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

2025-09-21
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精品

摘要:

该高中生物学课件围绕减数分裂与受精作用的核心概念展开,从配子染色体数目异常的假设问题导入,逐步引导学生理解同源染色体联会、四分体形成、交叉互换及染色体行为变化等关键过程,构建起“有丝分裂→减数分裂→受精作用→个体发育”的知识链条,形成清晰的学习支架。 其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养。例如,通过果蝇实验材料分析和蝗虫精母细胞装片观察,强化结构与功能观和生态观,培养学生基于证据的逻辑推理能力;在精子与卵细胞形成对比中设置辨析题,训练批判性思维;借助蜜蜂假减数分裂案例拓展视野,体现跨学科融合与社会责任意识。该资料既帮助学生系统掌握遗传变异机制,又提升教师课堂设计的专业性和教学效率。

内容正文:

2.1 减数分裂及受精作用 第二章  基因和染色体的关系 受精卵 新个体 92 (有丝分裂) 如果配子(精子或卵细胞)是通过有丝分裂的方式产生的,那么子代的染色体数目会怎样? 问题探讨 92 46 父 母 46 46 46 (有丝分裂) (有丝分裂) 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 问题探讨 生长周期短,繁殖快 染色体数目少,易于观察 有易于区分的相对性状 体细胞 配子 1.选择果蝇作为实验材料的好处? 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。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。 问题探讨 数目: 形态: 体细胞 配子 2.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差异? 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。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。 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。 受精 有丝分裂 受精卵 相互识别、融合 精子 (来自父方) 卵细胞 (来自母方) 精原细胞 1.形状和大小一般相同 2.一条来自父方,一条来自母方 Q1:体细胞中是否有同源染色体? Q2:有丝分裂中是否有同源染色体? :减数分裂过程中配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。 1.同源染色体 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 减数分裂相关概念 2.非同源染色体:形状、大小一般不相同;减数分裂过程中不配对 例:下列几组染色体中,属于一对同源染色体的是( ) D E 减数分裂的相关概念 减数分裂相关概念 有丝分裂 受精 受精卵 精子 (来自父方) 卵细胞 (来自母方) 原始生殖细胞 生殖细胞 推测:从每对同源染色体中取出1条组成 2.联会: 同源染色体两两配对的现象 减数分裂相关概念 3.四分体:联会后的每对同源染色体中,含有四条染色单体,叫做一个四分体。 Q3:1个四分体 = 对同源染色体 = 条染色体 = 条染色单体= 个DNA Q4:有丝分裂过程中有同源染色体么?有四分体出现么? 有同源染色体,但不发生联会 因此无四分体出现 同一着丝粒连接的两条染色单体 不是同一着丝粒连接的两条染色单体 (1)姐妹染色单体: (2)非姐妹染色单体: 复制 姐妹染色单体 姐妹染色单体 非姐妹染色单体 减数分裂相关概念 ①判断下列数量: 染色体:_____ 染色单体:_____ DNA:_____ ②判断下列关系: 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与C′的关系? 8 4 8 同源染色体 非同源染色体 姐妹染色单体 同源染色体的非姐妹染色单体 非同源染色体的非姐妹染色单体 减数分裂相关概念 减Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象 减数第一次分裂前期 进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的变异性 互换 (1)概念: (2)时期: (3)意义: 减数分裂的过程——精子的形成 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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。