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

本高中生物学课件聚焦减数分裂和受精作用核心知识点，以“知识回顾：有丝分裂过程”导入，通过概念梳理、过程解析（精子与卵细胞形成）及对比归纳，搭建前后知识衔接的学习支架，帮助学生系统构建知识网络。 特色在于融合科学思维与探究实践，通过减数分裂曲线建模（染色体/DNA变化）、异常问题分析及同位素标记拓展，培养学生归纳演绎能力。融入高考真题与蝗虫精母细胞减数分裂观察实验，强化理论联系实际，助力学生深化理解，也为教师提供丰富教学资源。

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 知识回顾 有丝分裂过程 ——以高等植物为例 1.概念： 成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的 。 染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。 原始生殖细胞形成 时。 进行 的生物。 （4）结果： （5）场所： （2）时期： （1）范围： （3）特点： 植物（雌蕊、雄蕊），动物的 、卵巢。 有性生殖 成熟生殖细胞 睾丸 一、减数分裂 真核生物而言 一半 知识梳理 19页 3 2. 几个重要概念 （1）同源染色体 : 配对的两条染色体，形状、大小一般相同 一条来自父方，一条来自母方。 思考：大小相同的染色体不一定是同源染色体，举例说明？ 姐妹染色单体形成的两条染色体 （X、Y不相同） 知识梳理 4 （2）联会： 同源染色体两两配对的现象。 （3）四分体： 联会后每对同源染色体含有4条染色单体。 1个四分体 = 同源染色体 = 染色体 = 染色单体 = DNA分子 = 脱氧核苷酸链 1对 2条 4条 4个 8条 1个四分体 知识梳理 5 同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常会发生交叉互换。 增加遗传多样性（丰富配子类型） （4）交叉互换： 知识梳理 6 比一比，看谁快？ 对同源染色体 对同源染色体 对同源染色体 对同源染色体 对同源染色体 对同源染色体 2 2 2 4 0 0 对点训练 7 同源染色体的形态、大小一定相同吗？形态、大小相同的染色体一定是同源染色体 吗？举例说明。 __________________________________________________________ _________________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 。 同源染色体的形态、大小不一定相同，如性染色体、（或 、 ）不同；形态、大小相同的两条子染色体不一定是同源染色体，如着丝粒分裂后， 姐妹染色单体分开形成的两条染色体，形态、大小相同，但不是同源染色体 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 有同源染色体是否就能形成四分体？_________________________________________ _________________________________________________________________________ _______________。 对点训练 8 1. 场所： 睾丸 精原细胞 有丝分裂 减数分裂 新的精原细胞 精细胞 二、精子的形成过程 知识梳理 9 1个精原细胞（染色体数:2n） 1个初级精母细胞（染色体数:2n） 2个次级精母细胞（染色体数:n） 4个精细胞（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：形成2个次级精母细胞 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 变形 减数第一次分裂 减数分裂前的间期 2. 精细胞的形成过程 知识梳理 减数第二次 分裂 精细胞 知识梳理 思考：精子细胞变成精子的过程中，为什么 细胞核和线粒体保留了下来? 细胞核——遗传物质的场所，决定后代的遗传特性，参与受精过程。 线粒体——精子进行有氧呼吸的主要场所，为精子的生存和运动提供能量。 知识梳理 知识梳理---22页图 1.场所： 卵原细胞 有丝分裂 减数分裂 新的卵原细胞 卵细胞 三、卵细胞的形成过程 卵巢 知识梳理 14 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: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：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 减数第一次分裂 减数第二次分裂 减数分裂前的间期 知识梳理 2.