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1节 减数分裂和受精作用 第2章 基因和染色体的关系 1 温故知新 自由组合定律： 发生时间: 形成配子（精子、卵细胞）时 分离定律： 产生体细胞的方式： 有丝分裂 精子和卵细胞是通过什么方式产生的呢？ 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 回顾前面第一章的内容，我们主要学习了遗传学的两大定律，分离定律和自由组合定律，他们发生的时间都是在形成配子时，配子是什么？精子和卵细胞又是如何形成的，是本节课的重点。回忆一下，我们刚刚学完一种体细胞增殖的方式，有丝分裂的特点还记得多少呢？通过一首歌的时间再来回忆一遍。 2 温故知新-歌曲欣赏 间期 前期 中期 后期 末期 子细胞 2N 4N 2N DNA 温故知新 Q1：染色体复制几次？细胞分裂几次？ Q2：结果是一个细胞分裂成几个子细胞？ Q3：子细胞中染色体数目与亲代细胞相比发生了什么变化？ 特点：染色体（DNA）复制一次，细胞分裂一次， 子细胞和亲代细胞染色体数/核DNA数一样。 踩踩踩在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 染色体 2N 2N 2N 4N 在有丝分裂中，染色体复制几次？细胞分裂几次？结果是一个细胞分裂成几个子细胞？子细胞中染色体数目与母细胞相比发生了什么变化？虽然在这个过程中数量有短暂加倍的时期，但最终子细胞和亲代细胞的染色体数一样，保持了遗传的稳定性。那配子的形成能否通过有丝分裂形成呢？ 4 探究精子、卵细胞的生殖方式 提出问题 作出假说 若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，受精卵中的染色体数目会发生什么变化？以人为例，人体细胞染色体数46条 受精卵 新个体 46 46 父 母 46 受精 46 有丝分裂 精子 23 卵细胞 23 魏斯曼(1834---1914) 魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫做减数分裂（meosis）。 后代染色体数目要想保持稳定，在形成配子时染色体数目应该怎么办？父方和母方在形成配子时各自减半，受精形成受精卵后其染色体数目再次恢复，这个预测其实很早就被一位叫魏斯曼的科学家预言了。他这个天才的预见后来也被其他科学家通过显微镜观察所证实。 5 探究精子、卵细胞的生殖方式 提出问题 作出假说 实验证据 得出结论 若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，受精卵中的染色体数目会发生什么变化？ 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。 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 人 46 23 果蝇 8 4 洋葱 16 8 小麦 42 21 精子（卵细胞）的染色体数目为体细胞的 ， 其形成方式是： 。 一半 减数分裂 ♀ ♂ 体细胞 配子 思考：形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞任意分一半染色体进入配子就可以了呢？ 例如，人、果蝇、小麦等，果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。通过实验证据我们发现配子的染色体数目为体细胞的一半，其形成方式是减数分裂，那染色体是如何实现减半的呢？以果蝇为例，形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞任意分一半染色体进入配子就可以了呢 6 思考：形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞任意分一半染色体进入配子就可以了呢？ 同源染色体： 1、形状和大小一般（X、Y除外）相同， 2、一条来自父方，一条来自母方 男性的46条染色体 精子的23条染色体 减数分裂 再来看看人的染色体形态数目，这个是男性体内的46条染色体，你会发现也是出现一对一对形态大小相似的染色体构成，所以我们经常说人有23对染色体，在形成精子时，可以看到精子中染色体数目也是从成对的染色体获得其中一条。我们把这样配对出现的染色体叫做同源染色体，他们的形状大小一般都相同，因为性染色体比较例外， 包含生物体的全部基因信息，控制一种生物各种性状的全部遗传信息 同源染色体的同源体现在进化的起源上，在进化过程中有共同的祖先，使得他们在结构和功能上保持高度的相似性 7 B b C c D D A A 相同基因： 等位基因： 非等位基因： 复等位基因： 在一对同源染色体的相同位置上， 控制着相同性状的基因。如A和A 在一对同源染色体的相同位置上， 控制着相对性状的基因。如B和b，C和c ②位于非同源染色体上的基因，如A和C。 ①位于同源染色体上的非等位基因，如A和b 若同源染色体上同一位置上的等位基因的数目在两个以上，称为复等位基因。如控制人类A、B、O血型的IA、IB、i三个基因。 几个重要概念 A A C c B b 控制不同性状的基因。 精子的形成过程 高等动物： 低等动物/昆虫： 植物： 精原细胞（2n） （原始生殖细胞） 分布 精原细胞(2n) 减数分裂 精子（n） 变形 有丝分裂 精原细胞 (1)场所： (2)来源： 曲细精管 精细胞（n） 精巢 雄蕊的花药（花粉） 人的睾丸和精子示意图 睾丸 教材P19 首先看到教材19页，在不同的生物中，其形成场所不同，在高等动物中叫睾丸，，精子来源于分布在曲细精管中的原始生殖细胞即精原细胞，精原细胞的染色体数和体细胞一样，既可以通过有丝分裂进行自身增殖，又可以通过减数分裂形成精细胞，所以精原细胞也可以说是一种特殊的体细胞 9 减数分裂 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 （精原细胞） （精子） 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 减数分裂的定义 归纳简述分裂的定义， 10 精子的形成过程 减数分裂前的间期 教材P20 特点：A.细胞体积 ； B.染色体进行 （ 的复制和有关 的合成）； C.DNA含量 ，染色单体形成，染色体数目 ； 染色体复制 部分精原细胞 初级精母细胞 增大 复制 DNA 蛋白质 加倍 不变 (不属于减数分裂过程） 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 2n 2n 4n 0 4n 初级精母细胞 初级精母细胞 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ——前期 同源染色体 联会 （1）联会： 同源染色体两两配对的现象 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 2n 4n 4n 有丝分裂前期 联会的目的是分了同源染色体更好的平均分配 12 同源染色体： 非同源染色体： 减数分裂过程中 的两条染色体，形状和大小一般都 ，一条来自 ，一条来自 。 形状、大小 ，且在减数分裂过程中不进行____的染色体。 配对 不相同 相同 父方 母方 配对 减数分裂Ⅰ——前期 在减数分裂过程中，同源染色体 的现象。 联会后的每对同源染色体含有 条染色单体，叫作四分体。 联 会： 四分体： 两两配对 四 减数分裂Ⅰ——前期 （1）该细胞中有 对同源染色体， 它们分别是: 。 2 A和C、A和D、B和C、 B和D A和B、C和D （2）哪几条是非同源染色体？ （3）1个四分体= 对同源染色体 = 条染色体 = 条染色单体 = 个DNA分子 1 2 4 4 四分体 （4）哪几条是姐妹染色单体，非姐妹染色单体？ 染色体互换： 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ——前期 四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段，使遗传物质发生了重新组合。 染色体互换示意图 15 减Ⅰ前的间期 减Ⅰ前期 特点：A. 消失、 出现。 B. 两两配对即联会，形成 分体。 C.同源染色体中的 之间可能发生局部的互换。 同源染色体 四 核膜、核仁 染色体、纺锤体 非姐妹染色单体 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ——前期 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 2n 4n 4n 膜仁消失现两体 有丝分裂前期 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ——中期 减Ⅰ中期 减Ⅰ中期 或 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 2n 4n 4n 有丝分裂中期 异同：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 特点：A. 彼此分离， 非同源染色体 。 B.着丝粒 分裂，染色体数目 ； 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 分离定律 自由组合 不 不变 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ——后期 或 减Ⅰ后期 同源染色体 自由组合定律 染色体数目 染色单体数目 DNA数目 2n 4n 4n B b D d A a 有丝分裂后期 18 减Ⅰ末期 特点：A.细胞膜向内凹陷，从中央缢裂，1个初级精母细胞分裂 为 个 。 B.末期结束，减数分裂I完成，同源染色体平均分配到两个子细胞中去， 染色体数目 。 2 减半 减Ⅰ后期 次级精母细胞 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ——末期 染色体数目 DNA数目 染色单体数目 2n n 4n 2n 4n 2n 或 减Ⅰ后期 减Ⅰ末期 精子的形成过程 同源染色体联会 同源染色体分离 着丝粒不分裂 染色体数目减半 前期 中期 末期 初级精母细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 后期 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ—— 分 同源染色体，染色体数目减半 主要变化 精子的形成过程 前期 中期 末期 在纺锤丝的牵引下，同源染色体分离，分别移向细胞两极. 减数分裂Ⅰ—— 同源染色体联会，形成四分体； 同源染色体的非姐妹染色单体可发生互换。 各对同源染色体整齐排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。 初级精母细胞 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 后期 初级精母细胞 分 同源染色体，染色体数目减半 21 1、判断题 ⑴同源染色体形状、大小一定相等（ ） ⑵形状、大小相等的一定是同源染色体（ ） ⑶一条来自于父方，一条来自于母方的两条染色体一定是同源染色体 （ ） ⑷能够相互配对的染色体一定是同源染色体（ ） ⑸对于雄性哺乳动物来说，同源染色体只存在于生殖器官细胞中，而不存在于其他体细胞（ ） ⑹果蝇体细胞在有丝分裂过程中会形成四分体（ ） √ × × × × × 易错提醒 01 误区一 同源染色体大小一定相同：同源染色体的形态、大小“一般”都相同，但存在例外，如性染色体X、Y，大小不同，但属于同源染色体。 02 误区二 同源染色体一定会形成四分体：同源染色体只有在减数第一次分裂前期才会通过配对形成四分体，有丝分裂过程中不会形成四分体。 03 误区三 同源染色体只存在于进行减数分裂的细胞中：进行有丝分裂的细胞自始至终都存在同源染色体，只是没有出现联会、交换这些特殊的行为变化而已。 ——同源染色体的几个认识误区 精子的形成过程 减数分裂Ⅱ—— 分 姐妹染色单体，同有丝分裂过程 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短，染色体不再复制。 中期 后期 染色体 散乱分布 着丝粒整齐排列在赤道板上 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极 前期 次级精母细胞 末期 变形 变形 精子的形成过程 精细胞 精子 减数分裂Ⅱ—— 精细胞变形成为精子的过程属于细胞分化。 分 姐妹染色单体，同有丝分裂过程 精细胞的变形对受精作用有什么意义？ 变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力 25 思考：精细胞的变形对受精作用有什么意义？ 精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程， 主要变化：①细胞核变成精子头部的主要部分； ②高尔基体发育为头部的顶体； ③中心体演变为精子的尾； ④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。 变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。 精子的形成过程 精原细胞 DNA复制 1 初级精母细胞 2 次级精母细胞 4 精细胞 4 精子 减Ⅰ 减Ⅱ 变形 减数分裂 精子的形成过程（视频） 精子的形成过程 27 及时练（说出时期名称和细胞名称） 减数分裂Ⅰ前期 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ后期 初级精母细胞 减数分裂Ⅱ前期 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ末期 精细胞 减数分裂前的间期 精原细胞 减数分裂Ⅱ后期 次级精母细胞 减数分裂Ⅱ中期 次级精母细胞 减数分裂Ⅰ中期 初级精母细胞 28 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: 6.DNA数目减半发生在: 减数分裂前的间期 减Ⅰ前期 减Ⅰ后期 减Ⅱ后期 减Ⅰ末期 减Ⅰ末期 减Ⅱ末期 快问快答 29 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 精子的形成过程 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 同源染色体 着丝粒变化 染色体主要行为 染色体数目 DNA数目 染色单体数 无 有，分离 不分裂 分裂 着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开 ①同源染色体联会； ②四分体中非姐妹染色单体发生 互换； ③同源染色体分离，非同源染色 体自由组合 2n→n(减半) 4n→2n 4n→2n n→2n→n(不减半) 2n→n 2n→0 比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ 精子的形成过程 初级精母细胞 比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ 观察精子形成过程示意图，回答下列问题： (1)写出图中各种细胞的名称：a.____ __ __，b. ，c.________ _____，d. ，e. 。 (2)染色体数目减半发生在图中 过程中，染色单体消失发生在图中 过程中。 精原 细胞 初级精母细胞 次级精母 细胞 精细胞 精子 b c (3)不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，细胞e有 种，如果考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换，细胞e有 种。 2 4 卵细胞和精子形成过程中，染色体行为是不是一致？ 初级精母细胞 卵细胞的形成过程 卵原细胞 （原始生殖细胞） 卵原细胞 减数分裂 有丝分裂 卵原细胞 (1)场所： (2)来源： 卵细胞 卵巢（哺乳动物） 卵细胞的形成过程 （含发育程度不同的卵泡） 卵细胞 卵泡 卵细胞的扫描电镱照片（放大150倍） 联会 细胞质不均等分裂 减数分裂Ⅰ—分同源染色体 卵原细胞 次级卵母细胞 第一极体 前期 中期 后期 初级卵母细胞 卵细胞的形成过程 减数分裂Ⅱ —分姐妹染色单体 次级卵母细胞 卵细胞 第二极体 第一极体 不均等分裂 均等分裂 前期 中期 后期 卵细胞的形成过程 1 卵原细胞 DNA复制 1 初级卵母细胞 1 次级卵母细胞+ 1第一极体 1 卵细胞+ 3第二极体 减Ⅰ 减Ⅱ 减数分裂 卵细胞的形成过程 卵细胞 初级卵母细胞 第一极体 第二极体 卵细胞的形成过程 卵原细胞 DNA 复制 退化消失 次级卵母细胞 联会，形成四分体 细胞质不均等分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 间期 DNA复制 分同源染色体 分姐妹染色单体 细胞质不均等分裂 细胞质 均等分裂  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 细胞质是否均分 形成的生殖细胞数 4个（4个精细胞） 4个（1个卵细胞+三个极体） 都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，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，第一极体是均等分裂 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） 精子形成过程和卵细胞的形成过程比较 思考：卵细胞形成过程中，为什么细胞质不均等分裂？而精子形成过程中，细胞需要经过变形？ 　细胞质不均等分裂形成的卵细胞较大，保证了受精后能有充足的营养物质，满足早期胚胎发育的需要，而精子变形产生了尾等结构，有利于精子的运动。 精、卵细胞的形成过程比较 如：吸烟影响精子质量。长期吸烟的男性，精子受精能力比不吸烟人群低75%， 因为精子可以识别尼古丁并且做出相应的反应，长期吸烟会使男性的受精 能力降低。 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。 不良环境 减数分裂 生殖细胞 影响 影响 教材P21 与社会的联系 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 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 4n→2n 2n 2n 2n 2n→n 2n 2n 2n 2n 2n 2n→n n n 2n→n 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n→0 0 精原细胞 精细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 DNA数 染色体数 染色单体数 4 4 4 4 2 2 2 4 2 4 8 8 8 4 4 4 4 2 0 8 8 8 4 4 4 0 0 减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化 45 减数分裂和有丝分裂细胞图形识别 4N 2N N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 减数第二次分裂 减数第一次分裂 DNA复制 细胞分裂 细胞分裂 1 核DNA数目变化曲线（2N） 46 4N 2N N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 细胞分裂 着丝粒分裂， 姐妹染色单体分开 细胞分裂 减数第二次分裂 减数第一次分裂 2 染色体数目变化曲线（2N） 减数分裂和有丝分裂细胞图形识别 47 4N 2N N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 细胞分裂 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 DNA复制 减数第二次分裂 减数第一次分裂 3 染色单体数目变化曲线（2N） 减数分裂和有丝分裂细胞图形识别 48 染色体/核DNA数目变化曲线 4N 0 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 后(开) 2N N 变化原因？ DNA复制 变化原因？ 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 变化原因？ 细胞分裂，子染色体进入两个子细胞 变化原因？ 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 变化原因？ 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体 (间期) DNA复制 (减Ⅱ后期) 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化 4 每条染色体上的DNA数 减Ⅰ前期→减Ⅱ中期) 50 染色体与核DNA之比 G1 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ G2 S 1/2 1 ab：间期DNA复制，一条染色体 上有2条DNA分子。 cd：减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。 a b c d e 5 减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化 总结变化原因： ①渐增： ②突增： ③突减： DNA复制 着丝粒分裂 细胞分裂 着丝粒分裂 52 以精子形成过程为例，判断各时期细胞名称。 精原细胞 复制 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ 次级精母细胞 精细胞 减数分裂Ⅱ 数量 次级精母细胞 6 染色体、DNA、单体”数目变化的柱状图 减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化 比较项目 减数分裂 有丝分裂 不 同 点 细胞类型 ______________ 体细胞或原始生殖细胞 发生场所 ______________ 全身各处 细胞分裂次数 ______ ______ 同源染色体行为 同源染色体有_______ ______行为 同源染色体没有_____ ______行为 非同源染色体行为 __________ _______________ 原始生殖细胞 有性生殖器官内 两次 一次 联会、 互换 联会、 互换 自由组合 无自由组合行为 列表比较有丝分裂与减数分裂 不同点 亲、子细胞染色体数目关系 子细胞染色体数目_____ 子细胞染色体数目____ 子细胞数目及类型 ____精子或____卵细胞、___极体 ___________或______ ___________ 相 同 点 ①染色体都只复制 ； ②分裂过程中都出现 ，都有 的消失与重现； ③都有 分裂和 分开现象 减半 不变 4个 1个 2个体细胞 2个原 始生殖细胞 3个 一次 纺锤丝 核仁、核膜 着丝粒 姐妹染色单体 比较项目 减数分裂 有丝分裂 列表比较有丝分裂与减数分裂 列表比较有丝分裂与减数分裂 图像 时期 依据 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅱ前期 有同源染色体，但不联会 有同源染色体联会现象 无同源染色体， 且染色体散乱分布 1. 前 期 有丝分裂前期 列表比较有丝分裂与减数分裂 图像 时期 依据 2. 中 期 有丝分裂 中期 减数分裂Ⅰ 中期 减数分裂Ⅱ 中期 有同源染色体， 且着丝粒排列在赤道板上 同源染色体排列在赤道板两侧 无同源染色体， 且着丝粒排列在赤道板上 列表比较有丝分裂与减数分裂 图像 时期 依据 3. 后 期 有丝分裂 后期 减数分裂Ⅰ 后期 减数分裂Ⅱ 后期 有同源染色体，且着丝粒分裂 后移向两极 同源染色体分离并移向两极 无同源染色体，且着丝粒分裂 后移向两极 “三看”法判断细胞分裂时期 练一练 5.(2022·吉林一中高二期中)假定某动物细胞染色体数目2n＝4，据图指出②③④⑤⑥各细胞所处的分裂时期的叙述，正确的是 A.⑤细胞内有4个四分体，②细胞内有2个四分体 B.②③④⑤细胞均含同源染色体 C.②③④细胞分别为减数分裂Ⅰ前、中、后期 D.⑥细胞是次级精母细胞或极体 √ 解析　四分体为同源染色体配对形成的结构，⑤细胞为有丝分裂后期，没有四分体，②细胞内有2个四分体，A错误； ②④细胞分别为减数分裂Ⅰ前期、后期，③细胞为有丝分裂中期，C错误； 从④细胞质均等分裂可看出该细胞为初级精母细胞，因此⑥细胞是次级精母细胞，初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ后期细胞质不均等分裂，D错误。 练一练 6.如图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂的部分图像，其中属于减数分裂的是 A.①②④⑤⑧⑨ B.③④⑤⑧⑨⑩ C.①②⑥⑦ D.④⑤⑦⑨⑩ √ 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.材料用具： 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ 染色体数目较 ，染色体较 ，易于观察。 观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？ ①雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量 少 大 ②在雌性个体的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞 蝗虫：雌性体细胞24条（22+XX）染色体，雄性23条（22+XO） 卵细胞的形成停留在次级卵母细胞（青春期） 受到精子刺激后，进入减2 62 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ前期 2.辨析出下列各图示的减数分裂时期片： 减Ⅱ后期 减Ⅱ末期 减Ⅱ中期 减Ⅱ前期 减Ⅰ前期 减Ⅰ前期 减Ⅰ后期 减Ⅱ后期 先分减1和减2 64 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 Q1：当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？ 根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ （一个细胞，染色体数目多） （两个细胞，染色体数目少） 减Ⅰ前期 ①联会、形成四分体 ②同源染色体排列在赤道板两侧 ③同源染色体分离 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅱ前期 ①非同源染色体排列混乱 ②非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上 ③姐妹染色单体分开移向细胞两极 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 65 Q2：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？ 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。 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 Q3：观察蝗虫精原细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？ 因为蝗虫精巢中的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。 2.有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥(2n＝10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是 A.图甲、丙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期 B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离 C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近 D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁 √ 练一练 教材P23 配子中染色体组合的多样性 现象： “一母生九子，九子各不同” 思考：父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色 体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同的配子吗？ 疑问：父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同的精子（卵细胞）吗？ 69 配子中染色体组合的多样性的原因 同源染 色体分离 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 染色单 体分开 染色单 体分开 染色体 复制 (1)模拟细胞中只有一对同源染色体的情况 精原细胞 4个，2种 来自同一次级精母细胞的两个精细胞： 两两相同 两两相同或两两互补 来自同一初级精母细胞的精细胞： 一个精原细胞产生4个2种精子， 一个个体产生多个2种精子。 70 请在下图中填充“两对同源染色体” 减数分裂形成配子的染色体组成情况 同源染 色体分离 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 染色单 体分开 染色单 体分开 精原细胞 染色体 复制 精细胞（C） 精细胞（D） 精细胞（E） 精细胞（F） 配子中染色体组合的多样性的原因 71 精原细胞 可能性② 染色体 复制 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 可能性① (2)模拟细胞中有两对同源染色体的情况 配子中染色体组合的多样性的原因 同源染 色体分离 为什么会出现两种可能呢？ 72 (2)模拟细胞中有两对同源染色体的情况 共能产生4种配子 配子中染色体组合的多样性的原因 一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个22=4种精子。 来自同一次级精母细胞的两个精细胞： 两两相同 两两相同或两两互补 来自同一初级精母细胞的精细胞： 为什么同源染色体多了之后，精子的种类也多了？ 73 (3)模拟细胞中有三对同源染色体的情况 配子中染色体组合的多样性的原因 一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个23=8种精子。 每人4根（红、绿各2根）扭扭棒，其中2根从中间分开，分别同颜色的绑在一起，剩下两根 74 1 非同源染色体的自由组合 配子中染色体组合的多样性的原因 配子类型 只有一对同源染色体 只有两对同源染色体 只有三对同源染色体 n对同源染色体 1个精原细胞 1个雄性个体 1个卵原细胞 1个雌性个体 2 种 2n 种 1 种 2n 种 分析产生配子种类时注意: ①“一个个体”还是“一个性原细胞”②雌性个体还是雄性个体 （Aa） （AaBb） （AaBbCc） 2 2 2 2 4 8 1 1 1 2 4 8 思考：人的体细胞有23对染色体，那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种配子呢？ 223 种 75 配子中染色体组合的多样性的原因 1.分析非同源染色体之间自由组合对配子类型的影响 下图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体，分析回答： （1）据图分析可知，对于一个含有两对同源染色体的动物，在同源染色体分离，非同源染色体自由组合时，会有_____种组合结果，因此会形成_____种次级精(卵)母细胞，从而形成_____种配子。 四 四 四 不发生交叉互换时 原因2： 的_______________发生互换（ 期） 非姐妹染色单体 4个 2种 4个 4种 发生交叉互换时 配子中染色体组合的多样性的原因 同源染色体 减Ⅰ前 互换可增加配子的类型，若每一对同源染色体都发生了互换，配子的类型4的n次方，大于2的n次方 77 1.产生配子多样性的原因（做笔记） (1)减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。 (2)减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换 。 四分体时期 核心●归纳 2.配子来源的分析方法 （大本P38） 两精细胞染色体完全相同 同一次级精母细胞 来源于 简记为 同为同一次 两精细胞染色体“互补” 来源于 同一初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞　 简记为 补为同一初 两精细胞染色体有的相同，有的互补 同一个体的不同精原细胞 来源于 简记为 同补为同一体 核心●归纳 配子来源的分析方法 （大本P38） 4.图甲是某生物的一个精细胞，图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断，图乙中与甲细胞来自同一个精原细胞的有 A.①② B.①④ C.①③ D.②④ √ 解析　由图甲可知，形成该细胞的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，依据染色体组成情况可判断，图甲和图乙中③可能来自同一个次级精母细胞；图甲和图乙中①来自同一个精原细胞，故图乙中①、③与甲细胞来自同一个精原细胞。 练一练 小本P145 T12 3.某生物的染色体组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换) A.2种和2种 B.4种和2种 C.2种和4种 D.8种和4种 √ 练一练 5.如图表示某生物的精细胞，试根据细胞内染色体的组成，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换) A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 √ 练一练 来自一个精原细胞的精细胞染色体组成相同或互补，根据这一点可以判断①、④可来自一个精原细胞，②、⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，故这些精细胞至少来自4个精原细胞，C正确。 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。正常人有23对染色体。有种叫“21三体综合征”（唐氏综合征）的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。 21三体综合征患者 染色体组型 减数分裂异常情况分析 对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。 84 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，智力远低于正常人。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。 13三体综合征 这种染色体组成的异常是如何出现的？ 教材课后习题·拓展应用1 减数分裂异常情况分析 1．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。(只表示13号染色体即可) 若减数分裂过程正常进行 配子中各有1条13号染色体 若减数分裂Ⅰ两条13号染色体不能正常分离 减数分裂异常情况分析 减数分裂异常情况分析 减Ⅱ异常：若某次级性母细胞的13号染色体的染色单体不能正常分离 1．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。(只表示13号染色体即可) 若减数分裂过程正常进行 配子中各有1条13号染色体 减数分裂异常情况分析 减数分裂Ⅰ异常： 形成的配子都异常 减数分裂Ⅱ异常： 形成的配子半数异常 1．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。(只表示13号染色体即可) 减数分裂异常情况分析 1．试分析染色体组成为XXY的人（克氏综合征）病因 2．试分析染色体组成为XYY的人（XYY综合征）病因 ①父方的减Ⅰ异常，同源染色体XY未分离，减Ⅱ正常，形成XY组成的精子 ②母方的减Ⅰ异常，同源染色体XX未分离，减Ⅱ正常，形成XX组成的卵细胞 ③母方的减Ⅰ正常，减Ⅱ异常，X的姐妹染色单体分裂后移向同一极，形成XX组成的卵细胞 父方的减Ⅰ正常，减Ⅱ异常，形成YY组成的精子 2．请据图分析：患有“13三体综合征”的患者是否还能正常生殖：_____。 联会紊乱 不能正常分离 （不能正常联会） 不能 减数分裂异常情况分析 不能正常进行减数分裂 2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有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? 马的体细胞32对染色体 马的生殖细胞32条染色体 驴的体细胞31对染色体 驴的生殖细胞31条染色体 骡的体细胞63条染色体 教材课后习题·拓展应用2 91 受精作用 两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程。 体现了细胞膜的信息交流功能 体现了细胞膜的结构特点：流动性 输卵管 1 概念 2 场所 92 受精作用 受精卵细胞核中的________数目又恢复到体细胞中的数目， 其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。 卵细胞 精子 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入 精子和卵细胞的细胞核融合，彼此染色体会合在一起 精子接触卵细胞，靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别 受精卵 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 染色体 3 过程 4 实质 5 结果 排卵期一般在月经来潮的第14天左右，如，从月经第一天开始算起，第14天左右是排卵日，排卵日的前5天和后5天加起来成为排卵期，即第9天到18天左右 94 子代从双亲各继承半数的染色体，双亲对子代遗传物质的贡献是一样的吗？ 受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供 。 受精卵中的质基因: 提供。 受精卵 细胞核： 细胞质： 精子的核+卵细胞核 几乎全由卵细胞提供 思考: 一半 母方 母系遗传病 95 遗传稳定性 遗传多样性 配 子 形 成 减数分裂形成的配子中的染色体数目减半。 在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时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。 受 精 作 用 卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目 卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性。 2n→n n→2n 配子多样性 配子结合随机 减数分裂和受精作用的意义 受精作用曲线图解读： ①减数分裂 互 换（前期Ⅰ） 非同源染色体自由组合（后期Ⅰ） 配子（精子、卵细胞）的多样性 ②受精作用 雌（卵细胞）、雄配子（精子）的结合的随机性 提高后代的变异力；多样性，进而推动生物进化。 配子（精子、卵细胞）中染色体减半 受精卵中染色体恢复到与体细胞相同 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。 小结 98 5.如图表示在不同生命活动过程中，细胞内染色体的变化曲线，下列叙述正确的是 A.a过程没有姐妹染色单体 B.b过程细胞数目不变 C.c过程发生受精作用 D.d过程没有同源染色体 √ 解析　图中ab过程为减数分裂，c为受精作用，d为有丝分裂。a过程为减数分裂Ⅰ，在减数分裂Ⅰ前的间期，染色体复制，每条染色体上出现两条姐妹染色单体，A项错误； b过程是减数分裂Ⅱ，分裂结束后细胞数目加倍，B项错误； d过程表示有丝分裂，该过程细胞中始终有同源染色体存在，D项错误。 练一练 6.(2022·黑龙江大庆一中高一期末)下列关于人体细胞分裂和受精作用的叙述，不正确的是 A.21三体个体的形成可能与减数分裂形成配子时同源染色体分开异常有关 B.每个卵细胞继承了初级卵母细胞核中1/4的遗传物质 C.受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方 D.同一双亲的后代呈现多样性与精子和卵细胞结合的随机性有关 解析　人体在减数分裂过程中，若一对21号同源染色体没有分离，就会产生含有2条21号染色体的异常配子，该异常配子与正常配子受精后的受精卵发育而来的个体就是21三体个体，A正确； 可以说受精卵中的染色体一半来自精子，一半来自卵细胞，但不能说受精卵中的遗传物质(或DNA)一半来自精子，一半来自卵细胞。因为受精卵细胞质中的遗传物质几乎全部来自卵细胞，C错误。 √ 练一练 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.28.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.28.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$