2.1.1 减数分裂课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

2.1 减数分裂和受精作用 一、减数分裂 教学目标 说出减数分裂、同源染色体、四分体、联会等概念 01 描述精子的形成过程 02 理解细胞生命活动的动态变化，认知生命形成的规律 03 归纳总结各概念之间的关系 04 减数分裂 PART ONE 观察 生长周期短 繁殖快 染色体少且易观察 容易饲养 果蝇是遗传学上常用的实验材料 果蝇是苍蝇吗？ 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇 体细胞 配子 果蝇雄体细胞和配子的染色体示意图 ◆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 配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别? 提出问题 提出问题 如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样? 有丝分裂 有丝分裂 46 46 46 46 92 推测 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，使染色体数目得以恢复正常。 46 46 23 23 46 ？ ？ 与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼理论预测： A. Weismann 魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂: 其他科学家通过显微镜观察证实 减数分裂 结论 结论 46 46 23 23 46 减数分裂 减数分裂 细胞分裂 细胞分化 子代个体 46条 复习衔接 动物细胞有丝分裂过程 中期 后期 间期 前期 末期 中心粒倍增 中心粒发出星射线形成纺锤体 细胞膜从细胞的中部向内凹陷，细胞缢裂成两部分 纺锤丝牵引着染色体运动，每条染色体的着丝粒排列在赤道板上 ①每个着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，成为两条染色体 ②子染色体分别移向两极 有丝分裂染色体复制几次？细胞分裂几次？ 子细胞与母细胞染色体数目是什么关系？ 精子的形成过程 PART TWO 精子的形成过程 精子的形成过程 精子形成的场所 ▲人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的 ▲精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂增殖 ▲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 曲细精管 ▲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 精原细胞是什么细胞呢？ 精子的形成过程 2、时期：特定时期（如：雄性动物性成熟时） (2n) 精原细胞 一部分 有丝分裂 减数分裂 一部分 (2n) 精原细胞 精细胞 (n) 变形 精子 (n) 3、分裂方式 精子的形成过程 （一）在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次。 （二）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）。 （三）减数分裂后，精细胞再经过变形形成成熟的雄性生殖细胞——精子。 精子的形成过程的三个阶段 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 减数分裂前 （一） （二） （三） 精原细胞 精子的形成过程 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 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ前期 姐妹染色单体 一个四分体 含有 染色单体 同源染色体 染色体 _________DNA分子 1个四分体 四条 一对 2条 4个 同源染色体：一条来自母方，一条来自父方。 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ前期 间期 ◇发生联会现象——同源染色体两两配对的现象 减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会能确保每对同源染色体的配对及分离。 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ前期 ◇形成四分体——联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体 ▲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 同源染色体： 四分体 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 有丝分裂过程有同源染色体存在吗？ 姐妹染色单体是同源染色体吗？ 人类的X、Y染色体是一对同源染色体吗？ 四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数 精子的形成过程 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 染色体互换示意图 染色体互换照片 增加了配子的遗传多样性 互换 ▲对象 同源染色体上的非姐妹染色单体之间 ▲时间 减数分裂联会时 ▲范围 相同位置对等互换片段 ▲结果 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ中期 ◇每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 ◇各对同源染色体排列在细胞的赤道板两侧 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ前期 精子的形成过程 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 减数分裂Ⅰ中期 细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅱ前期→中期 ◇每条染色体的着丝粒排列在中央赤道板的位置 ◇染色体散乱地分布在细胞中 ◇通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制 减数分裂Ⅱ前期 减数分裂Ⅱ中期 中期 前期 精子的形成过程 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ中期 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 精子的形成过程 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 减数分裂Ⅱ后期 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 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 精细胞 精子 精子摆动所需要的能量主要由什么提供？ 精细胞的变形有何意义？