 特点: A.无同源染色体,仍有姐妹染色单体; B.染色体散乱分布,染色体数目已经减半; 减 前期 减数第二次分裂的前期: 有丝分裂前期 特点: 染色体的 整齐地排列在细胞中央的赤道板上 减 中期 着丝粒 减 前期 减数第二次分裂的中期(无同源染色体) 有丝分裂中期 减 中期 减 后期 特点: ①着丝粒 ,姐妹染色单体分离,形成两条子染色体,并分别移向细胞两极。 ②染色体数目 。 暂时加倍 分裂 减数第二次分裂的后期(无同源染色体) 有丝分裂后期 特点:细胞膜向内凹陷,2个次级精母细胞分裂成 个 细胞。 变形 变形 变形 变形 精子 精细胞 次级精母细胞 4 精 变形(不属于减数分裂过程) 减数第二次分裂的末期(无同源染色体) 尾部 头部(细胞核) 精子呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能摆动 侧栏思考—教材P21 精细胞的变形对受精作用有什么意义? 精子的变形是指由精细胞变为精子的过程,期中细胞核变成精子头部的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,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。 次级精母细胞 精细胞 精子 细胞核 头部 减数分裂 染色体行为变化与有丝分裂一致,但无同源染色体 主要特征: 每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极 减数第二次分裂(减数分裂 ) 减数分裂全过程 初级精母细胞 精原细胞 次级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 变形 变形 减 前 同源染色体联会形成四分体,互换 减 中 同源染色体排列在赤道板两侧 减 后 同源染色体分离,非同源染色体自由组合 减 末 细胞均等分裂形成两个次级精母细胞 减 前 染色体散乱分布,中心体复制 减 中 着丝粒排列在赤道板上 减 后 着丝粒分裂,染色单体分开,染色体数量加倍 减 末 每个次级精母细胞均等分裂形成两个精细胞 变形 核物质浓缩、核形状改变 减 间 细胞体积增大、染色体复制 精子的形成过程 比较项目 减数分裂 减数分裂 分裂前的间期DNA是否复制 同源染色体 着丝粒变化 染色体 主要行为 复制 不复制 有 无 不分裂 分裂 ①同源染色体联会; ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换; ③同源染色体分离,非同源染色体自由组合 每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极 核心探讨—步步高P26 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂 还是减数分裂 ? 1.染色体复制时期: 4.姐妹染色单体消失时期: 减数分裂 间期 3.染色体数目的减半时期: 减数分裂 末期 2.染色体联会时期: 减数分裂 前期 减数分裂 后期 减数分裂过程中变化时期 5.DNA数目减半时期: 减数分裂 、减数分裂 末期 原因:同源染色体分离,并分别进入两个子细胞 侧栏思考—教材P20 在减数分裂 中染色体出现哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义? 在减数分裂1中出现了同源染色体联会、四分体形成、四分体的非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等行为,使细胞两极各有一整套非同源染色体,从而使形成的次级精(卵)母细胞中的染色体数目比初级精(卵)母细胞的减少一半。上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用,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。上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化,从而增加了生物遗传的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。 8 4 7 6 2 3 1 5 如果有 4 对同源染色体,有多少种分配方式?产生多少种子细胞? 意义:使配子的种类多种多样,增加了生物的变异 8 24=16 23 223=8388608 思维拓展 47 1.经减数分裂 形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么特点? 两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态、大小一一对应、两两相同。 减数分裂 后期 次级精母细胞 思维拓展 2. 1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系?(不考虑互换) 这4个精细胞是两种类型,且两两相同,两类互补。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞染色体组成相同,来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间染色体相同或互补。 思维拓展 1.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( ) 2.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( ) 3.减数分裂 后期,大小、形状相同的两条染色体可以被称为同源染色体( ) 【判断正误】—步步高P26 1.下列关于四分体的叙述,正确的是 A.一个四分体由4条染色体组成 B.一个四分体有4条姐妹染色单体 C.一个四分体有4个核DNA分子 D.含有四分体的细胞中,染色体数目与核DNA数目相等 典题应用 √ 2. 精细胞的形成过程如图所示,下列叙述错误的是( ) A.过程①是原始生殖细胞的增殖过程,增殖方式为有丝分裂 B.过程①②中均会形成姐妹染色单体 C.过程③同源染色体联会,形成四分体,着丝粒排列在细胞板两侧 D.过程①④中均有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开的过程 典题应用 √ 3.在减数分裂前及分裂过程中,下列有关染色体变化的叙述,正确的是 A.着丝粒在减数分裂 后期分裂,染色体数目加倍 B.在减数分裂前,染色体只复制一次 C.在减数分裂 过程中,同源染色体分离 D.细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍 √ 典题应用—步步高P27 4.如图①~⑥为细胞分裂模式图。下列各项中能正确表示同种生物减数分裂过程顺序的是 A.②⑤④① B.⑤③①⑥ C.⑤①④⑥ D.①③②⑥ √ 典题应用—步步高P27 减数分裂的概念—教材P22 有性生殖 成熟生殖细胞 分裂两次 一半 花药 睾丸 一定是真核生物 网络构建 Lavf57.62.100 Lavf59.14.100 $$