2.1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

末期 两消两现一重建 后期 粒裂数增均两极 形数清晰赤道齐 中期 前期 两消两现一散乱 分裂间期 DNA分子的复制 有关蛋白质的合成，细胞适度生长 细胞增殖——有丝分裂的过程特点：(以高等植物细胞为例） 复制 子代细胞 亲代细胞 分裂（染色体平均分配） 将亲代细胞的染色体进行复制（关键是DNA的复制）之后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持遗传物质的稳定性。 真核生物的三种分裂方式： 有丝分裂 无丝分裂 减数分裂 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 问题思考 魏斯曼的预测 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。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。 魏斯曼(1834—1914)德国动物学家 新个体 卵细胞 23 46 父 母 46 精子 23 受精卵 46 受精作用 46 有丝分裂 23 减数分裂 减数分裂 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。值得一提的是，至今已经诞生了六个与果蝇研究相关的诺贝尔奖。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。 1、配子中染色体数目和体细胞中染色体数目有什么差异? 2、仔细对比配子中的染色体和体细胞中的染色体，能发现什么特点？ 问题思考 配子的染色体数目是体细胞染色体数目的一半； 配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的； 第1节 减数分裂和受精作用 第二章 基因和染色体的关系 第1课时 减数分裂 一、减数分裂 (一)减数分裂概念：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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。 (1)适用范围： 进行有性生殖的生物 (2)时间： 原始生殖细胞（精/卵原细胞）产生成熟生殖细胞（如精子/卵细胞）时 有性生殖:是指由亲本产生的有性生殖细胞（配子），经过两性生殖细胞（例如精子和卵细胞）的结合，成为受精卵，再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式。 （3）特点：在减数分裂前，染色体复制1次，而细胞在减数分裂过程中连 续分裂2次 减数分裂到底是如何进行的呢？ 下面结合哺乳动物精子和卵细胞的形成来探讨 2、精子的产生过程 1、产生场所：高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内；人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，睾丸里有很多弯弯曲曲的曲细精管，里面有大量的精原细胞。 睾丸中的曲细精管 精原细胞 有丝分裂 精原细胞 精细胞 精子 19页减数分裂 变形 （原始的雄性生殖细胞，染色体数目与体细胞数目相同） （二）精子的形成过程 精子产生的过程分三个阶段： 减数分裂前的间期、减数分裂（减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ）、精子的变形； 其中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ又都分为前、中、后、末四个时期； 2、精子的产生过程 （1）减数分裂前的间期 一部分精原细胞体积增大，染色体复制（实质是DNA分子复制）和有关蛋白质的合成，成为初级精母细胞 1个精原细胞 1个初级精母细胞 姐妹染色单体 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，并由同一个着丝粒连接；此时的染色体呈染色质丝的状态； 减数分裂前的间期也有中心体的倍增； 从该间期完成到减数分裂Ⅰ结束，细胞都叫做初级精母细胞。 2、精子的产生过程 （2）减数分裂I的前期（也叫四分体时期） 1个初级精母细胞 减数分裂I开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对，形成四分体。 2、精子的产生过程 （2）减数分裂I的前期（四分体时期） ●联会形成四分体 ●互换 1个初级精母细胞 2.联会： 同源染色体两两配对的现象 1.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。 3.四分体： 联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做四分体。 4.互换： 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 **人一共46条染色体，有23对同源染色体，左图为男性染色体组成； **果蝇一共8条染色体，4对同源染色体，左图为雄性； **同源染色体形状、大小不一定相同： 例如X、Y染色体——大多数动物的X染色体比Y染色体大，果蝇的Y染色体比X染色体大； ****关键概念辨析：同源染色体 2、根据同源染色体概念，判断下列图形中是否有同源染色体？有多少对？哪两条构成同源染色体？ 1、下列几组染色体中，属于同源染色体的是 。 A B C D E CD A B C D E 练习 同源染色体为表示一条来自父方一条来自母方会用一条黑色和一条白色表示 减数分裂I前期：同源染色体两两配对，联会 两两互称为姐妹染色单体 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。 