2.1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 1 复习回顾：有丝分裂过程 1.间期 有丝分裂间期： 进行染色体的复制，即DNA的复制和有关蛋白质的合成。 着丝点 染色单体 染色单体 染色体 2.前期 复习回顾：有丝分裂过程 特点： 1.核膜消失，核仁解体 2.出现染色体和纺锤体 3.染色体散乱分布于纺锤体的中央 膜仁消失现两体 3.中期 复习回顾：有丝分裂过程 特点： 1.染色体的着丝粒整齐的排列在细胞中央的赤道板上。 2.染色体形态稳定，数目清晰。此时是观察和计数染色体的最佳时期。 形定数晰赤道齐 4.后期 复习回顾：有丝分裂过程 特点： 1.着丝粒一分为二，姐妹染色单体 分离，成为两条子染色体； 2.染色体平均分为两组向细胞两极 移动； 点裂数倍均两极 5.末期 复习回顾：有丝分裂过程 特点： 1.染色体消失，纺锤体消失 2.核膜出现，核仁出现 3.细胞中央出现细胞板，形成新的细胞壁 两消两现重开始 一、减数分裂 提出问题 每个人的发育起点都是 。 受精卵 有丝分裂 细胞分化 受精卵 新个体 那精子和卵细胞是怎么产生的呢？ 精子+卵细胞→ 一、减数分裂 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 作出推理 一、减数分裂 46 受精卵 新个体 父 母 （有丝分裂） 46 46 受精 46 ？ ？ 卵细胞 精子 （有丝分裂） 作出推理 一、减数分裂 46 受精卵 新个体 父 母 （有丝分裂） 46 46 受精 46 23 23 卵细胞 精子 （有丝分裂） 作出推理 一、减数分裂 魏斯曼预测： 在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。 减数分裂 1.概念 一、减数分裂 减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半. 1.概念 一、减数分裂 分裂结果 分裂特点 发生时期 发生范围 减数分裂 进行有性生殖的生物 在原始的生殖细胞转变为成熟生殖细胞的时期发生 染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次 成熟生殖细胞中的染色体数是原始生殖细胞中染色体数的一半 二、精子的形成过程 1.形成部位： 二、精子的形成过程 睾丸 精原细胞（原始生殖细胞） 体细胞 有丝分裂 细胞分化 精子 2.大致过程 二、精子的形成过程 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 精原细胞 染色体复制 减数第一次分裂 减数第二次分裂 变形 间期 3.各时期特点 二、精子的形成过程 特点： 精原细胞（原始生殖细胞） 染色体的复制 (1)减数第一次分裂 初级精母细胞 ①间期: DNA数目： 染色单体数目： 染色体数目： 8 4 8 ①染色体复制，出现姐妹染色单体 ②染色体数目不变 ③DNA数目加倍 完成DNA的复制和有关蛋白质的合成（染色体复制）；细胞体积增大。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 特点： 在减数分裂中配对的两条染色体，大小和形态一般相同，一条来自父方，一条来自母方。 同源染色体： 四分体： 联会后的每对同源染色体中共含有四条染色单体。 联会： 同源染色体两两配对的现象。 初级精母细胞 ②前期: 同源染色体联会形成四分体。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ②前期: 四分体 四分体：联会后每对的同源染色体中，含有四个染色单体,叫做一个四分体。（从染色单体的角度考虑） 联会：减数分裂中，同源染色体的两两配对的现象。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 A与B的关系？ A与C的关系？ a与a′的关系？ a与b′的关系？ A和B合称什么？ 同源染色体 非同源染色体 姐妹染色单体 非姐妹染色单体 四分体 数量关系： 四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条姐妹染色单体=4个DNA=8条脱氧核苷酸链 交叉互换： 同源染色体上的非姐妹染色单体之间交叉互换部分片段。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 交 叉 互 换 同源染色体联会 a a’ b b’ 四分体中的非姐妹染色单体交叉互换会引起变异 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 染色单体断裂 a a’ b b’ 交 叉 互 换 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 四分体中的非姐妹染色单体 之间发生交叉互换 交 叉 互 换 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 交 叉 互 换 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 交叉点向末端移动 交 叉 互 换 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 交叉互换使同源染色体的两条非姐妹染色单体 发生遗传物质的部分交换 交 叉 互 换 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 交叉互换使分裂产生的四个子细胞所 含的遗传物质各不相同 交叉互换对于生物的变异有重要意义 交 叉 互 换 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ②前期: （2）同源染色体联会配对，形成四分体； （3）四分体的非姐妹染色单体常发生交叉互换。 （1）染色质高度螺旋化变成染色体； 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ③中期: 同源染色体排列在赤道板两侧 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ③中期: 初级精母细胞 有丝分裂中期 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ④后期: 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ④后期: 有丝分裂后期 初级精母细胞 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ⑤末期: 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 ⑤末期: 特点： 初级精母细胞 次级精母细胞 一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，染色体数目减半。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (1)减数第一次分裂 间期 精原 细胞 初级精 母细胞 次级精 母细胞 染色体 复制 联会、四分体 同源染色体分离 染色体数目减半 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (2)减数第二次分裂 ①前期: (没有间期的有丝分裂) 次级精母细胞 特点： 非同源染色体散乱分布。 注意：此时（次级精母细胞）不再含有同源染色体 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (2)减数第二次分裂 ②中期: (没有间期的有丝分裂) 次级精母细胞 特点： 非同源染色体的着丝点整齐的排列在赤道板中央。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (2)减数第二次分裂 ③后期: (没有间期的有丝分裂) 次级精母细胞 特点： 非同源染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分离，子染色体平均移向细胞两极。 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (2)减数第二次分裂 ④末期: (没有间期的有丝分裂) 次级精母细胞 精子（成熟生殖细胞） 精细胞 变形 特点： 变形 两个次级精母细胞分裂形成四个精细胞。（精细胞经过变形成为成熟生殖细胞精子） 二、精子的形成过程 3.各时期特点 (2)减数第二次分裂 (没有间期的有丝分裂) 次级精母细胞 精细胞 变形 精子 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 二、精子的形成过程 4.重要时期特点总结 减数第二次分裂的特点：（无间期、后期） ①染色体不再复制。 ②细胞中无同源染色体 ③染色体的着丝点分裂。 ①染色体发生复制。 ②同源染色体联会形成四分体。 ③同源染色体分离,非同源染色体自由组合。 减数第一次分裂的特点：（间期、前期、后期） 二、精子的形成过程 4.重要时期特点总结 初级精母细胞 精原细胞 次级精母细胞 精细胞 精子（成熟生殖细胞） 5.减I和减II的比较 二、精子的形成过程 减数I 减数II 染色体复制 着丝点 染色体数目 DNA数目 染色体的主要行为 不分裂 分裂 减半 不减半 减半 减半 同源染色体分离 染色单体分离 复制 不复制 三、卵细胞的形成过程 1.形成部位: 卵巢 2.大致过程: 初级卵母细胞 第一极体 次级卵母细胞 卵原细胞 染色体复制 减数第一次分裂 第一极体 次级卵母细胞 减数第二次分裂 第二极体 第二极体 卵细胞 退化消失 3.具体过程 三、卵细胞的形成过程 染色体复制 联会，形 成四分体 卵原细胞 初级卵母细胞 体积增大 卵细胞 第二极体 次级卵母细胞 第一极体 四、精子与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 染色体的行为变化和DNA分子变化相同 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 五、实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 五、实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.材料选择与原因 蝗虫精母细胞 染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 六、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化 减数分裂第一次分裂 减数分裂第二次分裂 间期 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 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 2n 0 2n n 4n 2n n 2n 2n n 六、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化 配子形成过程中DNA含量变化 4n 3n 2n 1n 间期 减 减 配子形成过程中染色体变化 配子形成过程中染色单体变化 Ⅰ Ⅱ 六、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化 七、有丝分裂过程中DNA、染色体的数量变化 有丝分裂间期 有丝分裂前期 有丝分裂中期 有丝分裂后期 有丝分裂末期 染色体 DNA 2N 2N 2N 4N 4N-2N 2N-4N 4N 4N 4N 4N-2N 七、有丝分裂过程中DNA、染色体的数量变化 八、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化 2．减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型比较与判断 (1)模型 八、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化 2.减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型比较与判断 (2)判断 八、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化 3.“三看法”判断减数分裂和有丝分裂 九、减数分裂和有丝分裂的比较 比较项目 减数分裂 有丝分裂 不 同 点 发生部位 染色体复制次数 细胞分裂次数 有无同源染色体 有无联会、四分体 有无同源染色体分离 何时着丝点分裂 子细胞染色体数目 子细胞名称和数目 相 同 点 体细胞 精巢、卵巢 2次 1次 1次 1次 有 有 有 无 有 无 减Ⅱ后期 后期 减半 不变 精子4个 卵细胞1个 都有纺锤丝；染色体的变化相近； 体细胞2个 十、减数分裂和有丝分裂的图像鉴别 一数 染 色 体 数 目 奇数 偶数 二看 同 源 染 色 体 有同源染色体 无同源染色体 三判断 同 源 染 色 体 行 为 无同源染色体行为 （有丝分裂） 联会、四分体、分离 （减Ⅰ） 减Ⅱ 减Ⅱ 技巧：一数二看三判断 1.二倍体生物细胞图像的判断 十、减数分裂和有丝分裂的图像鉴别 (1)三个前期图的判断 十、减数分裂和有丝分裂的图像鉴别 1.二倍体生物细胞图像的判断 (2)三个中期图的判断 十、减数分裂和有丝分裂的图像鉴别 1.二倍体生物细胞图像的判断 (3)三个后期图的判断 十一、受精作用 1.配子中染色体组合的多样性 数学建模 A B C D 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 AC AD BC BD 2 2 4 × = 1.配子中染色体组合的多样性 原因： ①非同源染色体的自由组合； 精（卵）原细胞中同源染色体n对，则能够形成的配子的种类为2n； ②另外，联会时同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换进一步增进了配子的种类。 十一、受精作用 2.受精作用 (1)概念： 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 十一、受精作用 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 精子 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 精子头部进入卵细胞，尾部留在外面 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 精子头部进入卵细胞，尾部留在外面 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 精子头部进入卵细胞，尾部留在外面 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 卵细胞 卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入 十一、受精作用 2.受精作用 (2)过程： 受精卵 1 1´ 2 2´ 十一、受精作用 2.受精作用 (3)实质 (4)结果 (5)受精作用依赖的细胞学原理 (6)意义 精子和卵细胞的细胞核的融合 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。 ①细胞膜等的识别功能；②生物膜的流动性。 减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物的遗传和变异，都十分重要！ 十一、受精作用 2.受精作用 (7)受精卵中的遗传物质 受精卵中的 遗传物质 母方 父方：细胞核 细胞核 细胞质（线粒体） 受精卵中的染色体：父母双方各提供一半 受精卵中的DNA（遗传物质）：母方>父方 十一、受精作用 2.受精作用 (8)减数分裂和受精作用的图解 (母本)高等动物(2N)(父本) 受精卵(2N) 卵细胞(N) 精子(N) 减数分裂 减数分裂 有丝分裂 受精作用 课堂小结 课堂反馈 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）染色体着丝点分裂发生在: （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 课堂反馈 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 课堂反馈 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 　 课堂反馈 5.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 课堂反馈 6.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 课堂反馈 7.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 课堂反馈 $$