2.1.1 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

该高中生物学课件围绕减数分裂和受精作用，系统阐述精子与卵细胞形成过程、减数分裂各时期特征及与有丝分裂的比较。通过回顾有丝分裂，结合生殖细胞形成矛盾情境引出魏斯曼预测，搭建新旧知识衔接的学习支架。 其亮点在于以结构与功能观梳理减数分裂阶段，用对比表格（精卵形成、减数与有丝分裂）培养科学思维，通过蝗虫精母细胞装片观察落实探究实践。当堂练习助学生深化生命观念，教师可借助系统资源提升教学效率。

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 （第一课时） 1 回顾有丝分裂 形成生殖细胞 假设进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。 精子 卵细胞 受精卵 受精作用 细胞分裂 细胞分化 （92） （46） （46） 男 女 （46） （46） （92） 生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式。 个体 魏斯曼的预测 魏斯曼(1834---1914) August Weismann，德国动物学家 预测 在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程，使染色体的数目减少一半。 受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。 受精卵 新个体 46 父 46 母 46 受精 46 有丝分裂 精子 23 卵细胞 23 减数分裂 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）。 4 一、减数分裂——精子的形成过程 曲细精管 图2-1 人的睾丸和精子示意图 有性生殖器官内，如睾丸 1. 精子的形成部位： 精原细胞 （原始雄性生殖细胞） 受精卵 有丝分裂 细胞分化 精原细胞 有丝分裂 精细胞 减数分裂 精子 （成熟雄性生殖细胞） 变形 一、精子的形成过程 2. 精子的形成过程的三个阶段： 复制一次 精原细胞 初级 精母细胞 次级 精母细胞 精细胞 精子 分裂前 （一） 减数分裂 （二） 变形 （三） 染色体复制 减数分裂Ⅱ （二）细胞在减数分裂过程中______________，最后形成___个精细胞。 这两次分裂分别叫作__________（也叫减数第一次分裂） 和___________（也叫减数第二次分裂）。 减数分裂Ⅰ （一）在减数分裂前，每个精原细胞的染色体_________。 连续分裂两次 减数分裂Ⅰ 四 减数分裂Ⅱ （三）减数分裂后，精细胞再经过_____,形成成熟的雄性生殖细胞 ——精子。 变形 变形 一、精子的形成过程 3.减数分裂各时期特点： 减数分裂前的间期 初级精母细胞 精原细胞 体积增大 染色体复制 特点：染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成） 7 回顾概念 关于“染色体复制” ①复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。 着丝粒 姐妹染色单体 复制后 ②此时的染色体呈染色质丝的状态。后来变为棒状的染色体。 染色体数=着丝粒数 DNA数=线条数 8 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅰ （1）减数分裂Ⅰ前期 初级精母细胞 特点： ①同源染色体配对-联会，形成四分体； 同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。 联会：同源染色体两两配对的现象 四分体：联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体 9 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅰ （1）减数分裂Ⅰ前期 初级精母细胞 特点： ①同源染色体联会，形成四分体； ②四分体的非姐妹染色单体发生交叉互换。 交叉互换：在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕，并且相互交换相应的片段。 属于姐妹染色单体的是: 属于非姐妹染色单体的是: ① ② ③ ④ ①和② ③和④ ①和③ ①和④ ②和③ ②和④ 10 当堂练习 (3)细胞中有 对同源染色体，它们分别是: 。 (4)哪几条是非同源染色体？ 2 A和C、A和D、B和C、 B和D A和B、C和D (5)一个四分体含有 对同源染色体，含有 条染色单体， 条染色体 个DNA分子。 1 2 4 4 ⑴细胞中有 条染色体，它们分别是: 。 ⑵细胞中有____条染色单体，它们分别是：__________________________。 4 A、B、C、D a a’、b b’、c c’、d d’ 8 11 一、精子的形成过程 初级精母细胞 （2）减数分裂Ⅰ中期： （3）减数分裂Ⅰ后期： 初级精母细胞 特点： 各对同源染色体排列在赤道板两侧。 特点： 同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。 非同源染色体自由组合会有哪些情况呢？ 