（P21 旁栏思考题） 精子的形成过程 精子的形成过程 精子的形成过程 精细胞 精子 初级精母细胞 次级精母细胞 精原细胞 核心探究 比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(染色体数2n为例) 比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 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 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ？ 卵细胞的形成过程 PART THREE 卵细胞的形成过程 卵细胞 卵泡 1.形成部位： 有性生殖器官内，如卵巢 卵巢中有许多发育程度不同的卵泡，在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。 卵细胞的形成过程 同源染色 体分离 卵原细胞 复制 联会 卵细胞 极体 次级卵母细胞（减Ⅱ） 着丝粒 分裂 着丝粒 分裂 极体 初级卵母细胞（减Ⅰ） 2.形成过程 极体 卵细胞的形成过程 33 卵细胞的形成过程 1个卵原细胞 染色体复制 1个初级卵母细胞 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 1个卵细胞 1个极体 1个极体 1个极体 1个次级卵母细胞 1个极体 卵细胞的形成过程 ▲与精子的形成不同，卵细胞的形成不需要变形 ▲一个初级卵母细胞经过减数分裂，形成一个卵细胞和三个极体 ▲卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体 ▲不久，三个极体都退化消失 ▲结果是一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞 比较卵细胞与精子形成过程的异同点  对比 精子的形成 卵细胞的形成 相同点 子细胞数 子细胞染色体数目 染色体行为 不同点 形成部位 是否变形 细胞质是否均等分配 形成的生殖细胞数 4个（都是精子） 4个（1个卵细胞、3个极体） 都是染色体复制一次，细胞分裂两次， 子细胞中染色体数目都是体细胞的一半； 各个时期染色体行为均一致； 睾丸（精巢） 卵巢 变形 不变形 两次分裂都是均等分裂 初级卵母细胞和次级卵母细胞都 是不均等分裂，极体是均等分裂 1个精原细胞形成4个精子 1个卵原细胞形成1个卵细胞 （3个极体退化） 减数分裂 进行有性生殖的生物 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 1、对象: 2、场所： 3、时期: 4、特点: 5、结果: 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减少一半 （精原细胞、卵原细胞） （精子、卵细胞） 发生在有性生殖器官内 与社会的联系 不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如，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。 吸烟会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。 减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 PART FOUR 减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 间期 Ⅰ前 Ⅱ前 Ⅰ中 Ⅰ后 Ⅰ末 Ⅱ中 Ⅱ后 Ⅱ末 2N 4N N 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 染色体数 1.染色体、染色单体、核DNA等数目变化曲线 减Ⅰ结束，同源染色体分离分别进入2个子细胞 减Ⅱ后期，着丝点分裂 减Ⅱ结束，子染色体分离分别进入两个子细胞 减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 染色单体数 间期 Ⅰ前 Ⅱ前 Ⅰ中 Ⅰ后 Ⅰ末 Ⅱ中 Ⅱ后 Ⅱ末 2N 4N N 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 减Ⅰ结束，同源染色体 分离分别进入2个子细胞 减Ⅱ后期， 着丝点分裂 减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 DNA数目 间期 Ⅰ前 Ⅱ前 Ⅰ中 Ⅰ后 Ⅰ末 Ⅱ中 Ⅱ后 Ⅱ末 2N 4N N 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 DNA开始复制 减Ⅰ结束，同源染色体分离分别进入2个子细胞，DNA减半 减Ⅱ结束，子染色体分离分别进入两个子细胞，DNA再减半 间期(G1) 减Ⅰ前、中、后 减Ⅱ前、中 减Ⅱ后 性原细胞 初级 性母细胞 次级 性母细胞 性细胞 2.染色体、染色单体、核DNA等数目变化柱形图 减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 减数分裂中染色体、核DNA等数目的变化规律 间期 减数第1次分裂 减数第2次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 染色体 染色单体 DNA 2N 2N 2N 2N 2N → N N N 2N → N 2N → N 0 → 4N 4N 4N 4N 4N → 2N 2N 2N 0 → 2N 0 2N → 4N 4N 4N 4N 4N → 2N 2N 2N 2N 2N → N 3.染色体、染色单体、核DNA等数目变化汇总表 减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 PART FIVE 减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数分裂 分裂起始细胞 细胞分裂次数 染色体复制次数 同源染色体行为 子细胞 数目 类型 染色体数 相同点 体细胞 都有纺锤体的出现，染色体复制一次 体细胞 1次 2次 原始生殖细胞 1次 1次 无联会、分离 有同源染色体联会、分离 2 雄性4个，雌性1个 有性生殖细胞 2N→4N→2N 2N→N；N→2N→N 减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 有无四分体 有四分体 减Ⅱ 无四分体 有同源染色体 减Ⅰ 无同源染色体 有丝分裂 3．图像的判别 “三看法” 前期图像 一看 减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 着丝粒排列行数 着丝粒排列两行 减Ⅰ 着丝粒排列一行 无同源染色体 有同源染色体 减Ⅱ 有丝分裂 中期图像 二看 3．图像的判别 “三看法” 减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二 次分裂 染色体分离情况 同源染色体分离 减Ⅰ 姐妹染色 单体分离 无同源染色体 减Ⅱ 有同源染色体 有丝分裂 A B C 后期图像 三看 3．图像的判别 “三看法” 谢 谢 观 看 Lavf58.20.100 Lavf59.14.100 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $$