第2章 第1节 第2课时 卵细胞的形成过程及受精作用（课件PPT）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中生物学必修第二册（人教版2024）

基因和染色体的关系 第2章 第1节　减数分裂和受精作用 第2课时　卵细胞的形成过程及受精作用 教材梳理·新知全解 关键能力·合作探究 随堂检测·即时巩固 课时作业(六) 目 录 Contents 教材梳理·新知全解 知识点1　卵细胞的形成过程 卵巢 卵原细胞 不均等分裂 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 知识点2　观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 形态、位置和数目 返回目录 生物学　必修2 　 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 不同时期的 高倍镜 形 态、位置和数目 不同时期 返回目录 生物学　必修2 　 同源染色体 着丝粒 一半 同源染色体 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 知识点3　受精作用 受精卵 头部 尾部 细胞膜 精子 细胞核 细胞核 返回目录 生物学　必修2 　 精子(父方) 卵细胞(母方) 体细胞 自然选择 染色体数目 遗传和变异 返回目录 生物学　必修2 　 知识点4　建立减数分裂中染色体变化的模型 返回目录 生物学　必修2 　 颜色不同 返回目录 生物学　必修2 　 赤道板 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 关键能力·合作探究 返回目录 生物学　必修2 　 探究点1　卵细胞的形成过程 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 探究点2　精子和卵细胞形成过程的比较 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 探究点3　受精作用 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 随堂检测·即时巩固 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 返回目录 生物学　必修2 　 课时作业(六)　卵细胞的形成过程及受精作用 返回目录 生物学　必修2 　 制 作 者：状元桥 适用对象：高中学生 制作软件：Powerpoint2010、 Photoshop cs3 运行环境：WindowsXP以上操作系统 1．形成场所 哺乳动物的________中。原始生殖细胞叫____________。 2．染色体的变化 与精子形成过程相同。 3．细胞质分裂情况 ______________，与精子的形成过程有区别。 4．卵细胞形成过程图示 1．目的要求 识别减数分裂不同阶段染色体的____________________。 2．材料用具 蝗虫精母细胞减数分裂装片、显微镜。 3．方法步骤 4．实验现象 在减数分裂Ⅰ中期，可以看到______________有序地排列在赤道板两侧(不是着丝粒排列在赤道板上，这是与有丝分裂相区别的地方)；在减数分裂Ⅱ过程中，__________将会排列在赤道板上，次级精母细胞(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的_______，且次级精母细胞中没有_____________。 5．注意事项 (1)判断各时期细胞的依据是减数分裂过程中各个时期染色体变化的特点。 (2)可通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期染色体的连续变化。 (3)画图时较暗的地方不能用铅笔涂黑，而要用细点来表示。 1．概念 卵细胞和精子相互识别、融合成为__________的过程。 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________再进入。 (3)精子的__________与卵细胞的__________相融合，使彼此的染色体会合在一起。 3．结果 受精卵中有一半的染色体来自________________，另一半来自__________________，染色体数目又恢复到__________中的数目。 4．意义 (1)子代呈现多样性，有利于生物在____________中进化，体现了有性生殖的优越性。 (2)维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中______________的恒定，对于生物的______________都具有重要的意义。 项目 操作 准备 (1)材料用具：较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等) (2)用两种颜色的橡皮泥分别制作两对大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体，两种颜色分别代表来自父方和母方 (3)在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体等结构 模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (4)把做好的染色体放在画好的细胞内，让长度相同、____________的两条染色体配对，使着丝粒靠近。将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。双手分别抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极 (5)在另一张纸上再画两个次级精母细胞的轮廓，并画出中心体和纺锤体。将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中 模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 (6)把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的_________ 处。平均分开每条染色体上连接染色单体的小块橡皮泥——相当于着丝粒分离。再将染色体分别拉向细胞的两极。然后，在两极有染色体的部分画出细胞轮廓，代表新细胞生成 模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 将两对染色体横向排列在赤道板处，这次要在赤道板每一侧放两条与之前相比不同颜色组合的染色体，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前一次分裂结果的差异 模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，重复步骤(4)～(6)，比较形成的子细胞与前面分裂结果的差异 思考：(生命观念)有人说受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，对吗？为什么？ 提示　不对。受精卵的细胞核中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞；在受精作用进行时，只有精子的头部进入卵细胞，且卵细胞体积大，细胞质含量多，因此受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞。 (教材P24“探究·实践”观察蝗虫减数分裂装片)减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？ 减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞赤道板的两侧；末期在细胞两极的染色体由该细胞一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条染色单体构成。减数分裂Ⅱ中期，所有染色体的着丝粒排列在细胞的赤道板位置；末期细胞两极的染色体不含染色单体。 1．卵细胞形成的场所：动物的卵巢、植物的胚囊中。 2．卵细胞形成的过程(N表示染色体数目) 【例1】 如图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞，下列有关说法正确的是(　　) A．是次级卵母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期 B．含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0条 C．正在进行非同源染色体自由组合 D．分裂后形成的2个细胞，都有生殖功能 答案　A 解析　图示细胞着丝粒分裂，无同源染色体，细胞质不均等分裂，处于减数分裂Ⅱ后期，为次级卵母细胞，A项正确、B项错误；非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，C项错误；次级卵母细胞分裂后产生极体和卵细胞，其中只有卵细胞具有生殖功能，D项错误。 【例2】 (2022·6月浙江改编)某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是(　　) A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期 B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期 C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍 D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16 答案　D 解析　由减数分裂过程特点可知，该时期处于减数分裂Ⅰ前期，为初级卵母细胞，A项错误；①与②为同源染色体，③与④为同源染色体，同源染色体的分离均发生在减数分裂Ⅰ后期，B项错误；该细胞的染色体数为4，核DNA分子数为8，减数分裂产生的卵细胞的染色体数为2，核DNA分子数为2，C项错误；a和e进入同一个次级卵母细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，由次级卵母细胞进入同一个卵细胞的概率为1/2×1/2＝1/4，因此a和e进入同一个卵细胞的概率为1/4×1/4＝1/16，D项正确。 比较 项目 相同点 不同点 精子的形成 卵细胞的形成 产生部位 性腺 睾丸 卵巢 减数分裂Ⅰ ①染色体复制；②联会、四分体；③互换 (可能发生)；④同源染色体分离；⑤子细胞中染色体数目减半 1个精原细胞 ↓ 1个初级精母细胞 ↓ 2个次级精母细胞 比较 项目 相同点 不同点 精子的形成 卵细胞的形成 减数 分裂Ⅱ ①着丝粒分裂，染色单体分开；②子细胞中染色体数目不变 2个次级精母细胞 ↓ 4个精细胞 是否变形 — 变形 不变形 分裂结果 得到4个子细胞，并且染色体数目减半 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个极体消失) 精子和卵细胞形成过程出现差异的原因 (1)精细胞变形成蝌蚪状的精子，实质上是生殖细胞的成熟过程，这种变形使精子获得运动能力，可游到卵细胞表面，便于受精。 (2)卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂，使卵原细胞的细胞质更多地集中在卵细胞中，使受精卵内有大量的细胞质。细胞质内的卵黄是受精卵最初发育所需要的营养物质。可见，在卵细胞形成过程中，细胞质发生不均等分裂对发育是有利的。 【例3】 如图是某高等动物体内的细胞分裂示意图，请据图回答下列问题： A　 B　 　C D　 　 E　 F (1)图中属于减数分裂的细胞是________，含有染色单体的是________(均填字母)。 (2)该动物是_______(填“雌性”或“雄性”)，判断依据是_______________。 (3)细胞A处于细胞分裂的________(时期)，该时期细胞染色体最明显的特征是________。细胞C分裂产生的子细胞的名称是________。 解析　分析题图可知，细胞A含有同源染色体，且同源染色体两两配对形成四分体，处于减数分裂Ⅰ前期；细胞B含有同源染色体，且染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上，处于有丝分裂中期；细胞C含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期；细胞D不含同源染色体，且着丝粒已分裂， 处于减数分裂Ⅱ后期；细胞E含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；细胞F不含同源染色体和染色单体，处于减数分裂Ⅱ末期。(1)由以上分析可知，图中属于减数分裂的细胞是A、C、D、F；染色单体从间期复制出现到后期着丝粒分裂消失，因此含有染色单体的是A、B、C。(2)细胞C处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质均等分裂，因此该动物的性别是雄性。(3)细胞A中同源染色体联会，处于减数分裂Ⅰ前期。细胞C为初级精母细胞，其分裂形成的子细胞为次级精母细胞． 答案　(1)A、C、D、F　A、B、C　(2)雄性　细胞C的细胞质均等分裂　(3)减数分裂Ⅰ前期　同源染色体联会　次级精母细胞 【例4】 下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是(　　) A．两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象 B．两者形成过程中都有染色体的复制，两者所含遗传物质均是正常体细胞的一半 C．精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需变形，卵细胞不需要变形，其余完全相同 D．形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞 答案　A 解析　精子和卵细胞都是经减数分裂产生的，两者的减数分裂Ⅰ过程中都有同源染色体的联会、四分体形成、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象，A项正确；精子和卵细胞的细胞核中的遗传物质均是正常体细胞的一半，而卵细胞在形成过程中细胞质不均等分裂，细胞质中的遗传物质多于正常体细胞的一半，B项错误；精子与卵细胞形成过程中不同的地方除精子需经过变形外，还有细胞质的分配情况不同、分裂结果不相同，C项错误；1个卵原细胞产生1个卵细胞，1个精原细胞产生4个精子，25个精原细胞就能产生100个精子，D项错误。 1．过程 (1)精子和卵细胞互相识别。 (2)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。 (3)卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入。 (4)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。 2．受精卵的特点 (1)受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中的染色体一半来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 (2)受精卵中的核物质一半来自父方，一半来自母方，而细胞质内的遗传物质几乎全部来自母方。 3．受精作用的实质 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。 4．减数分裂与受精作用的意义 (1)经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比原始生殖细胞少一半。受精作用后，受精卵的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。这对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定、生物的遗传和变异都具有重要的意义。 (2)减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异；受精时卵细胞和精子的结合又具有随机性，所以同一双亲的后代必然出现多样性。这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 【例5】 下列有关有性生殖生物减数分裂和受精作用的叙述，错误的是(　　) A．基因的分离和自由组合发生在减数分裂Ⅰ B．减数分裂染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅱ C．后代的多样性与配子的多样性、受精的随机性有关 D．两者共同维持了生物前后代染色体数目的恒定 答案　B 解析　减数分裂Ⅰ后期，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，A项正确；减数分裂过程中，染色体数目减半的原因是同源染色体分离，因此发生在减数分裂Ⅰ时期，B项错误；减数分裂产生了多种多样的配子，受精作用过程中精、卵细胞随机结合，两者使后代呈现多样性，C项正确；减数分裂产生了染色体数目减半的配子，而受精作用使雌、雄配子随机结合，受精卵中的染色体数目恢复到与正常体细胞的相同，因此两者共同维持了每种生物前后代染色体数目的恒定，D项正确。 【例6】 下列关于某种动物(体细胞染色体数目为2n)受精作用的叙述，错误的是(　　) A．受精作用是卵细胞和精子相互识别融合成受精卵的过程 B．通常一个卵细胞和一个精子结合 C．