2.1.1 减数分裂和受精作用课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

必修二 第二章 第1节 第1节 减数分裂和受精作用 课程标准 概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传 3.2有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能3.2.1 阐明减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞 学习目标 1. 通过观察果蝇体细胞和配子的染色体示意图，探索生殖细胞的分裂方式，阐述减数分裂的概念，掌握并理解同源染色体、联会的概念。 2. 通过模型构建，亲历减数分裂的过程，分析比较和归纳减数分裂各个时期染色体行为特点。 3. 能举例说出影响精子形成的环境因素，感悟生命科学的学科价值和健康生活的重要性。 有丝分裂复习 有丝分裂 有丝分裂（体细胞主要的分裂方式） 2N 4N 2N 间期 前期 中期 后期 末期 ： 有丝分裂的意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 （染色体复制一次，细胞分裂一次） 子细胞 染色体数： 2N 4N 2N 核DNA数： 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。 讨论 1、配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？ 问题探讨 ♀ ♂ 体细胞 配子 果蝇体细胞和配子的染色体示意图 体细胞 配子 染色体数量 染色体组成 8 成对存在 4 成对中的1条 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。 讨论 1．配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？ ①配子中的染色体数目是体细胞中的一半； ②配子中的染色体来源于体细胞中每对染色体中的一条。 问题探讨 ♀ ♂ 体细胞 配子 果蝇体细胞和配子的染色体示意图 魏斯曼预测：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。这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。这个特殊的过程实际上是一种特殊方式的有丝分裂——减数分裂。 一 、探索生殖细胞的分裂方式 ♀ ♂ 体细胞(8条染色体) 配子(4条染色体) 受精卵 9 资料1：图中所示一个蝗虫精母细胞经过减数分裂后形成4个细胞 问题1、减数分裂如何使染色体数目减半？ 假设: ①染色体不复制，细胞分裂一次 ②染色体复制一次，细胞分裂两次 使染色体数目减半的原因——细胞分裂。 问题2、减数分裂如何使配子只含有成对染色体中的一条？ 假设:同种形态的染色体先排列在一起，再分离。 推理:显微镜下将观察到同种形态染色体的特殊行为。 资料2：1891年H．Henking观察某种蝽（2n=24）时发现：在减数第一次分裂时，染色体开始呈现一种环状，共有12个环状物。 着丝粒 同源染色体 减数分裂的结果让同种形态的染色体数量减半，怎样才能保证同种形态减半？ 提问：蝽有24条染色体，减1未完成就减半吗？推导可能是排列在一起的1对染色体 问题2、减数分裂如何使配子只含有成对染色体中的一条？ 资料3：科学家发现雄蝗虫（2n=23，XO型）减数第一次分裂结束后，结果产生2类细胞，一类细胞含有X染色体，一类细胞不含性染色体。。 资料4：1913 年，Eleanor Carothers发现雄蝗（2n=23，XO型）常染色体中有一对特殊的同源染色体，其大小不等，她统计了 300 多个细胞，X 染色体与那对大小相异的常染色体的组合，接近1∶1。 在减数分裂Ⅰ发生了同源染色体的分离，减数分裂Ⅱ发生着丝粒的分裂。 染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。 减数分裂Ⅰ同源染色体的分离，非同源染色体自由组合 减数分裂的结果让同种形态的染色体数量减半，怎样才能保证同种形态减半？ 提问：蝽有24条染色体，减1未完成就减半吗？推导可能是排列在一起的1对染色体 同源染色体 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。 非同源染色体 形状大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。 你能找出其中的同源染色体么？人一共有多少对同源染色体？ 人的46条染色体 23对 同源染色体的形态、大小一定相同么？ 特例：人的X和Y染色体形状和大小不同 二、同源染色体、联会、四分体概念辨析教材P20 1 2 3 4 1对同源染色体 4条染色单体 一个四分体 = = 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。(从染色单体的角度考虑) 联会：减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象 二、同源染色体、联会、四分体概念辨析教材P20 以学生为题目巩固这个知识点 14 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、a΄与b、b΄合称为什么？ （同源染色体） （非同源染色体） （非姐妹染色单体） （姐妹染色单体） （四分体） 以下各字母分别是什么关系? 二、同源染色体、联会、四分体概念辨析教材P20 非姐妹染色单体：没有连接在同一个着丝粒上的染色单体，分别位于两条染色体上的染色单体。 