12 一、精子的形成过程 非同源染色体的自由组合 Ａ 　b a　B Ａ　B a　b 第一种可能性 第二种可能性 13 一、精子的形成过程 （4）减数分裂Ⅰ末期： 初级精母细胞 次级精母细胞 特点： 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。 染色体数目减半的原因是什么？ 14 一、精子的形成过程 归纳：减数分裂Ⅰ的主要特征： 同源染色体联会，形成四分体； 四分体中的非姐妹染色单体可以发生交叉互换； 同源染色体分离，（非同源染色体自由组合），分别移向细胞两级。 15 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅱ （1）减数分裂Ⅱ前期： 特点： 非同源染色体散乱分布。 次级精母细胞 （2）减数分裂Ⅱ中期： 次级精母细胞 特点： 着丝粒排列在赤道板位置。 16 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅱ （3）减数分裂Ⅱ后期： 次级精母细胞 特点： 着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开形成染色体,并移向细胞两极。 （4）减数分裂Ⅱ末期： 精细胞 特点： 两个次级精母细胞形成四个精细胞。 17 一、精子的形成过程 归纳：减数分裂Ⅱ的主要特征： 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向细胞两极。 减数分裂Ⅱ与有丝分裂有什么异同点？ 减数分裂Ⅱ中无同源染色体，有丝分裂中有同源染色体. 18 一、精子的形成过程 精细胞变形为精子 变形 精子 头部 （细胞核） 尾部 减数分裂后，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。 精细胞 19 一、精子的形成过程 变形 细胞增大 染色体复制 联会、四分体 同源染色体分离 着丝粒分裂 染色单体分开 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 精原细胞 1个 初级精母细胞 1个 次级精母细胞 2个 精细胞 4个 精子 4个 思考： （1）减数分裂Ⅰ的实质是____________________, 减数分裂Ⅱ的实质是_____________________。 （2）染色体数目减半发生在_________________。 同源染色体分离 姐妹染色单体分离 减数分裂Ⅰ 20 一、精子的形成过程 21 当堂检测 请给他们排列次序 A B C D E F G H I G C H E A F D B I 减Ⅰ前期 减Ⅰ后期 减Ⅰ中期 减Ⅱ末期 减Ⅱ后期 减Ⅱ前期 减Ⅱ中期 关键：①减数分裂Ⅰ有同源染色体 ②减数分裂Ⅱ无同源染色体 ✔ ✔ ✔ 22 精子形成过程中的染色体变化 精原细胞 联会 四分体 初级精母细胞 精细胞 次级精母细胞 变形 精子 前 中 后 减数分裂Ⅱ 减数分裂Ⅰ 减数第一次分裂特征： 联会；四分体；交叉互换； 同源染色体分离；染色体数量减半 减数第二次分裂特征： 染色体不复制；着丝点分裂；DNA数量减半 减数分裂是特殊的有丝分裂。 出现纺锤丝和染色体； 但特有联会、四分体、同源染色体分离。 25 根据减数分裂过程染色体行为变化, 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.同源染色体分离发生在: 4.染色单体的分开发生在: 5.染色体数目减半发生在: 6.DNA数目减半发生在: 减数分裂Ⅰ前的间期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅰ完成时 减数分裂Ⅱ完成时 注意：一个精原细胞产生4个精细胞，基因型两两相同。 若某精原细胞有三对同源染色体A和a、B和b、C和c，下列哪4个精子来自同一个精原细胞（ ） A AbC 、aBC 、 abC、 abc B aBc 、AbC 、 aBc、 AbC C AbC 、Abc 、 abc、 ABC D abC 、abc 、 aBc、 ABC B 当堂检测 1.在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在:（ ） A.减数第一次分裂后期 B.减数第一次分裂结束时 C.减数第二次分裂后期 D.减数第二次分裂结束时 2.在减数分裂过程中，每条染色体的着丝点一分为二，两条染色单体形成两条染色体发生在:（ ） A.第一次分裂中期 B.第一次分裂后期 C.第二次分裂中期 D.第二次分裂后期 B D 28 卵细胞的形成过程 （1）场所： 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。 卵原细胞 卵细胞 减数分裂 卵原细胞 有丝分裂 一、减数分裂——卵细胞的形成过程 卵原细胞 复制 同源染色 体分离 联会 卵细胞 极体 次级卵母细胞 着丝粒 分裂 着丝粒 分裂 极体 初级卵母细胞 2.卵细胞的形成过程: 30 小结 1个卵原细胞（染色体数:2n） 1个初级卵母细胞（染色体数:2n） 1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:2n→n） 1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n） 间期：染色体复制、细胞体积增大 前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换） 中期：同源染色体排列在赤道板两侧 后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合） 末期：细胞一分为二，形成1个大的次级卵母细胞和 1个小的第一极体 着丝粒分裂，染色单体分离, 染色体数目加倍，细胞一分为二 减数分裂前的间期 减数第一次分裂 （退化消失） 体细胞（染色体数:2n） 有丝分裂、细胞分化 减数第二次分裂 卵细胞形成过程中的染色体变化 精卵生殖细胞形成过程的异同 精子 卵细胞 相同点 不同点 场所 细胞质分裂方式 分裂结果 是否变形 不变形 变形 1个卵原细胞→1较大的 卵细胞+3较小的极体（退化） 1个精原细胞→4个 精细胞→4个精子 细胞质均等分裂 染色体复制一次，细胞连续分裂两次， 形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半 （初/次级）卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂 卵巢 睾丸 二、减数分裂的概念 对象: 时期: 特点: 结果: 进行有性生殖的生物 产生成熟的生殖细胞时 （减数分裂前）染色体只复制一次，而（减数分裂过程中）细胞连续分裂两次 成熟生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半 34 三、减数分裂中的染色体与DNA的变化 减数第一次分裂 4 4 4 2 2 4 2 请说出下图的细胞中的染色体、DNA、染色单体数目 35 染色体、DNA与染色单体数目变化 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 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 36 三、减数分裂中的染色体与DNA的变化 4 染 色 体 变 化 曲 线 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 细胞一分为二 着丝粒分裂 细胞分裂 2 假如某一生物体细胞中的染色体数目为2N，纵坐标应怎么改？ 2N N 37 三、减数分裂中的染色体与DNA的变化 次级精母细胞 精原细胞 DNA 变 化 曲 线 初级精母细胞 精细胞 DNA复制 细胞一分为二 细胞一分为二 4 8 2 假如某一生物体细胞中的DNA数目为2N，纵坐标应怎么改？ 2N N 4N 38 三、减数分裂中的染色体与DNA的变化 次级精母细胞 精原细胞 染色单体变 化 曲 线 初级精母细胞 精细胞 DNA复制 细胞一分为二 着丝粒分裂 4 8 2 2N N 4N 39 有丝分裂 染色体的臂 一条染色体 染色体复制 着丝粒 两条姐妹染色单体 一条染色体 染色体数以 着丝粒数为标准 染色体数 染色单体数 DNA数 1 0 1 1 2 2 2 0 2 着丝粒分裂 染色体、染色单体、DNA的变化曲线 减数第一次分裂 减数第二次分裂 2N 4N 间期 N 染色体 染色单体 DNA 例2　(2018·湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线，下列相关说法不正确的是 A.AE段表示有丝分裂，FL段表示减数分裂 B.CD段和GH段染色体数目都相等 C.GH段都存在染色单体 D.最终形成的精细胞中，染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半 √ 精、卵生殖细胞形成过程的异同 .精细胞 卵细胞 相同点 　不　同点 场所 分裂方式 子细胞个数 是否变形 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2种精子 有变形过程 无变形过程 1个卵原细胞→ 4个1种卵细胞+3个2种极体 都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半----减数分裂 一看 细胞质分配 不均等 均等 二看有无 同源染色体 有 无 次级精母细胞或第一极体 “两看法”判断减数分裂的细胞类型 二看有无 同源染色体 有 无 次级卵母细胞 初级卵母细胞 初级精母细胞 对于细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下： ★一看染色体的数目(奇偶性)； ★二看有无同源染色体； ★三看有无同源染色体的行为。 这种方法简称三看鉴别法。 减数分裂和有丝分裂的比较 区别 有丝分裂 减数分裂 形成细胞类型 特点 形成子细胞数目 染色体数目变化 同源染色的行为 体细胞 生殖细胞 染色体复制1次， 细胞分裂1次 染色体复制1次， 细胞分裂2次 4个精子或1个卵细胞和3个极体 2个 2n→2n 2n→n 同源染色体联会、互换、分离等 没有 技巧：一数二看三判断 一数 染色体 数目 奇数 偶数 减数分裂Ⅱ 二看有无 同源染色体 有 无 减数分裂Ⅱ 三判断 同源染色体行为 联会、四分体分离 无 减数分裂Ⅰ 有 有丝分裂 二、减数分裂和有丝分裂图像鉴别 一奇偶 二同源 三行为 对于细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下： ★一看染色体的数目(奇偶性)； ★二看有无同源染色体； ★三看有无同源染色体的行为。 这种方法简称三看鉴别法。 是否有同源染色体 无：减数分裂Ⅱ;C 有： 染色体散乱分布（有丝分裂;A） 特殊状态（联会、四分体） （减数分裂I；B） 前期的识别 A B C 染色体相对散乱，排列在纺锤体中央 中期的判断 是否有同源染色体 无：减数分裂Ⅱ;C 有： 染色体着丝点在赤道板上（有丝分裂;A） 染色体排列在赤道板两侧（减数分裂I；B） A B C 染色体排列在赤道板上 后期的判断 是否有同源染色体 无：减数分裂Ⅱ;C 有： 无姐妹染色单体 （有丝分裂;A） 有姐妹染色单体 （减数分裂I；B） A B C 染色体移向两极 D E F 有丝分裂中期 减Ⅰ中期 减Ⅱ中期 G H I 有丝分裂后期 减Ⅰ后期 减Ⅱ后期 中的 四、减数分裂和有丝分裂图像鉴别 判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期 减Ⅱ后期 减Ⅰ前期 有丝后期 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 有丝中期 52 例3　(2018·四川成都校级月考)如图是同一动物体内有关细胞分裂的一组图像，下列说法中正确的是 A.具有同源染色体的细胞只有②和③ B.动物睾丸中不可能同时出现以上细胞 C.③所示分裂过程中不可能有同源染色体的联会 D.有8条染色单体的细胞是①②③ √ 4.(2019·德州模拟)如图为三个处于分裂期的细胞示意图，下列叙述正确的是 A.甲可能是丙的子细胞 B.乙、丙细胞不可能来自同一个体 C.丙为初级卵母细胞或初级精母细胞 D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体 √ 54 6.(2019·四川成都七中期末)如图是某动物精原细胞不同时期的分裂示意图，请据图回答下列问题： (1)A细胞经______分裂过程，可形成B细胞，B细胞处在___________期。 (2)A细胞经______分裂过程，可形成C细胞，C细胞处在__________________期。 (3)A细胞经______分裂过程，可形成D细胞，D细胞处在___________期。 (4)A细胞经______分裂过程，可形成E细胞，E细胞处在__________________期。 有丝 有丝分裂后 减数 减数第二次分 裂后 有丝 有丝分裂中 减数 减数第一次分裂中 55 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片， 识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。 2.选材要求： ①细胞内染色体数量较少。 ②选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。 在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，减一在卵巢，减二在输卵管； 同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。 观察步骤 低倍镜观察 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 高倍镜观察 观察步骤 再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目 先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞 根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 绘图 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 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 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 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 1.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。例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 2.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中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由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姐妹染色单体构成。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 3.你是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的染色体变化的。这一做 法能够成立的逻辑前提是什么？ 同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。 $