受精卵中的染色体数目为2n D．受精卵中染色体全部来自父方或母方 答案　D 解析　受精作用是精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程，A项正确；正常情况下，一个卵细胞只能与一个精子结合，B项正确；若该生物体细胞中染色体数目为2n，则精子和卵细胞的染色体会合在一起仍为2n，C项正确；受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方，D项错误。 核心知识小结 [网络构建] 核心知识小结 [[答题必备] 1.一个精原细胞能产生四个精子，而一个卵原细胞只能产生一个卵细胞。 2．精子形成过程中，细胞质都是均等分裂的；卵细胞形成过程中，初级(次级)卵母细胞的细胞质不均等分裂，极体的细胞质均等分裂。 3．次级精(卵)母细胞内染色体数目并不都是体细胞的一半，在减数分裂Ⅱ后期，其内染色体数目与体细胞是相同的。 1．下列关于减数分裂的说法，错误的是(　　) A．进行有性生殖的生物能进行减数分裂 B．减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ C．减数分裂的四分体时期非姐妹染色单体之间经常交换相应的片段 D．每个原始生殖细胞经过减数分裂都形成4个成熟生殖细胞 答案　D 解析　减数分裂发生在原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，所以只有进行有性生殖的生物才进行减数分裂，A项正确；减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂 Ⅰ，B项正确；四分体时期，非姐妹染色单体之间经常交换相应的片段(染色体互换)，C项正确；精原细胞经过减数分裂形成4个成熟的生殖细胞，卵原细胞经过减数分裂形成1个成熟的生殖细胞，D项错误。 2．动物的卵细胞与精子形成过程中的不同点是(　　) ①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂　②一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞　③一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞　④卵细胞不经过变形阶段 A．①③ B．②④ C．②③ D．①④ 答案　B 解析　次级卵母细胞和次级精母细胞的分裂均类似于有丝分裂，①错误；一个卵原细胞最终只形成一个卵细胞，而一个精原细胞最终形成4个精子，②正确；一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞，一个精原细胞经染色体复制后也形成一个初级精母细胞，③错误；卵细胞不经过变形阶段，而精子的形成需要经过变形阶段，④正确。②④正确，所以B项正确。 3．下列有关减数分裂和受精作用的叙述，不正确的是(　　) A．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ B．一个基因型为AaBb的精原细胞，在发生互换的情况下，能产生四种类型的精子 C．绝大多数精子和卵细胞的识别具有物种特异性 D．精子形成过程中细胞质均分，卵细胞形成过程中没有细胞质的均分 答案　D 解析　精子形成过程中细胞质均分，卵细胞形成过程中也有细胞质的均分，如第一极体分裂形成第二极体的过程，D项错误。 4．(2024·广东)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是(　　) 　 A．精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 B．精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 C．卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离 D．卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离 答案　A 解析　由患儿染色体组成可知，父亲提供的精子中同时存在X染色体和Y染色体，X染色体和Y染色体本应该在减数分裂Ⅰ后期分离，二者未分离而两个不同的细胞会导致同源染色体在同一个精子中，所以导致该患儿染色体异常最可能的原因是精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离，A项符合题意。 5．如图表示某动物体内处于不同分裂状态或时期的细胞，请据图回答问题： (1)该动物的性别是________。 (2)B细胞正处于________分裂________期，细胞内有______条染色单体，________条染色体。 (3)图中D细胞的名称为______________，其细胞内含______个DNA分子。 (4)图中具有同源染色体的细胞有________，有染色单体的细胞有________。(填字母) (5)将上图中A细胞经过减数分裂形成精细胞的过程按分裂的顺序连接起来：________________________(用字母和箭头表示)。 解析　(1)D细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，表明该细胞处于减数分裂Ⅰ后期；该细胞中的细胞质均等分裂，说明该动物的性别是雄性。(2)B细胞中含有同源染色体，且姐妹染色单体分离，说明该细胞正处于有丝分裂后期，此时细胞中染色体上的着丝粒已分裂，故细胞中含有8条染色体，没有染色单体。(3)D细胞处于减数分裂Ⅰ后期，且该动物为雄性，所以称为初级精母细胞，细胞核中含有 8个DNA分子。(4)具有同源染色体的细胞有A、B、D，具有染色单体的细胞有C、D。(5)图中A细胞经过减数分裂形成精细胞的过程依次是A→D→C→E。 答案　(1)雄性　(2)有丝　后　0　8　(3)初级精母细胞　8　(4)ABD　CD　(5)A→D→C→E $$