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。 原始生殖细胞 成熟生殖细胞 减数分裂 染色体复制 细胞分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 精原细胞 卵原细胞 初级精母细胞 初级卵母细胞 次级精母细胞 次级卵母细胞 精子 卵细胞 减数分裂的概念 间期 场所:睾丸(人和其他哺乳动物); 精巢(如昆虫) 花粉(高等植物) 曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞即精原细胞。 受精卵 精原细胞 有丝分裂 细胞分化 更多精原细胞 有丝分裂 精细胞 减数分裂 Q5:正常人体细胞有46条染色体,精原细胞中有几条染色体? Q6:精原细胞的产生方式为?精细胞的产生方式为? 减数分裂的过程——精子的形成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4→5 →7 →2 →9 →6 →8 →10 →1 →3 排排序 初级精母细胞 染色体复制 体积增大 精原细胞 减数分裂前的间期 ①染色体复制 (DNA复制,有关蛋白质的合成) ②中心粒倍增 减数分裂的过程——精子的形成 ①膜仁消失现两体;(与有丝分裂 ) ②同源染色体 ,形成 ; 联会 四分体 互换 基因重组 相同 减数分裂Ⅰ前期 初级精母细胞 减数分裂的过程——精子的形成 两两配对 ③四分体的非姐妹染色单体可能发生 。( ) (四分体)排列在细胞中央的 。 各对同源染色体 赤道板两侧 初级精母细胞 初级精母细胞 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂的过程——精子的形成 每条染色体的着丝粒与连接在 上。 纺锤丝 在纺锤丝的牵引下,配对的两条 分离, 自由组合( ) 同源染色体 非同源染色体 基因重组 减数分裂的过程——精子的形成 减数分裂 Ⅰ 后期 组合一 组合二 一个初级精母细胞分裂形成两个 细胞,染色体数目 。 次级精母 减半 初级精母细胞 次级精母细胞 减数分裂的过程——精子的形成 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅱ前期 次级精母细胞 ①减Ⅰ末期结束紧接着进入减Ⅱ前期; ② 染色体复制, 染色体散乱分布; ③前期过程与有丝分裂 ,但没有 相似 同源染色体 不进行 减数分裂的过程——精子的形成 减数分裂Ⅱ中期 非同源染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上; 次级精母细胞 非同源 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂的过程——精子的形成 减数分裂Ⅱ末期 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目暂时加倍,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极 两个次级精母细胞,缢裂形成四个精细胞 Q7:若无互换,得到的4个精细胞之间有什么关系? 次级精母细胞 精细胞 两两相同 两两互补 同一个次级精母细胞 同一个初级精母细胞 减数分裂的过程——精子的形成 复杂的变形 精细胞经过复杂的变形才能形成精子。精子分为头部和尾部,头部有细胞核,尾长,能够摆动。 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 思考: ①减数第一次分裂的实质是 ,减数第二次分裂的实质是__________________。 ②染色体数目减半发生的时期是 。 同源染色体分离 姐妹染色单体分离 减数第一次分裂 减数分裂的过程——精子的形成 1.间期细胞发生的主要变化? 2.联会并形成四分体的时期? 3.四分体存在的时期是? 4.互换的时期?在哪两者之间? 5.同源染色体分离、非同源染色体自由组合的时期? 6.从何时期开始,将不再有同源染色体? 7.染色体减半发生在什么时期? 8.染色体数目有加倍的时期是? 9.姐妹染色单体什么时期形成?什么时候分离? 核DNA的复制和相关蛋白质的合成 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ前期,同源染色体中的非姐妹染色单体 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ末期(形成两个子细胞) 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅰ前的间期; 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂的过程——精子的形成 速答挑战 减数分裂Ⅰ前期、中期 Q1:有同源染色体是否就能形成四分体? 