卵细胞的形成过程 2个次级精母细胞形成4个精细胞 减数第二次分裂（与有丝分裂基本相同） 非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上 减Ⅱ 前期： 后期： 末期： 中期： 减Ⅰ末期，即就是减Ⅱ前期 着丝粒分裂，姐妹染色体分离，染色体向细胞两极移动 知识梳理 1个次级卵母细胞和1个第一极体形成1个细胞和3个第二极体 减数分裂Ⅰ和Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短 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（曲细精管） 3.比较 归纳提升 17 知识梳理 1.右图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞( ) A.精细胞 B.初级卵母细胞 C.次级卵母细胞 D.卵细胞 C 对点训练 时期： 细胞名称： 产生的子细胞是： 减数第二次分裂后期 次级精母细胞或第一极体 精细胞或第二极体 2. 对点训练 时期： 细胞名称： 产生子细胞的名称： 减数第二次分裂前期（一末） 次级精（卵）母细胞或第一极体 精细胞、卵细胞或第二极体 3. 对点训练 时期： 细胞的名称： 产生子细胞的名称： 减数I中期 初级精（卵）母细胞 次级精母细胞 次级卵母细胞 第一极体 4. 对点训练 2N 4N 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 四、减数分裂曲线 归纳提升 （1）染色体变化曲线 画法1 2N 4N 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 四、减数分裂曲线 归纳提升 （1）染色体变化曲线 画法2 次级精母细胞 2N 4N 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 （2）DNA变化曲线 归纳提升 次级精母细胞 2N 4N 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 归纳提升 　前 　中 后 末 (有丝分裂前的间期) MⅡ后 、末 (减数分裂前的间期) MⅠ — MⅡ中 1条染色体上的DNA数 时期 （3）一条染色体上的DNA数 归纳提升 o 1/2 1 A B C D E 　前 　中 后 末 (有丝分裂前的间期) MⅡ后、末 MⅠ — MⅡ中 (减数分裂前的间期) 时期 染色体/DNA （4）条染色体/DNA数 归纳提升 o 同源染色体对数 染色体组数 图甲中表示有丝分裂的是___，表示减数分裂的是___。 图乙中表示有丝分裂的是___，表示减数分裂的是___。 ① ② ③　 ④ 归纳提升 （5）同源染色体对数和染色体组数 高考再现 1. (2023·北京卷)武昌鱼(2n=48)与长江白鱼(2n=48)经人工杂交可得到 具有生殖能力的子代。显微观察子代精巢中的细胞,一般不能观察到 的是（ ） A. 含有24条染色体的细胞 B. 染色体两两配对的细胞 C. 染色体移到两极的细胞 D. 含有48个四分体的细胞 D 2. (2024·江西卷)与减数分裂相关的某些基因发生突变,会引起水稻花粉 母细胞分裂失败而导致雄性不育。依据表中各基因突变后引起的效 应,判断它们影响减数分裂的先后顺序是(　　) 基因 突变效应 M 影响联会配对 O 影响姐妹染色单体分离 P 影响着丝粒与纺锤丝结合 W 影响同源染色体分离 A. M-P-O-W B. M-P-W-O C. P-M-O-W D. P-M-W-O B 高考再现 五、受精作用 1.配子中染色体组 合的多样性原因 ①非同源染色体自由组合： ②非姐妹染色单体的交叉互换： 减Ⅰ后期 减Ⅰ前期 知识梳理 AaBb AABB aabb AB AB ab ab ① 保证了前后代染色体数目的稳定性 ② 后代遗传物质由双亲提供，保证了后代具有双亲的遗传性， 具有更大的活力和变异性。 2.受精作用 (3)实质： 核融合 (5)意义： (1)概念： (4)结果： (2)过程： 知识梳理 染色体一半来自父方，一半来自母方 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 细胞间的信息交流 依赖于细胞膜的流动性 两道屏障 判断：1.受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方。（ ） 2.受精卵的核DNA一半来自父方，一半来自母方。（ ） × √ （ ） √ 例1：一个精原细胞的DNA分子全部被15N标记，该细胞在不含15N的 培养液中进行分裂，以下说法正确的是（ ） A.若该细胞进行有丝分裂，第二次分裂后期,带15N标记的染色体数占50% B.若该细胞进行有丝分裂，第二次分裂结束产生的每个子细胞中,含15N的 染色体占50% C.若该细胞进行减数分裂，第一次分裂后期移向细胞两极的每条染色体上， 有50%的DNA分子含15N D.若该细胞进行减数分裂，产生的4个精细胞中，有50%含15N A 拓展延伸1---同位素标记问题 100% 不确定 100% 例2：用32P标记的玉米体细胞(含20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次有丝分裂的中期、后期及子细胞中，一个细胞中的染色体总条数和被32P标记的染色体条数分别是 。 