2.1 减数分裂和受精作用（第2课时）(课件）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+分层练（人教版2019必修2）

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2课时） 一、减数分裂的过程 五、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 核DNA 染色体 染色单体 2n 4n 4n 4n 4n 2n 2n 2n 2n 2n 2n 2n n n 0 4n 4n 4n 4n 2n 2n 0 4n 2n 2n n n 2n 2n n 4n 2n 2n n 2n 0 1. 表格 子叶颜色和种子形状是个体发育同一时期、同一器官上所表现的，便于统计分析，且能够缩短时间周期 重组性状：新的性状组合，不是新的性状 一、减数分裂的过程 五、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线 【实践操作】 结合减数分裂过程图，在下面的坐标图中画出： 染色体/核DNA/染色单体数目变化曲线 子叶颜色和种子形状是个体发育同一时期、同一器官上所表现的，便于统计分析，且能够缩短时间周期 重组性状：新的性状组合，不是新的性状 一、减数分裂的过程 4N 0 精原细胞 初级精母细胞 间期 减Ⅱ前 2N N 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ中 减Ⅱ后 G1 G2 S 减Ⅱ末 精细胞 次级精母细胞 每个细胞中染色体数目 A B C D E F AB段变化原因： ； CD段变化原因： ； EF段变化原因： 。 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体 细胞分裂，子染色体进入两个子细胞 子叶颜色和种子形状是个体发育同一时期、同一器官上所表现的，便于统计分析，且能够缩短时间周期 重组性状：新的性状组合，不是新的性状 4N 0 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 间期 减Ⅱ前 2N N 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ中 减Ⅱ后 G1 G2 S 减Ⅱ末 精细胞 核DNA数目变化曲线 A B C D E F AB段变化原因： ； CD段变化原因： ； EF段变化原因： 。 DNA复制 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 细胞分裂，子染色体进入两个子细胞 4N 0 精原细胞 初级精母细胞 间期 减Ⅱ前 2N N 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ中 减Ⅱ后 G1 G2 S 减Ⅱ末 精细胞 次级精母细胞 染色体单数目变化曲线 A B C D E F AB段变化原因： ； CD段变化原因： ； EF段变化原因： 。 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 染色体复制 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体 一、减数分裂的过程 2n 4n 间期 前期 中期 后期 末期 间 减Ⅰ 减Ⅱ 2n 4n 减数分裂 有丝分裂 染色体与DNA曲线图的比较 间 减Ⅰ 减Ⅱ 2n 4n 2n 4n 间期 前期 中期 后期 末期 核DNA 染色体 染色体 核DNA 减数分裂和有丝分裂的曲线分析 子叶颜色和种子形状是个体发育同一时期、同一器官上所表现的，便于统计分析，且能够缩短时间周期 重组性状：新的性状组合，不是新的性状 2. 曲线图 一、减数分裂的过程 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 2N 4N 间期 N 染色体 染色单体 核DNA 8 一、减数分裂的过程 六、根据柱状图判断减数分裂时期 G1 G2 S 前 中 后 末 前 中 后 末 2N N 精(卵)原细胞 初级精(卵)母 细胞 次级精(卵)母细胞 精子 卵细胞 第二极体 4N 染色体数 染色单体数 核DNA数 9 一、减数分裂的过程 六、根据柱状图判断减数分裂时期 乙 2N 4N O 数量（个） N 甲 2N 4N O 数量（个） N 丙 2N 4N O 数量（个） N 染色体 核DNA 染色单体 丁 2N O 数量（个） N 精原细胞、G1 减数分裂Ⅱ后末 G2、初级精母细胞 减数分裂Ⅱ前期、 减数分裂Ⅱ中期 生殖细胞（配子） 10 一、减数分裂的过程 课堂小结 11 习题巩固 [典例1]下图中能表示人的精原细胞在减数分裂过程中核DNA和染色体数目变化的分别是(　　) C A．①③ B．①② C．④③ D．④② 12 习题巩固 [典例2]如图表示人类的卵细胞形成过程中，细胞内染色体数和核DNA分子数在甲、乙、丙、丁四个连续时期的统计数据。下列相关说法不正确的是 (　　) A．甲时期的细胞表示卵原细胞 B．乙时期会发生同源染色体的分离 C．丙时期染色体的着丝粒正在发生分裂 D．有染色单体的时期是乙和丙 C 13 习题巩固 【例3】下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的 变化，据图分析可得出（ ） ①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂 ②L→M所示过程与细胞膜的流动性有关 ③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数目是相等的 ④MN发生了核DNA含量的加倍 A．