1、该图有几对同源染色体？ 2、该图有几条染色体？ 3、该图有几个DNA？ 4、该图有几条染色单体？ 2 4 8 8 5、该图有几个四分体？ 2 二、同源染色体、联会、四分体概念辨析教材P20 四分体中的非姐妹染色单体之间可能发生缠绕,并交换相应的片段 染色体互换 二、 同源染色体、联会、四分体概念辨析教材P20 17 精子是在 中形成；睾丸里的曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞— 。 睾丸 精原细胞 精原细胞 更多的精原细胞 变形 1、精子形成场所 精子 精细胞 2、精原细胞的分裂方式 一部分 有丝分裂 减数分裂 一部分 三、精子的形成过程 精原细胞染色体数目与体细胞的相同 精细胞染色体数目是体细胞的一半 提下有性生殖生物 19 三、精子的形成过程 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 减数分裂Ⅰ 染色体复制 减数分裂Ⅱ 变 形 3、精子形成的过程： 染色体复制 间期 初级精 母细胞 变形 次级精 母细胞 精子 精细胞 分裂 分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 精原细胞 1个精原细胞 1个初级精母细胞 减数分裂前的间期 染色体数目为 4 “物质准备” ①精原细胞体积增大 ②染色体进行复制 ③DNA加倍，每条染色体由两条姐妹染色单体构成。染色体数不变 课本P18相关信息 21 1个初级精母细胞 减数分裂Ⅰ前期 ①膜仁消失现两体； 22 ●联会形成四分体 ●染色体互换 可以发生互换（不一定发生） 染色体数目为 4 1个初级精母细胞 “联会” 减数分裂Ⅰ前期 比如身高相同的男生和女生必须分开 23 同源染色体排列在赤道板两侧 染色体数目为 4 1个初级精母细胞 “排列” 减数分裂Ⅰ中期 zhon 前期和中期可以放在一起，做一个联会四分体动画，然后再做一个中期排列在赤道板上的动画，并解释这样做是为了更好的将他们分离做准备 24 思考：减数分裂Ⅰ中期、有丝分裂中期染色体均排列在赤道板上，二者有何区别吗？ 减数分裂Ⅰ中期 zhon 25 非同源染色体自由组合--同源染色体在这个时期的分配是随机的 在纺锤丝的牵引下，同源染色体分离 1个初级精母细胞 7染色体数目为 4 “分离和组合” 减数分裂Ⅰ后期 zhon 这里使用头戴形道具来具体分析。细胞两级的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合吗？ 26 1个初级精母细胞 2 个 次 级 精 母 细 胞 减数分裂Ⅰ末期 zhon 从数量角度来分析，这个时候染色体已经是原来一半了，那再分裂一次还是原来的一半，分裂前后染色体数目不变，大家可以想起什么分裂也是这种规律？没错就是有丝分裂，所以减数第二次分裂的过程特点实际上和有丝分裂的特点是一致的，这样大家是不是很好理解了！ 27 细胞缢裂，一分为二，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞 每个次级精母细胞 染色体数目为 2 A.次级精母细胞 存在同源染色体； B.次级精母细胞的染色体数量 ； 不 减半 减数分裂Ⅰ中期 zhon 再来个活动，5位他同学一组，模拟减数分裂的过程，到时候请一组同学上台展示，其中有一个同学进行讲解和演示，还可以让学生再染色体上画DNA，做个导学案让他们整理染色体DAN染色单体之间的关系，想下怎么操作！ 28 在减数分裂Ⅰ中染色体出现了哪些特殊行为呢？这对于生物的遗传有什么特殊的意义？ 同源染色体的联会，染色体互换、同源染色体的分离，使细胞两极各有一套非同源染色体，从而使配子中的染色体数目减半。 还使产生的配子种类多样化，增加了生物遗传多样性，利于生物适应多变的环境，利于生物的进化。 减数分裂Ⅰ zhon 末期很简单，就是形成了2个子细胞中，每个子细胞中的染色体只有原来的一半。 29 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ通常没有间期或间期时间很短， 染色体复制 次级精母细胞 ①前期过程与有丝分裂 ，但没有 ； ②非同源染色体散乱。 相似 同源染色体 不进行 这时每个次级精母细胞内还有同源染色体吗？ 减数分裂Ⅱ前期 非同源染色体的 排列在 上。 着丝粒 赤道板 减数分裂Ⅱ中期 ①着丝粒 ； ② 分离，分别向两极移动； ③染色体数目 。 姐妹染色单体 暂时加倍 分裂 减数分裂Ⅱ中期 减数第二次分裂完成，形成 。 4个精细胞 4个精细胞两两相同 减数分裂Ⅱ末期 精子的变形： 精子呈_____状，分_____和____； 头部含有______，尾长，能够______； 蝌蚪 头部 尾部 细胞核 摆动 含线粒体 精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。 其中细胞核变成精子头部的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，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。 教材P21右方思考题 精细胞的变形对受精作用有什么意义？ 精子的变形： 减数分裂 后期： 末期： 前期： 中期： 减数分裂 Ⅰ 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 减数分裂前的间期 均等分裂 均等分裂 减数分裂 Ⅰ 减数分裂Ⅱ 变形 DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞体积增大 有丝分裂 精原细胞 同源染色体联会，出现四分体 同源染色体排列在赤道板两侧 同源染色体分离移向两极 细胞均等分裂染色体数减半 染色体的着丝粒排列在赤道板上 细胞均等分裂形成四个精子细胞 着丝粒分裂，染色体一分为二，姐妹染色体向两极移动 非同源染色体散乱排列 后期： 末期： 前期： 中期： 末期： 中期： 减数分裂 Ⅱ 结合教材图2-2，按要求画图并展示： 以两对同源染色体为例，填充完成精子形成过程的示意图并标注染色体数目。 