拓展 提升科学思维 并非所有的细胞分裂都存在四分体,联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象, 有丝分裂过程中虽有同源染色体但不进行联会,故不存在四分体。 Q2:同源染色体大小一定相同吗?大小形态相同的染色体一定是同源染色体吗?举例说明。 同源染色体也有大小不同的,如人类男性体细胞中的X染色体和Y染色体; 大小相同的染色体不一定是同源染色体,如着丝粒分裂后形成的两条染色体。 项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 间期DNA复制 同源染色体 着丝点变化 染色体主要行为 染色体数目 DNA数目 染色单体数 复制 不复制 无 有,分离 不分裂 分裂 着丝点分裂,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互换 ③同源染色体分离,非同源染色体自由组合 2n→n (减半) 2n →4n →2n 0→ 4n → 2n n →2n →n (不减半) 2n →n 2n → 0 2.下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体,在减数分裂过程中该对同源染色体发生了互换,结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中,来自同一个次级精母细胞的是 A.①与② B.①与③ C.②与③ D.②与④ √ 巩固练习 3.如图是某种生物的精细胞,根据细胞内染色体的类型(深色来自父方、白色来自母方)回答下列问题: (1)可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是:A和____;____和D。 E C (2)这6个精细胞至少来自___个精原细胞;至少来自___个次级精母细胞。 2 4 (3)精细胞A的一条染色体在初级精母细胞_____________时期发生了_____。 四分体(联会) 互换 (4)精细胞E、F和____最可能来自同一个______精母细胞。 初级 A (5)这6个精细胞中同时含有来自父方和母方遗传物质的是_______________。产生这种现象的原因是同源染色体________________________和非同源染色体之间_________。 非姐妹染色单体之间互换 A、B、C、E、F 自由组合 根据基因型或染色体“互补性”判断配子来源 (1)若两个精细胞中染色体组成“完全相同”( 与 及 与 视作相同), 则它们可能来自同一个次级精母细胞。 (2)若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。 1.染色单体的交叉互换发生在同源染色体分离之前。( ) 2.减数第二次分裂后期彼此分离的染色体大小、形态一样,但不是同源染色体。 ( ) 3.减数第二次分裂后期的细胞中的染色体数目与体细胞相同。( ) 4.人体次级精母细胞中的染色体数是23或46条,可能含有姐妹染色单体和同源染色体。( ) 5.减数第二次分裂和有丝分裂最大的区别是减数第二次分裂没有同源染色体,有丝分裂任何时期均有同源染色体存在。( ) ✕ √ √ √ 课堂巩固 √ 卵细胞产生的场所: 卵巢 (动物) 子房(植物) 图2-4 人的卵巢(横切面)示意图和卵细胞的电镜照片 卵细胞的扫描电镜照片(放大 150 倍) 卵泡 卵细胞 减数分裂的过程——卵细胞的形成 减Ⅰ 减Ⅱ 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 间期 卵细胞 卵巢 精子和卵细胞的形成过程比较 你能找出卵细胞形成过程与精子形成过程的异同吗? 初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行___________,形成大小不同的两个细胞,大的叫做_____________,小的叫做_____________。 不均等分裂 次级卵母细胞 (第一)极体 减数第一次分裂 细胞质不均等分裂 复制 联会 同源染色体分离,非同 源染色体自由组合 初级卵母细胞 卵原细胞 减数分裂的过程——卵细胞的形成 思考:该过程与精子形成过程有什么不同? 次级卵母细胞减数分裂Ⅱ__________,形成一个大的______和一个小的_________;减数分裂Ⅰ中形成的(第一)极体也会分裂(均等分裂)为两个_________;不久,三个极体都________,结果是一个卵原细胞经过减数分裂只形成___个卵细胞;而且,卵细胞的形成_______变形 不均等分裂 卵细胞 (第二)极体 (第二)极体 退化消失 1 不需要 第二极体 卵细胞 次级卵母细胞 细胞质不均等分裂 无需变形 细胞质 均等分裂 退化消失 着丝点 分裂 着丝点 分裂 (第一)极体 减数第二次分裂 减数分裂的过程——卵细胞的形成  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(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,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) 减数分裂的过程——卵细胞的形成 Q8:假设某生物有4条染色体,1个精原细胞经过减数分裂可得到几种精细胞?一个个体呢?(不考虑互换) Q9:卵细胞形成过程中,为什么细胞质会出现不均等分裂? Q10:精子形成过程中,为什么细胞需要经过变形? 2种;4种 保证受精后有足够的营养物质,满足早期胚胎的营养需求 便于移动 或 注意:卵细胞的分裂是不连续的,减一发生在卵巢中,排在输卵管中的是次级卵母细胞。在与精子完成受精后,才进行减数第二次分裂,形成一个卵细胞和一个第二极体,第一极体不再分裂,卵细胞和精子融合,最终形成受精卵。 6.一个精原细胞和一个卵原细胞产生的精子和卵细胞数量之比为4∶1 (  ) 7.精子和卵细胞形成过程中染色体的行为变化不同(  ) 8.在卵细胞的形成过程中,细胞都是不均等分裂的(  ) 9.卵细胞形成过程中无联会现象(  ) 10.哺乳动物精子与卵细胞形成过程中染色体都在减数分裂Ⅰ后期加倍后再平均分配到子细胞中(  ) 11.精原细胞、卵原细胞是通过减数分裂产生的(  ) √ × × × 课堂巩固 × × 41 减数分裂Ⅱ前期 次级精(卵)母细胞或第一极体 减数分裂Ⅰ中期; 初级精(卵)母细胞 有丝分裂前期;性原细胞 减数分裂Ⅰ后期 初级卵母细胞 减数分裂Ⅰ前期 初级精(卵)母细胞 有丝分裂后期 性原细胞 判断细胞所处时期及细胞名称 减数分裂Ⅰ后期; 初级精母细胞 减数分裂Ⅱ中期 次级精(卵)母细胞 减数分裂Ⅱ后期; 次级卵母细胞 有丝分裂中期 性原细胞 减数分裂Ⅱ后期 次级精母细胞或第一极体 判断细胞所处时期及细胞名称 有同源染色体 无同源染色体 1.出现联会、四分体 2.有着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,移细胞两极 1.染色体上有姐妹染色单体 2.同源染色体分离 3.同源染色体排列在赤道板 无上述同源染色体特殊行为 ————精细胞或卵细胞或极体 二看染色体或染色质 三看同源染色体行为 ————有丝分裂 减数第二次分裂 减数第一次分裂 染色体位置 染色体形态 染色体数目 依 据 一看有无同源染色体 染色质 44 12.如图表示某种动物不同个体的某些细胞分裂过程,下列相关叙述错误的是 A.甲、丙两细胞都发生同源染色体的分离 B.图中的细胞均处于细胞分裂后期 C.可属于卵细胞形成过程的是甲、乙、丁 D.乙、丁细胞的染色体数目都是体细胞的一半 √ 13.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 √ 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 核DNA 染色体 染色单体 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 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 染色体数 DNA数 染色单体数 4 4 0 4 8 8 4 8 8 4 8 8 2 4 4 2 4 4 2 4 4 4 4 0 2 2 0 减数分裂染色体、DNA、染色单体数目变化 47 DNA 间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期 精/卵细胞 2n~4n   4n   4n   4n   4n   2n   2n   2n   2n   n 间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期 2n 4n n DNA 时期 DNA复制 细胞分裂,DNA平均分配 细胞分裂,DNA平均分配 减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化 染色体 时期 间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期 染色体 间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期 精/卵细胞 2n 2n 2n 2n 2n n n   2n 2n n 2n 4n n 同源染色体分离,进入两个子细胞 着丝粒分裂 细胞分裂, 染色体平均分配 减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化 染色 单体 间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期 精/卵细胞 0~4n   4n 4n   4n   4n   2n 2n   0   0   0 染色单体 4n 2n 时期 间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期 DNA复制,染色单体形成 细胞分裂 染色单体减半 着丝粒分裂,染色单体消失 减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化 ①着丝点分裂发生在_____; ②上图若表示有丝分裂过程,bc段表示_______期; ③上图若表示减数分裂过程,则:   联会发生在___;   同源染色体分离,非同源染色体自由组合发生在__;   染色体数目减半发生在____。   因为bc段可表示 期。 分裂的前、 中 减数分裂Ⅰ全过程和减数分裂Ⅱ的前、 中 bc cd bc bc 有丝分裂和减数分裂各个时期每个细胞核内染色体、核DNA、染色单体的数目变化柱形图——以2n为例; 有丝分裂 减数分裂 染色体数  染色单体数 核DNA分子数 减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化 1.实验原理 根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化,识别减数分裂的各个时期。 2.实验选材:分裂旺盛的雄性个体生殖器官。 如动物精巢、植物花药 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 3.实验步骤 制作装片 ↓ 显微观察 低倍镜观察 绘图 ↓ ↓ 高倍镜观察 ↓ 选蝗虫:染色体数目较少,染色体较大,易于观察。 选择雄性的原因: ①雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌配子的数量 ②卵巢内的减数分裂是不彻底的,排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ前期 实验结果:说出下列各图示的减数分裂时期 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ末期 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅰ末期 1.下列可作为观察减数分裂的实验材料是( ) A.百合花药 B.马蛔虫受精卵 C.洋葱根尖分生区 D.人的皮肤细胞 2.下列关于观察细胞减数分裂实验的叙述中,错误的是( ) A.可用蝗虫精母细胞的固定装片观察减数分裂 B.可在显微镜下观察到一个精原细胞减数分裂的连续变化 C.装片制作的过程中需要用醋酸洋红溶液对染色体进行染色 D.视野中分裂间期的细胞较多,原因是间期时间长、分裂期时间短 A B 课堂巩固 核心问题1:减数分裂如何使配子中染色体数目减半? 1 2 3 4 1 3 2 4 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 以精子形成的过程为例(2n=4),模拟减数分裂过程中染色体的行为变化 减数分裂Ⅰ 前期 减数分裂Ⅱ 前期 减数分裂Ⅱ 后期 减数分裂Ⅰ 后期 减数分裂Ⅰ 中期 1 3 1 3 2 4 2 4 核心问题2:减数分裂如何使配子具有多样性? 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 4 3 1,3 2,4 1 3 2 4 1 4 3 2 1,4 2,3 ①同源染色体分离, 非同源染色体自由组合 (减数第一次分裂后期) 思考:在不考虑交叉互换的条件下,某物种(2n=4)中 减数分裂形成配子的种类 如果是人类(2n=46),一个个体可能产生多少种配子呢? 223 若再考虑交叉互换,通过减数分裂产生的配子种类就更多了 配子多样性的原因: ①减数第一次分裂后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合; ②减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换。 配子个数 配子种类 配子种类 (n对同源染色体) 一个精原细胞 4 2种 2种 一个雄性个体 — 22种 2n种 一个卵原细胞 1 1种 1种 一个雌性个体 — 22种 2n种 母方 父方 通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。 两者的细胞核融合,彼此的染色体会合在一起。 受精卵中的遗传物质 母方 父方 核DNA 质DNA: 线粒体 受精卵中的染色体: 父母双方各提供一半 1.概念: 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 细胞膜上的糖蛋白 细胞膜的流动性 2.场所: 输卵管 依赖于细胞膜的信息交流功能 3.过程: 母方 有性生殖的后代具有多样性 雄配子 雌 配 子 受精作用:精子和卵细胞的随机结合 ①减数分裂 ②受精作用 提高后代的变异力;多样性,进而推动生物进化。 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。 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 雌(卵细胞)、雄配子(精子)的结合的随机性 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 受精作用 A. a阶段进行了有丝分裂,b阶段进行了减数分裂 B. LM段所示过程与细胞膜的流动性相关 C. GH段和OP段染色体数目一样 D. a、b可以分别表示一个细胞周期 T1 T16 T17 ③减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系 受精卵 有丝分裂 分化 原始生殖细胞 成熟生殖细胞 受精作用 受精卵 体细胞 有丝分裂 分化 减数分裂 亲代个体 子代个体 减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系 4.如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中相关物质(①~③)的数量。下列表述与图中信息相符的是 A.Ⅱ所处阶段可发生非同源染色体的自由 组合 B.Ⅲ可代表初级精母细胞 C.②代表染色体 D.Ⅰ~Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1 √ 3.如图所示,图Ⅰ是某动物细胞(2n=4)处于不同分裂时期的图像;图Ⅱ中①~④表示该动物有性生殖时细胞分裂的不同时期,其中a、b、c分别表示某时期一个细胞中三种物质或结构的相对数量。下列说法中不正确的是 A.图Ⅰ中甲、丁细胞染色体数目不同而核DNA数目相同 B.该动物性腺中存在图Ⅰ所示的所有细胞分裂方式 C.图Ⅱ中处于③时期的细胞为次级卵母细胞或极体 D.图Ⅱ中②对应的时期包含了图Ⅰ中的丙 √ 1.如图表示某种生物正在进行分裂的细胞,下列说法正确的是 A.该细胞是次级精母细胞,处于减数分裂Ⅱ后期 B.该细胞含有2对同源染色体,8个核DNA分子,4条染 色体 C.该细胞正在进行同源染色体的分离,非同源染色体的 自由组合 D.该细胞将来形成两个子细胞,其中仅一个具有生殖能力 典题应用 √ 蜜蜂属于完全变态发育的昆虫。蜂王和工蜂由受精卵发育而成(2n=32),工蜂不育,负责采集花粉、喂养幼虫等工作,蜂王通过减数分裂专职产卵。未受精的卵发育成雄蜂,雄蜂通过假减数分裂产生精子,即:减数分裂Ⅰ过程,1个初级精母细胞分裂成1个含有细胞核的次级精母细胞和 1个体积较小不含细胞核的细胞(退化凋亡);减数分裂Ⅱ过程,1个次级精母细胞着丝粒分裂产生1个体积较大的精细胞(变形成精子)和1个体积较小的细胞(退化凋亡)。 拓展 提升科学思维 (1)对雄蜂和蜂王来说,它们的1个精原细胞和1个卵原细胞产生的配子种类数分别为多少种,为什么? 提示 1种、1种;因为雄蜂的1个精原细胞和蜂王的1个卵原细胞均只能产生1个配子。 (2)请从染色体行为和细胞质分裂方式分析,蜜蜂的初级精母细胞和初级卵母细胞减数分裂Ⅰ过程中还有哪些异同点? 提示 初级精母细胞没有同源染色体分离,而初级卵母细胞有;细胞质均为不均等分裂。 (4)蜜蜂中的雄蜂体细胞中染色体数目虽然减少一半,但仍能正常生活。如何解释这一现象? 提示 这些生物的体细胞中的染色体数目虽然减少一半,但仍具有一整套非同源染色体,这一套染色体携带着控制该种生物体所有性状的一整套基因。 (5)卵细胞可保留大部分卵母细胞的物质,其意义是什么? 提示 为胚胎早期发育提供物质和能量。 (3)若一只雌蜂和一只雄蜂交配产生F1,在F1雌雄个体交配产生的F2中,雄蜂的基因型共有AB、Ab、aB、ab四种,雌蜂的基因型共有AaBb、Aabb、aaBb、aabb四种,则亲本的基因型是什么? 提示 雌蜂基因型是aabb,雄蜂基因型是AB。 类 型 一 类 型 二 基因型为YyRr的个体(无染色体互换)产生配子的情况: 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 一个雄性个体 一个卵原细胞 一个雌性个体 4种 2种(YR、yr或Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR) 1种(YR或yr或Yr或yR) 4种 4种 4种 ①自由组合:减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因自由组合。 (基因重组) 假设某种生物体细胞中有n对同源染色体: 若无染色体互换,该原始生殖细胞可能产生 种配子; 实际上经减数分裂能产生 种配子。 若无染色体互换,该生物体可能产生 种配子; 实际上经减数分裂能产生 种配子。 2n 2或1 2n 2n 复制 减数 分裂 Ad aD (2种) 复制 Ad aD (4种) AD ad 交叉互换 减数 分裂 重组型 基因型为AaDd的个体(染色体交叉互换)产生配子的情况: 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 一个精原细胞 一个雄性个体 一个卵原细胞 一个雌性个体 4种 4种(AD、Ad 、aD、ad ) 4种(AD、Ad 、aD、ad ) 4种(AD、Ad 、aD、ad ) 1种(AD或Ad 或aD或ad ) 4种 4种 4种 ②交叉互换 (基因重组) 假设某种生物体细胞中有n对同源染色体,若有染色体互换且每对同源染色体均发生一次互换。 ①该原始生殖细胞可能产生 种配子; 实际上经减数分裂能产生 种配子。 ②该生物体可能产生 种配子; 实际上经减数分裂能产生 种配子。 4n 4或1 4n 4n 下图是某患者的染色体组成,请仔细观察,寻找病因;请从精子或卵细胞形成的角度进一步推测该病病因。 染色体组型 正常对照 减Ⅰ异常分裂 ③减Ⅰ异常分裂(变异类型: ) 染色体数目变异 异 常 正 常 ④减Ⅱ异常分裂(变异类型: ) 染色体数目变异 ①减数第一次分裂后期,非同源染色体自由组合,导致非同源染色体上非等位基因自由组合(基因重组)。 ②减数第一次分裂前期,联会的同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,导致染色单体上的基因重组。 ③减Ⅰ异常分裂(染色体数目变异) ④减Ⅱ异常分裂(染色体数目变异) 配子多样性的原因: 1.判断关于减数分裂过程的叙述 (1)减数分裂Ⅰ后期,实现了同源染色体分离,非同源染色体自由组合 (  ) (2)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ(  ) (3)玉米(雌雄异花)的染色体核型为2n=20,其减数分裂过程中可以形成10个四分体(  ) (4)减数分裂过程中姐妹染色单体的分离是星射线牵引的结果,发生在MⅡ后期(  ) √ 五分钟 查落实 √ √ × (5)次级精母细胞在某一时期和体细胞染色体数目相同(  ) (6)雌果蝇体细胞中有4对同源染色体,经减数分裂得到的卵细胞有2对同源染色体(  ) (7)一个基因型为AaBb的个体,若部分细胞出现了互换,则产生配子的种类数可能会增多(  ) (8)人的一个精原细胞产生两个相同精子的概率为1/223(  ) √ × × × 2.判断关于受精作用的叙述 (1)受精卵中的遗传物质一半来自精子,一半来自卵细胞(  ) (2)有性生殖的同一双亲后代必然呈现多样性,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(  ) (3)受精作用过程涉及的细胞膜的功能之一是信息传递,体现的膜的结构特点是具有一定的流动性(  ) × √ √ 第1步:精子穿越卵细胞膜外结构 获能后的精子与卵子相遇 释放多种酶 溶解卵细胞膜外的一些结构 借助精子自身运动 精子接触卵细胞膜 受精作用 第2步:透明带反应 精子触及卵细胞膜的瞬间,透明带会迅速发生生理反应,阻止后来的精子进入透明带。 防止多精入卵的第一个屏障 受精作用 第3步:精子入卵 第4步:卵细胞膜反应 精子外膜与卵细胞膜融合,精子入卵。 精子入卵后,卵细胞膜会立即发生生理反应,拒绝其他精子再进入卵内。 防止多精入卵的第二个屏障 第5步:雌雄原核的形成 雄原核 雌原核 第一极体 放出的第二极体 雄原核的形成: 雌原核的形成: 精子入卵后,尾部脱离,原有的核膜破裂并形成一个新的核膜,形成一个比原来精子的核还大的核,叫做雄原核。 精子入卵后被激活的卵子完成减数分裂Ⅱ,排出第二极体,形成雌原核。 受精作用 第6步:雌、雄原核融合,受精卵形成 雌、雄原核充分发育 相向移动,彼此靠近 核膜消失,形成含有两个染色体组的合子,受精卵形成 雌、雄原核靠近 核膜消失,第一次卵裂即将开始 受精作用 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 Lavf58.28.100 $

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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
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