2.1 减数分裂和受精作用-3课时-【精讲课堂】2024-2025学年高一生物同步教学实用课件（人教版2019必修2）

第1节 减数分裂和受精作用 初步了解“减数分裂”——精子的形成 【课前3分钟】 知识回顾 增殖方式 生殖细胞形成方式 体细胞数目增加 蛙的红细胞 原核生物、原生生物 情境导入 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） 假设: 配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的。 46 46 92 92 × 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 这个特殊的过程，叫减数分裂。 情境导入 减数分裂 减数分裂定义： 对象: 时期: 特点: 结果: 进行 的生物 原始生殖细胞→成熟生殖细胞 染色体复制 ，而细胞分裂 。 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目 。 两次 一次 减少一半 有性生殖 一、精子的形成过程 1.场所 ▲人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的 ▲每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同 ▲高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内 ▲睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管,曲细精管中有大量精原细胞，精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂增殖。 染色体 复制一次 减数第一次分裂 (减数分裂Ⅰ) 减数第二次分裂 （减数分裂Ⅱ） 减数分裂 减数分裂前的间期 变形 1个精原细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子 1个初级精母细胞 减数分裂前 减数分裂后 原始的 生殖细胞 成熟的 生殖细胞 一、精子的形成过程 2.过程 精原细胞 减数分裂前的间期 精原细胞体积增大 染色体复制，成为初级精母细胞 姐妹染色单体形成 染色体呈染色质丝的状态 染色体复制是指完成DNA复制和有关蛋白质合成 一、精子的形成过程 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ前期 发生联会现象：同源染色体两两配对的现象 同源染色体联会能确保每对同源染色体的配对及分离。 一、精子的形成过程 初级精母细胞 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ前期 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。 一、精子的形成过程 初级精母细胞 ▲对象 ▲时间 ▲范围 ▲结果 同源染色体上的非姐妹染色单体之间 减数分裂联会时 相同位置对等互换片段 增加了配子的遗传多样性 互换示意图 一、精子的形成过程 配对的两条染色体 形状一般都相同 大小一般都相同 一条来自父方、一条来自母方 四分体 同源染色体 通常用不同的颜色表示 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体） 挑战：思考图中 同源染色体有（ ）对 四分体有 （ ）个 染色体有 （ ）个 染色单体有 （ ）个 4 4 8 16 1.判断是否有同源染色体，应同时满足3个条件： ①大小（长度）—— 一般相同 ②形状（着丝点位置）——一般相同 ③来源（颜色）——不同 属于同源染色体 例：下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ） A B C D E DE 同源染色体问题全突破 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 男 女 2.同源染色体的形态结构一定相同吗？ 同源染色体问题全突破 减数分裂Ⅰ中期 各对同源染色体排列在细胞的赤道板两侧 每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 一、精子的形成过程 初级精母细胞 初级精母细胞 减Ⅰ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 A.都有 ；但是有丝分裂的同源染色体不进行 ； B.有丝分裂中期是 排列在赤道板上； 减Ⅰ中期是同源染色体排列在赤道板的 ； 同源染色体 联会，没有四分体 着丝粒 两侧 减数分裂Ⅰ后期 在纺锤丝牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离 非同源染色体自由组合，分别向细胞的两极移动 一、精子的形成过程 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ末期 细胞膜向内凹陷 两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞 一、精子的形成过程 次级精母细胞 减数分裂Ⅰ末期 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞 每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半 染色体数目减半发生在减Ⅰ 一、精子的形成过程 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ前期 一、精子的形成过程 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ中期 通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制 染色体散乱地分布在细胞中 每条染色体的着丝粒排列在中央赤道板的位置 一、精子的形成过程 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ后期 每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体 在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动 一、精子的形成过程 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ末期 细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分成两个子细胞 2个次级精母细胞分裂成4个精细胞 精细胞 与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体 一、精子的形成过程 变形期 精细胞变形成为精子 精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能摆动 精子 精细胞 变形 变形 变形 变形 一、精子的形成过程 变形有何意义？