①②④ B．①②③ C．①③ D．②④ A 有丝分裂 减数分裂 有丝分裂 受精作用 14 习题巩固 【例4】(2024·海口模拟)如图表示雄果蝇体内某细胞分裂过程中，细胞内每条染色体上DNA含量的变化(甲曲线)及与之对应的细胞中染色体数目变化(乙曲线)。下列说法错误的是(　 ) A. BC过程中，DNA含量的变化是由于染色体复制 B. D点所对应时刻之后，单个细胞中可能不含Y染色体 C. CD与DH对应的时间段，细胞中均含有两个染色体组 D. CD段有可能发生同源染色体上非等位基因之间的重组 C 15 习题巩固 【例5】(2024·青岛一模)马蛔虫的精子和卵细胞中都只有2条染色体，图1表示马蛔虫体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系，图2表示部分细胞分裂图像。下列说法错误的是( 　 ) A.图1中Ⅲ时期所对应的细胞中不存在同源染色体 B.DNA分子的复制主要发生在图1的Ⅰ→Ⅱ过程中 C.若乙细胞来自甲细胞，则乙细胞一定是次级卵母细胞 D.图2中甲细胞是观察染色体形态、数目的最佳时期 D 16 习题巩固 【例6】某动物精原细胞的染色体数为2n，图中①～⑤代表该动物精巢的不同细胞中染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系。下列叙述不正确的是(　 ) A.在⑤所示的细胞中可能会发生四分体中非姐妹染色单体的互换 B.在④所示的细胞中一定不存在同源染色体 C.在③所示的细胞中可能会发生非同源染色体的自由组合 D.减数分裂的过程可表示为⑤→④→②→① C 17 如果细胞内染色体数目是奇数，则是减数第二次分裂 次级精(卵)母细胞 精（卵）细胞 一、根据染色体的数目判断 【知识拓展】 一、减数分裂的过程 七、有丝分裂和减数分裂各个时期辨别 有丝分裂 减Ⅰ 减Ⅱ 前期 中期 后期 注意：减Ⅰ后期若均分为初级精母细胞，不均分为初级卵母细胞； 减Ⅱ后期若均分为次级精母细胞或第一极体，不均分为次级卵母细胞。 有丝分裂和减数分裂各个时期图像辨析 是否有同源染色体 无 有 减数分裂Ⅰ 有丝分裂 A2 减数分裂Ⅱ: （A1） （A3、A4） A1 A2 A3 A4 二、根据染色体的行为判断(1) 【知识拓展】 前期图形 看是否联会 是 否 中期图形 是否有同源染色体 有 赤道板上 赤道板两侧 减数分裂 Ⅱ ： →有丝分裂 B2 →减数分裂 I：B1 B3 B2 B1 无 B3 着丝粒 排列 二、根据染色体的行为判断(2) 【知识拓展】 后期图形 是否有同源染色体 （看一边） 有 无 有丝分裂 减数分裂Ⅱ C1 C3 C1 C2 C3 C2 减数分裂 Ⅰ 新坐标P32 看着丝粒 是否分裂 是 否 二、根据染色体的行为判断(3) 【知识拓展】 末期图形 C1 C2 C3 是否有同源染色体 （看一边） 有 无 有丝分裂 减数分裂Ⅱ C1 C3 C2 减数分裂 Ⅰ 看着丝粒 是否分裂 是 否 二、根据染色体的行为判断(4) 【知识拓展】 有丝分裂 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 后期 中期 中期 后期 看一看:下列4个图分别是什么分裂何时期的图像? 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ前期 有丝分裂前期 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅱ前期 减数分裂Ⅱ后期 看一看:下列6个图分别是什么分裂何时期的图像? 26 看一看:下列6个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 4对同源染色体 无同源染色体 02 配子的多样性与受精作用 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 同源染 色体分离 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 染色单 体分开 染色单 体分开 染色体 复制 精原细胞 4个，2种 来自同一次级精母细胞的两个精细胞： 两两相同 两两相同或两两互补 来自同一精原细胞（初级精母细胞）的精细胞： （1）以精子的形成为例 ①一对同源染色体 1.自由组合（基因重组） 28 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 请在下图中填充“两对同源染色体” 减数分裂形成配子的染色体组成情况 同源染 色体分离 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 染色单 体分开 染色单 体分开 精原细胞 染色体 复制 精细胞（C） 精细胞（D） 精细胞（E） 精细胞（F） 29 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 精原细胞 可能性② 染色体 复制 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 可能性① 同源染 色体分离 ②两对同源染色体 30 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 共能产生4种配子 原因1：同源染色体 的同时，____________表现为自由组合( 期) 非同源染色体 分离 减Ⅰ后 ②两对同源染色体 31 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 共能产生8种配子 ③三对同源染色体 32 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 1.