精原细胞 初级精母细胞 精细胞 次级精母细胞 38 说出下列是何种细胞，处于何时期？ 减Ⅱ后期 次级精母细胞 减Ⅰ前期 初级精母细胞 减Ⅱ前期 次级精母细胞 减Ⅱ末期 精细胞 减Ⅰ中期 初级精母细胞 减Ⅱ中期 次级精母细胞 理解巩固 请按照自己的想法给他们排列次序。 A B C D E F G H I G C H E A F D B I 理解巩固 40 卵巢 卵原细胞 卵细胞 减数分裂 (1) 卵细胞产生的场所： 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 四、 卵细胞的形成过程 卵巢（人和其他哺乳动物） 卵原细胞 有丝 分裂 (2) 卵细胞产生的过程图： （细胞质）不均等分裂 （第一）极体 均等分裂 不均等分裂 （第二）极体 退化消失 卵细胞 初级卵母细胞 第一极体 第二极体 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 四、 卵细胞的形成过程 (2) 卵细胞产生的过程图： 由于形成卵细胞时，染色体也要减半，因此卵细胞的形成同样是复制一次，连续分裂两次 43 1 卵原细胞 DNA复制 1 初级卵母细胞 1 次级卵母细胞+ 1 极体 1 卵细胞+ 3 极体 减Ⅰ 减Ⅱ 减数分裂 四、 卵细胞的形成过程 44 （3）卵细胞和精子形成的过程差异： 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 不 同 点 形成场所 细胞质分裂 变形期 结果 相同点 卵巢 睾丸 均等 有不均等 有 无 4个精子 1个卵细胞和3个极体 染色体复制一次，细胞连续分裂两次，遗传物质减半 四、 卵细胞的形成过程 对象： 时期： 特点： 结果： 进行有性生殖的生物 原始生殖细胞到成熟生殖细胞 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比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半 教材P22 一定是真核生物 【归纳总结】 减数分裂的概念 1.与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。 (1)玉米体细胞中有10对染色体,经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。( ) (2)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂I。( ) × √ 教材课后习题 p23 10条（卵细胞或精子中无同源染色体，染色体不成对存在） 47 健康生活 教材P21 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 n→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 五、 减数分裂过程中的数量变化 4N 2N N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体 细胞分裂，子染色体进入两个子细胞 减数第二次分裂 减数第一次分裂 染色体 五、 减数分裂过程中的数量变化 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 DNA复制 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 细胞分裂，子染色体进入两个子细胞 五、 减数分裂过程中的数量变化 4N 2N N 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体 染色体复制 减数第二次分裂 减数第一次分裂 染色单体 五、 减数分裂过程中的数量变化 　G2、前 、中 后、 末 有丝分裂 (间期S) 减数分裂 减Ⅱ后 、末 (间期) G2、减Ⅰ—减Ⅱ中 五、 减数分裂过程中的数量变化 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 五、减数分裂过程中的数量变化 54 1.过程的比较 有丝分裂 减数分裂 分裂起始细胞 细胞分裂次数 染色体复制次数 同源染色体行为 子细胞 数目 类型 染色体数 相同点 体细胞 都有纺锤体的出现，染色体复制一次 体细胞 1次 2次 原始生殖细胞 1次 1次 无联会、分离 有同源染色体联会、分离 2 雄性4个，雌性1个 有性生殖细胞 2N→4N→2N 2N→N；N→2N→N 六、减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 有无四分体 有四分体 减Ⅱ 无四分体 有同源染色体 减Ⅰ 无同源染色体 有丝分裂 2．图像的判别 “三看法” 前期图像 一看 六、减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 着丝粒排列行数 着丝粒排列两行 减Ⅰ 着丝粒排列一行 无同源染色体 有同源染色体 减Ⅱ 有丝分裂 中期图像 二看 2．图像的判别 “三看法” 六.减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂 染色体分离情况 同源染色体分离 减Ⅰ 姐妹染色 单体分离 无同源染色体 减Ⅱ 有同源染色体 有丝分裂 A B C 后期图像 三看 2．