精子摆动所需要的能量主要由什么提供？ ‌1.细胞核的集中‌：精细胞变形后，细胞核变为精子头的主要部分，这使得遗传物质能够集中在头部，有利于受精过程中遗传信息的传递。 2.‌尾部的形成‌：中心体演变为精子的尾部，使精子获得运动能力。细长的尾部使精子能够更有效地游向卵细胞，完成受精作用。 ‌3.能量供应‌：线粒体聚集在尾的基部形成线粒体鞘，为精子提供运动所需的能量。这种能量供应机制确保了精子在游动过程中的持续性和高效性。 ‌4.减少能量消耗‌：在变形过程中，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了不必要的细胞组分在受精过程中耗费能量，使精子能够更专注于游动和受精 精细胞 精子 次级精母细胞 精原细胞 一、精子的形成过程 初级精母细胞 减Ⅰ 减Ⅱ 学习小结 精原细胞 精原细胞 初级精母细胞 染色体复制 次级精母细胞 联会、四分体（非姐妹染色单体互换） 同源染色体分离、非同源染色体自由组合 精细胞 着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 精子 变形 有丝分裂 减数分裂 初步了解“减数分裂”——卵细胞的形成 【课前3分钟】 二、卵细胞的形成过程 哺乳动物的卵细胞在卵巢中形成。 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。 是原始的雌性生殖细胞，每个卵原细胞中的染色体数目都和体细胞的相同。 卵原细胞 1.场所 二、卵细胞的形成过程 卵原细胞 卵细胞 初级卵母细胞 极体 次级卵母细胞 极体 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 间期 DNA复制 相关蛋白质的合成 同源染色体联会 四分体中非姐妹染色单体可能互换 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。 2.过程 二、卵细胞的形成过程 卵原细胞 卵细胞 初级卵母细胞 极体 次级卵母细胞 极体 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 间期 出现两次细胞不均等分裂。 卵细胞的形成不需要变形。 卵子形成与精子形成的不同： 二、卵细胞的形成过程 二、卵细胞的形成过程 精子和卵细胞形成过程的比较 精子的形成过程 卵细胞的形成过程 相同点 不 同 点 场所 分裂方式 子细胞个数 是否变形 染色体的行为变化相同 睾丸 卵巢 细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂 1个精原细胞→ 4个精子 有变形过程 无变形过程 1个卵原细胞→ 1个卵细胞+3个极体 三、减数分裂总结 1.概念： 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 次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂 次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始的生殖细胞的 。 2.范围： 3.特点： 4.结果： 5.场所： 6.细胞类型变化： 卵原细胞 → 卵细胞 精原细胞 → 精子 原始生殖细胞→成熟生殖细胞 染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。 进行有性生殖的生物。 有性生殖器官。 有性生殖 减半 一 两 减少一半 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 能力提升站 减数分裂 有丝分裂 进行分裂的细胞 复制、分裂次数 同源染色体行为 非同源染色体行为 子细胞染色体数目 子细胞的名称和数目 子细胞间的遗传物质 有丝分裂和减数分裂的比较 原始生殖细胞 体细胞、原始生殖细胞 复制1次，分裂2次 复制1次，分裂1次 联会形成四分体 同源染色体分离 存在同源染色体 无联会、分离等现象 自由组合 不出现自由组合 减半 不变 4个精子/1个卵细胞+3个极体 2个体细胞、2个原始生殖细胞 不一定相同 基本相同 思考： 1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ 2．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？ 染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 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。 实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 练一练 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: 减数第一次分裂 减Ⅰ后期 减Ⅰ间期 减Ⅰ前期 减Ⅱ后期 2．联会发生在（ ） A．精原细胞 B．初级精母细胞 　　C．次级精母细胞 D．精细胞 3．若要观察细胞的减数分裂过程，可选用的材料是（ ） A．马蛔虫受精卵 B．成熟的花粉粒　　C．小鼠睾丸 　　　　D．叶芽 4. 下列关于减数分裂的叙述，正确的是（双选） （ ） A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期 B．染色体复制一次，细胞连续分裂两次 C．产生的子细胞中染色体数目减半 D．