自由组合（基因重组） 配子种类 两对同源染色体（YyRr） n对同源染色体 一个精原细胞 一个雄性个体 一个卵原细胞 一个雌性个体 2种(YR、yr或Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR) 1种(YR或yr或Yr或yR) 4种(YR、yr、Yr、yR) 2种 2n种 1种 2n种 正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种。 223 33 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 2.四分体中的非姐妹染色单体之间的互换（基因重组） 2种 4种 一个精原细胞 或 4种(交叉互换) 2 种 无交叉互换 交叉互换 34 二、配子的多样性与受精作用 二、配子的多样性与受精作用 情况② 复制 初级精母细胞 精原细胞 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 情况① 一个精原细胞： 一个雄性动物： 2种 22种 两对同源染色体 35 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 2.四分体中的非姐妹染色单体之间的互换（基因重组） 4个4种 生物体大于2n 一对同源染色体，考虑非姐妹染色单体之间的片段互换，一次减数分裂可产生4种不同类型配子。 含有n对同源染色体的生物体，每对都发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可产生的配子类型有4n。 交叉互换 36 二、配子的多样性与受精作用 一、配子中染色体组合的多样性 1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合 （1）一个含n对同源染色体的精原细胞， 经减数分裂产生的精子类型有 种； （2）一个含n对同源染色体的卵原细胞， 经减数分裂产生的卵细胞类型有 种； （3）体细胞含有n对同源染色体的生物个体， 经减数分裂产生的配子类型有 种。 2 1 2n 2.四分体时期有非姐妹染色单体的片段互换 生物实际上能产生的配子的种类数量非常大，并不是只有2n种。 37 配子的多样性 减数分裂 生物多样性 2.同源染色体上非姐妹染色单体发生互换 1.同源染色体分离，非同源染色体自由组合 “一母生九子，九子各不同 ”的原因: 雌雄配子随机结合 产生配子多样性的原因： 一母生九子 九子各不同 本PPT模板部分元素使用了幻灯片母版制作。如果需要修改，点击-视图-幻灯片母版-修改；完成后关闭编辑母版即可。 38 习题巩固 [典例1]某生物的一个性原细胞中含有4对同源染色体，在不考虑交换的情况下，这个细胞经减数分裂后产生的精子类型数和卵细胞类型数分别是 （　　） A.2、1 B.4、1 C.8、8 D.8、4 A 39 习题巩固 2.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑片段互换) 4 40 习题巩固 3.图甲是某生物的一个精细胞，图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断，图乙中与甲细胞来自同一个精原细胞的有 。 ①③ 41 卵细胞 精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的 糖蛋白相互识别 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 1. 过程 二、配子的多样性与受精作用 二、受精作用 精子 精子和卵细胞相互识别融合,形成一个受精卵。 精卵识别体现细胞膜功能特点： ——进行细胞间信息交流 精卵融合体现细胞膜结构特点： ——细胞膜具有一定流动性 二、配子的多样性与受精作用 相互识别与细胞膜上的糖蛋白有关 输卵管 卵巢 子宫 卵裂 桑葚胚 囊胚 次级卵母细胞 受精 2.受精作用场所：输卵管 （不是子宫） 二、配子的多样性与受精作用 精子头部进入卵细胞后，精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体合在一起。 但细胞质的遗传物质几乎全部来自母方。 受 精 卵 中 的 遗 传 物 质 DNA： 受精卵中的核遗传物质DNA/染色体： 母方 父方 母方 父方 ＝ 判断：受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方 × ＞ 二、配子的多样性与受精作用 二、配子的多样性与受精作用 3.概念 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 细胞膜上的糖蛋白 细胞膜的流动性 4.实质 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。 5.结果 受精卵中的 数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自 ，另一半染色体来自 。 染色体 父方 母方 二、受精作用 二、配子的多样性与受精作用 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。 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 ） ◆意义: 二、配子的多样性与受精作用 提高后代的变异力、多样性，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。 ◆意义: 减数分裂 受精作用 非同源染色 体自由组合 同源染色体中非姐妹染色单体间互换 配子染色体组合具有多样性 同一双亲的后代呈现多样性 卵细胞和精子结合的随机性 减数分裂和有丝分裂的曲线分析 过程①： 过程②： 过程③： 过程④： 着丝点分裂： 受精完成： 细胞一分为二： 亲代有丝分裂 亲代减数分裂 受精作用 子代有丝分裂 a、d、h f b、c、e、k 二、配子的多样性与受精作用 子叶颜色和种子形状是个体发育同一时期、同一器官上所表现的，便于统计分析，且能够缩短时间周期 重组性状：新的性状组合，不是新的性状 曲线分析 (1)细胞中核DNA含量变化曲线 ①ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数分裂Ⅰ，cd段为减数分裂Ⅱ，即 bd段为减数分裂。 ②e点表示进行受精作用。 ③ef段为有丝分裂前的间期，fg段为有丝分裂。 S 末 末 减数分裂 S 末 有丝分裂 减数分裂和受精作用 (2)细胞中染色体数变化曲线 ①O～a表示减数分裂前的间期及减数分裂Ⅰ，a～c表示减数分裂Ⅱ。 ②d点表示进行受精作用。 ③d～f包含受精卵的有丝分裂。 末 后 末 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 受精作用 后 末 有丝分裂 曲线分析 减数分裂和受精作用 习题巩固 1.如图表示细胞分裂相关过程中染色体、核DNA数的变化。下列 有关a～c段(不含a、c点)的叙述，正确的是（ ） A.细胞中始终存在染色单体 B.细胞中始终存在同源染色体 C.细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1 D.此段中染色体行为是生物变异的根本来源 C c点着丝粒断裂 b点进入减数分裂Ⅱ 有单体→无单体 基因重组 52 习题巩固 2.如图所示，图Ⅰ是某动物细胞(2n＝4)处于不同分裂时期的图像；图Ⅱ中①～④表示该动物有性生殖时细胞分裂的不同时期，其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列说法中不正确的是（ ） C 次级精母细胞 A.图Ⅰ中甲、丁细胞染色体数目不同而核DNA数目相同 B.该动物性腺中存在图Ⅰ所示的所有细胞分裂方式 C.图Ⅱ中处于③时期的细胞为次级卵母细胞或极体 D.图Ⅱ中②对应的时期包含了图Ⅰ中的丙 53 习题巩固 3.下列有关受精作用的叙述中，错误的是（　　） A.受精卵中全部染色体来自父母双方且各占一半 B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核可相互融合 C.受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同 D.受精时，精子和卵细胞的识别是通过细胞膜流动性完成的 D 54 课堂小结 55 03 习题检测 习题巩固 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。（ ） ✘ ✓ 57 习题巩固 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 58 习题巩固 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 59 习题巩固 4.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5um。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。 根据细胞的大小，染色体的形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。 60 习题巩固 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，例如，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，但由于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。 61 习题巩固 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，唐氏综合征(又称21三体综合征)患者，就是由含有24条染色体(其中有两条21号染色体)的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育而成的。 62 习题巩固 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，头部先进人卵细胞内，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，使精子具备了适于游动的能力； 大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为受精作用提供了保证，是进化的结果。 63 拓展 同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为两个一样的细胞，然后发育成为两个个体，因为两个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。 异卵双胞胎：成年女性每个月排卵一次，有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精，就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘，相互间没有什么联系，叫作异卵双胞胎。 $$