2.1.3减数分裂和受精作用课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（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3课时 一、配子中染色体组合的多样性 若精原细胞中只含有1对同源染色体，则产生的配子种类数有_____种 2 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合（发生在减数分裂I后期） 一、配子中染色体组合的多样性 每个四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换（发生在减数分裂I前期） 一、配子中染色体组合的多样性 某生物个体精原细胞中 同源染色体的对数 可能产生的精子种类数 1 对 2 2 对 4 3 对 8 n 对 2n 一、配子中染色体组合的多样性 一、配子中染色体组合的多样性 (1) 同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合（减数分裂I后期） (2) 四分体中的非姐妹染色单体之间可以发生互换（减数分裂I前期） 1、配子中染色体组合多样性的原因 2、配子中染色体组合多样性的意义 减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。 一、配子中染色体组合的多样性 3、减数分裂异常分析： 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 （1）减数分裂Ⅰ后期异常，同源染色体未分离： 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 （2）减数分裂Ⅱ后期异常，着丝粒分裂后，姐妹染色单体没有分别移向细胞两极 3、减数分裂异常分析： 一、配子中染色体组合的多样性 【课本P28 练习与应用】 二、拓展应用 1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“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）减数分裂Ⅰ后期异常，13号同源染色体未分离，进入了同一个次级精（卵）母细胞，经过减数分裂II，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞。 （2）减数分裂Ⅰ正常，减数分裂II异常，13号染色体的着丝粒分裂后，形成的两条13号染色体没有分别移向细胞两极，而是进入同一个精子或卵细胞。 二、受精作用 二、受精作用 1、定义 卵细胞与精子相互识别、融合成为_______的过程。 受精卵 2、过程 (1)精子的_____进入卵细胞，_____留在外面。 (2)卵细胞的_______发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。 头部 尾部 细胞膜 (3)精子的_______与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起。 细胞核 细胞核 染色体 体现了细胞膜具有一定的流动性 二、受精作用 3、结果 受精卵中的染色体数目____________体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自____________，另一半来自______________。 又恢复到 精子(父方) 卵细胞(母方) 【思考】受精卵中的DNA是一半来自于父方，一半来自于母方吗？ 受精卵中的DNA 细胞核中的DNA： 细胞质中的DNA： 一半来自父方(精子)，一半来自母方（卵细胞） 几乎全部来自母方（卵细胞） 二、受精作用 4、减数分裂和受精作用的意义 （1）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。 （2）使子代呈现多样性，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。 【课本P27 思维训练】 遗传稳定性 遗传多样性 配子形成 受精作用 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。 配子中的染色体数目减半；每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。 减数分裂I过程中，四分体中非姐妹染色单体之间的互换，非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。 精子和卵细胞的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，前后代染色体数目恒定。 精子和卵细胞的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性。 【课本P28 练习与应用】 一、概念检测 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。 √ √ 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 B D 【课本P28 练习与应用】 二、拓展应用 2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴体细胞中分别有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？ 由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。 骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。 分裂方式 项目　　　　 减数分裂 有丝分裂 不同点 分裂的细胞 细胞分裂次数 染色体行为 不同点 子细胞染色体数目 子细胞的名称和数目 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞 两次 一次 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；同源染色体分离，非同源染色体自由组合。 存在同源染色体，但不联会，无同源染色体分离，无互换，无非同源染色体自由组合等。 减半 与亲代细胞相同 4个精子或1个卵细胞和3个极体 2个体细胞 三、减数分裂与有丝分裂的比较 三、减数分裂与有丝分裂的比较 （一）细胞分裂图像辨析 【归纳】 看 同 源 染 色 体 有同源染色体 无同源染色体 看同 源 染 色 体 行 为 无同源染色体联会、分离 同源染色体联会形成四分体、同源染色体分离 减数分裂Ⅱ 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 【例1】图甲是某高等动物体内细胞分裂的示意图,乙中的曲线表示该动物细胞中每条染色体DNA含量的变化。 (1)该动物体的性别为______性，其体细胞内有______条染色体。图甲中表示细胞有丝分裂的是_____(填字母);含有同源染色体的是______(填字母)。 B　 雌　 A、B 4　 【例1】图甲是某高等动物体内细胞分裂的示意图,乙中的曲线表示该动物细胞中每条染色体DNA含量的变化。 （2）在图乙中，A～B段形成的原因是_______________。在A、B、C中,与图乙中B～C段相对应的细胞是_________(填字母)。 DNA的复制　 A、B　 【例1】图甲是某高等动物体内细胞分裂的示意图,乙中的曲线表示该动物细胞中每条染色体DNA含量的变化。 (3)图甲中A细胞的名称为_______________；C细胞分裂形成的子细胞的名称为_______。 初级卵母细胞　 极体　 四、减数分裂与有丝分裂的比较 （二）曲线辨析 分裂 数量变化曲线 分裂 数量变化曲线 染色体 染色体 分裂 数量变化曲线 DNA 分裂 数量变化曲线 DNA 有丝 有丝 减数 减数 【例2】下图为与某一动物体(2n=4)有关的图形及模式图，其中图甲表示该动物体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体数目、染色单体数目和核DNA数目的关系，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示连续分裂的阶段，图乙表示细胞分裂时核DNA数目变化的坐标曲线图，图丙表示细胞分裂时染色体的行为图。 (1)图甲的a、b、c中表示核DNA数目的是_______。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中含有同源染色体的是__________。 c　 Ⅰ、Ⅱ　 【课本P23】二、拓展应用 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。图中的短线表示长度为 5 μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数Ⅱ。 根据细胞大小、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。 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，比如减数分裂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染色体的数目，就会比正常的多一条或几条染色体。 若在减数分裂过程中（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，但因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。 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，头部先进入卵细胞内，精子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丢失，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而消费能量；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。精子变形过程中以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。 $$