精原细胞只可进行减数分裂 　 练一练 观察细胞图像，排列出精子形成的正确顺序 【课前3分钟】 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 →5 →7 →2 →9 →6 →8 →10 →1 →3 能力提升站 如何辨别减数第二次分裂与 有丝分裂的分裂图象呢？ 进行减数第二次分裂的细胞 ______ 同源染色体， 进行有丝分裂的细胞 _____ 同源染色体。 没有 有 1.细胞分裂图像的辨析 以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。 三看法 一看有无 同源染色体 无： 有： 无： 有： 若为均等分裂： 若为不均等分裂： 图形辨析： 若为均等分裂： 若为不均等分裂： 看细胞分裂方式 二看有无 联会现象 三看细胞 的分裂方式 减II 则为第一极体或次级精母细胞的减II 则一定为次级卵母细胞的减II 则为有丝分裂 则为初级精母细胞的减I 则为初级卵母细胞的减I 能力提升站 减Ⅱ前期 减Ⅰ前期(四分体) 减Ⅱ前期 判断下图各属于何种分裂？哪个时期？ 减Ⅰ中期 减Ⅱ中期 有丝分裂中期 能力提升站 2.减数分裂过程中染色体与DNA的变化 减Ⅰ前 间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ 末期 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 染色体 DNA 2N 2N 2N 2N 2N-N N N N-2N 2N-N 2N-4N 4N 4N 4N 4N-2N 2N 2N 2N 2N-N 染色 单体 0-4N 4N 4N 4N 4N-2N 2N 2N 0 0 能力提升站 2.减数分裂过程中染色体与DNA的变化 能力提升站 2N 4N 间期 染色体变化曲线 前 中 后 末 前 中 后 末 2N 4N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 染色单体变化曲线 2N 4N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 DNA变化曲线 减数第二次分裂 减数第一次分裂 四、配子中染色体组合的多样性 同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？ 父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。 四、配子中染色体组合的多样性 数学建模 或 不考虑交叉互换的情况下，来自同一次级精母细胞的两个子细胞遗传物质组成一样。来自同一初级精母细胞的两个子细胞遗传物质组成互补。 该生物的细胞中两对同源染色体能形成几种配子？ 2 2 4 × = 原因1：非同源染色体的自由组合导致配子染色体组合多样性。 四、配子中染色体组合的多样性 a a’ b b’ 原因2：非姐妹染色单体的交叉互换导致配子染色体组合多样性。 配子的多样性 减数分裂 生物多样性 同源染色体上非姐妹染色单体间片段的互换 非同源染色体自由组合 四、配子中染色体组合的多样性 五、受精作用 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？ 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程叫受精作用。 在受精作用进行时，精子接触卵细胞。 卵细胞 精子 五、受精作用 卵细胞 精子 五、受精作用 卵细胞 精子 通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 与此同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。 五、受精作用 受精卵 精子的头部进入卵细胞后，精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 同源染色体 受精卵 的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。 五、受精作用 受精卵 细胞核：精子的核+卵细胞核 细胞质：几乎全由卵细胞提供 受精卵的核基因：父母各给一半。 受精卵的质基因：几乎全来自于母亲。 五、受精作用 精子 N 卵细胞 N 父本 2N 受精卵 2N 有丝分裂 细胞分化 受精作用 母本 2N 个体 2N 减数 分裂 和 对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 受精作用 减数分裂 五、受精作用 减数分裂和受精作用的意义：稳定性 配子染色体组合的多样性 雌雄配子间的随机结合 进行有性生殖的生物后代呈现多样性 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 自由组合 片段互换 受精作用 减数分裂 减数分裂和受精作用的意义：多样性 五、受精作用 练一练 1．下列有关受精作用的叙述错误的是（ ） A．合子中的全部遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲 B．受精时，精子和卵细胞中的染色体会合在一起 C．合子中染色体一半来自父亲，一半来自母亲 D．合子中染色体数与本物种体细胞的染色体数相同 A 2．有性生殖、减数分裂和受精作用是三个密切相关的概念，那么（ ） A．受精作用等同于有性生殖 B．有性生殖一定会进行受精作用 C．减数分裂发生在有性生殖过程中 D．有性生殖必然伴随减数分裂 CD 3．下列有关减数分裂的叙述，正确的是（ ） A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期 B．染色体复制两次，细胞分裂一次 C．产生的子细胞中，染色体数目减半 D．睾丸和卵巢中只可进行有丝分裂 C 注意：显微镜下可观察到生殖器官中的有丝分裂、减数分裂的细胞图像 练一练 PPT模板下载：/moban/ 行业PPT模板：/hangye/ 节日PPT模板：/jieri/ PPT素材下载：/sucai/ PPT背景图片：/beijing/ PPT图表下载：/tubiao/ 优秀PPT下载：/xiazai/ PPT教程： /powerpoint/ Word教程： /word/ Excel教程：/excel/ 资料下载：/ziliao/ PPT课件下载：/kejian/ 范文下载：/fanwen/ 试卷下载：/shiti/ 教案下载：/jiaoan/ PPT论坛：www.1ppt.cn 谢谢观看 $$