染色体总条数： 32P标记的染色体： 第二次有丝分裂后期 染色体总条数： 32P标记的染色体： 解：第二次有丝分裂中期 染色体总条数： 32P标记的染色体： 第二次产生的子细胞 20条 20条 40条 20条 20条 0、1、2....20条(无法确定) 拓展延伸1---同位素标记问题 1.减Ⅰ后期异常： 2.减Ⅱ后期异常： 同源未分离 姐妹未分离 配子中有相同基因 配子中有等位基因 拓展延伸2---减数分裂异常问题 情况1 情况2 (1)AaXBY AaXB AAXB A (2)XXY个体异常： (3)XYY个体异常： 3.例题分析 (4)21三体综合征： 拓展延伸2---减数分裂异常问题 2.配子中有相同基因（减二异常） 1.配子中有等位基因（减一异常） 3.缺少一对基因（ 减一或减二或 减一、二异常） AaXBY AA aaXBY A A aXBXB aY 问： 基因型AaBb的细胞，基因在染色体上的位置有几种情况? A a B b A B a b A b a B 拓展延伸3---配子类型分析 AaBb AaBb AaBb A a B b 不发生交叉互换 发生交叉互换 1.基因型AaBb 个体产生配子： 1个精原细胞： 1个卵原细胞: AB、aB、Ab、ab AB、ab或Ab、aB AB或ab或Ab或aB 4种 2种 1种 AB、aB、Ab、ab AB、aB、Ab、ab AB或ab或Ab或aB 4种 4种 1种 拓展延伸3---配子类型分析 不发生交叉互换 发生交叉互换 2.基因型AaBb 个体产生配子：1个精原细胞： 1个卵原细胞: AB、ab AB、ab AB或ab 2种 2种 1种 AB、aB、Ab、ab AB、aB、Ab、ab AB或ab或Ab或aB 4种 4种 1种 A B a b 拓展延伸3---配子类型分析 典例：某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该 生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞 至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换) 4 1.同为同一次。 2.补为同一初（精原细胞）。 3.有同有补为同一个体的不同精原细胞。 判断方法： 拓展延伸4---配子来源问题 9.如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑互换和基因突变的情况下，下列相关叙述不正确的是（ ） A. 上述精细胞至少来自4个精原细胞 B. ⑤⑧可能来自同一个精原细胞 C. 上述精细胞至少来自8个次级精母细胞 D. ①⑦可能来自同一个精原细胞 D ①④：1个 ②⑥：1个 ③⑦：1个 ⑤⑧：1个 8个各不相同 （2021·海南·12 , 3分）雌性蝗虫体细胞有两条性染色体，为 型，雄 性蝗虫体细胞仅有1条性染色体，为型。关于基因型为 的蝗 虫精原细胞进行减数分裂的过程，下列叙述错误的是( ) 。 C A.处于减数分裂Ⅰ后期的细胞仅有1条性染色体 B.减数分裂Ⅰ产生的细胞含有的性染色体数为1条或0条 C.处于减数分裂Ⅱ后期的细胞有2种基因型 D.该蝗虫可产生4种精子，其基因型为、、、 对点训练 4种 43 1. A、a 二倍体：Aa 2. A、a 三倍体 AAA AAa Aaa aaa AA : A=1:1 A : Aa : AA : a=2 : 2 : 1 : 1 A : aa : Aa : a =1 : 1 : 2 : 2 aa : a=1 : 1 3. A、a 四倍体 AAAA AAAa AAaa Aaaa aaaa AA AA : Aa = 3 : 1 AA : Aa : aa=1 : 4 : 1 Aa : aa=1 : 1 aa 例 : XXY产生配子种类及比例？ 拓展延伸5---三倍体、四倍体产生配子问题 A : a= 1 : 1 例： 一定都是基因突变 A A a a A a A a A a A a A a 减Ⅰ前期 有丝后期 有丝后期 减Ⅰ前期 基因突变 交叉互换或 基因突变 拓展延伸6---等位基因的出现原因 1.（2025·云南·高考）某二倍体动物（2n=4）的基因型为GgFf，等位基因G/g和F/f分别位于两对同源染色体上，在不考虑基因突变的情况下，下列细胞分裂示意图中不可能出现的是（　　） B 高考再现 均为减I后 A B C D G和g交叉互换 自由组合方式1 自由组合方式2 2.（2025·江苏·高考）图示二倍体植物形成2n异常配子的过程，下列相 关叙述错误的是（    ）   A．甲细胞中发生过染色体交叉互换 B．乙细胞中不含有同源染色体 C．丙细胞含有两个染色体组 D．2n配子是由于减数第一次分裂异常产生的 D 高考再现 2n配子是减Ⅱ中期姐妹染色单体未分离导致 3.（2025·浙江·高考）若某动物（2n=4）的基因型为BbXDY，其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞。如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（     ） A．甲细胞中，同源染色体分离，染色体数目减半 B．乙细胞中，有4对同源染色体，2个染色体组 C．XD与b的分离可在甲细胞中发生，B与B的分离可在乙细胞中发生 D．甲细胞产生的精细胞中基因型为BY的占1/4，乙细胞产生的子细胞 基因型相同 C 高考再现 减I后 甲细胞产生4个2种精细胞，BY=1/2 或0 乙有丝分裂 X Y 有丝后 染色体数目不变 4个染色体组 4.（2024·福建·高考）杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：①抑制第一极体形成；②抑制第二极体形成；③抑制第一次卵裂。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是（    ） A．②途径获得的二倍体一定是纯合子 B．③途径获得的二倍体一定是纯合子 C．①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同 D．②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同 B 高考再现 ②途径AaBB：减I前交叉互换,减Ⅱ中姐妹单体未分离形成AABB、aaBB； 不交叉互换形成AaBB ③途径卵子如：aB抑制卵裂形成aaBB 一定是纯合子 ①途径AaBB：不交叉互换形成AaBB；交叉互换则可能AABB、aaBB、AaBB AaBB 知识梳理----观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同时期的染色体的形态、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_____ （2）选择_______个体的生殖器官进行取材观察 3.观察步骤： 低倍镜观察 高倍镜观察 绘图 在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。 识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。 先在低倍镜下依次找到减Ⅰ和减Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 根据观察结果，尽可能多地绘制减分不同时期的细胞简图。 少 雄性 4.观察结果： 知识梳理----观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 思考1：宜选用雄性个体生殖器官如植物的花药、动物的精巢作为观察减数分裂 的实验材料的原因？ 思考2：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？ 能判断它处于减数分裂的哪个时期？ ① 雄性个体产生精子的数量多于雌性个体产生卵细胞的数量 ； ② 在动物卵巢内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， 其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能继续完成减数分裂Ⅱ。 细胞已被固定死亡，不可能存在动态变化过程。但不同的细胞被固定在不同的 时期，可以在视野中观察到各个时期的染色体形态。根据细胞中染色体的形态、位置和数目来判断。 思考3：观察蝗虫精母细胞(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。 知识梳理----观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 例：蝗虫的性别决定为XO型，与雌蝗虫（2n=24，22+XX）相比，雄 蝗虫（22+X）缺少一条X染色体。下图是蝗虫精母细胞减数第一次分裂 不同时期的显微照片，图中X表示未配对的X染色体，相关叙述错误的是 （　　） A.按发生时间正确排序为③②①④ B.①细胞中含有11个四分体 C.③④细胞可发生基因重组 D.产生的次级精母细胞都有X染色体 D 对点训练 ①中期 ②联会完成 ③染色体缩短变粗伴随联会 ④后期 作业：册子与课程同步 1.（2025·广东·高考）临床发现一例特殊的特纳综合征患者，其体内存 在3种核型：“45，X”“46，XX”“47，XXX”（细胞中染色体总 数，性染色体组成）。导致该患者染色体异常最可能的原因是（    ） A．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅰ中X染色体不分离 B．其母亲卵母细胞减数分裂Ⅱ中X染色体不分离 C．胚胎发育早期有丝分裂中1条X染色体不分离 D．胚胎发育早期有丝分裂中2条X染色体不分离 C 高考再现 核型45，X 染色体组成44+X0 47，XXX表明其为嵌合体 2.（2025·安徽·高考）某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为4%，则减数分裂过程中初级精母细胞发生交换的比例是（     ）   A．2% B．4% C．8% D．16% D 高考再现 Lavf58.46.101 Lavf58.28.100 $