图像的判别 “三看法” 六、减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 A E C D B F 减Ⅱ中期 减I后期 减Ⅱ后期 有丝前期 减Ⅱ前期 减I前期 练习 六、减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 前期 中期 后期 六、减数分裂与有丝分裂过程及特点比较 根据染色体的行为判断处于什么时期 减Ⅱ中期 有丝后期 减Ⅰ前期 有丝中期 减Ⅱ前期 减Ⅱ末期 七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1．目的要求 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 2．材料用具 蝗虫：雌性体细胞24条；（22+XX）染色体，雄性23条 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 【思考讨论】 七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 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 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，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，尽可能多地绘制减数分裂不同时 期的细胞简图 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。 绘图 低倍镜观察 高倍镜观察 3．实验步骤 七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 4．观察结果 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 七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 4．观察结果 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 七、 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 问题1：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，不可能有动态变化；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。 问题2：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？ 七、 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 67 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 (1个细胞，染色体数目多) (2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 七、 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 问题2：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？ 68 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅰ前期 请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 七、 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 先分减1和减2 69 2.蝗虫的体细胞中有24条染色体,在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是( ) A.出现染色单体 B.同源染色体联会 C.染色体移向细胞的两极 D.子细胞中有24条染色体 3.下图所示的细胞最可能是( ) A.卵细胞 B.初级精母细胞 C.次级卵母细胞 D.有丝分裂前期的细胞 B C 无同源染色体，且有姐妹染色单体 教材课后习题 p23 70 a a’ b b’ c c’ d d’ A B C D 4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。 (1)这个细胞正在进行哪种分裂?为什么? (2)细胞中有几条染色体?几条染色单体? (3)细胞中有几对同源染色体?哪几条染色体是非同源染色体? (4)细胞中包含哪些姐妹染色单体? (5)这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体? (6)尝试画出这个细胞的分裂后期图。 这个细胞正在进行减数分裂，因为细胞中出现了四分体。 细胞中有4条染色体，8条染色单体 细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。 细胞中a与a`、b与b`、c与c`、d与d`是姐妹染色单体。 这个细胞在分裂完成后，子细胞中有2条染色体。 教材课后习题 p23 71 【探究·实践】：建立减数分裂过程中染色体的变化模型 需要模拟的对象：细胞、染色体 细胞——白色或浅色的纸张 染色体——不同颜色、长短的纸条（橡皮泥、扭扭棍等） 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 $