染色体数目： （姐妹）染色单体数目： 一个四分体 DNA分子数目： 2 4 4 ****关键概念辨析：联会和四分体 2、精子的产生过程 1个初级精母细胞 （3）减数分裂I的中期 各对同源染色体排列在中央的赤道板的两侧 每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 2、精子的产生过程 （4）减数分裂I的后期 1个初级精母细胞 在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。 2、精子的产生过程 同源染色体分离，非同源染色体自由组合 （4）减数分裂I的后期 2、精子的产生过程 一个初级精母细胞 两个次级精母细胞 （5）减数分裂I的末期 两组染色体到达细胞两极后，一个初级精母细胞就缢裂变成了两个次级精母细胞 每个细胞中不存在同源染色体 每个细胞中染色体数目减半！ 2、精子的产生过程 两个次级精母细胞 （6）减数分裂Ⅱ的间期 每个细胞中无同源染色体，非同源染色体散乱排布，每条染色体含有两条染色单体 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制；减数第二次分裂各时期的特点除无同源染色体之外，其他均与有丝分裂一样； （7）减数分裂Ⅱ的前期 2、精子的产生过程 两个次级精母细胞 （8）减数分裂Ⅱ的中期 染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上 2、精子的产生过程 两个次级精母细胞 （9）减数分裂Ⅱ的后期 特点： ①每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体； ②在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动，该过程无同源染色体； 2、精子的产生过程 两个次级精母细胞经过减数分裂Ⅱ缢裂形成了四个精细胞，与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体。 4个精细胞 （10）减数分裂Ⅱ的末期 注：该过程中纺锤体和染色体的消失、核膜出现、核仁出现的发生形式与有丝分裂相同 2、精子的产生过程 精细胞变形形成精子 精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。 （11）精子的变形 **精细胞不是成熟的雄性生殖细胞，经过变形成为精子才是； 精子形成的过程小结 睾丸 1.场所: 2.过程及其特点: 精原细胞（染色体数:2n） 初级精母细胞（染色体数:2n） 次级精母细胞(染色体数:n→2n→n) 精细胞（染色体数:n） 体细胞（染色体数:2n） 有丝分裂 细胞分化 减数分裂前的间期：细胞体积增大、染色体复制等 前期：联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体经常发生交换相应片段 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（染色体数:n） 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别进入两个子细胞 精子（染色体数:n） 变形 （2）减数分裂I 减数分裂Ⅱ （3）精子的变形 （1）减数分裂前的间期 精原细胞减数分裂全过程 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 减数分裂Ⅱ （三）卵细胞形成的过程 1、产生场所：人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，其位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡，在卵泡中央的一个细胞（原始的雌性生殖细胞：卵原细胞）将会发育为卵细胞。 卵原细胞 有丝分裂 卵原细胞 卵细胞 减数分裂前的间期 减数分裂 2.卵细胞形成的过程 卵细胞的形成过程与精子的基本相同。首先，在减数分裂前的间期，卵原细胞增大，染色体复制，卵原细胞成为初级卵母细胞，然后初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，形成卵细胞。 **卵细胞的形成过程和精子的形成过程中染色体的行为变化完全相同；但卵原细胞的分裂是不连续的，其减数分裂Ⅱ是在受精过程中完成的。 （1）卵细胞与精子形成过程的主要区别 初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂，形成大小不同的两个细胞，大的叫做次级卵母细胞，小的叫做极体。 卵原细胞 极体 次级卵母细胞 减数分裂Ⅰ 初级卵母细胞 减数分裂前的间期 次级卵母细胞经过减数分裂Ⅱ也进行不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体；减数分裂Ⅰ中形成的极体也会分裂（均等分裂）为两个极体。 卵细胞 次级卵母细胞 极体 极体 不久，三个极体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞；而且，卵细胞的形成不需要变形。 减数分裂Ⅱ （1）卵细胞与精子形成过程的主要区别 卵原细胞（染色体数:2n） 初级卵母细胞（染色体数:2n） 次级卵母细胞+极体（染色体数:n→2n→n） 卵细胞+极体（染色体数:n） 体细胞（染色体数:2n） 有丝分裂 细胞分化 减数分裂前的间期：细胞体积增大、染色体复制等 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离成为两条染色体，分别进入两个子细胞；次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂； 卵细胞形成的过程小结 1.场所: 2.过程及其特点: 卵巢 （2）减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期：联会形成四分体,四分体的非姐妹染色单体经常发生交换相应片段 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：1个初级卵母细胞不均等分裂形成1个次级卵母细胞和1个极体（染色体数:n） （1）减数分裂前的间期 卵原细胞减数分过程 初级卵母细胞 卵原细胞 次级卵母细胞 极体 极体 极体 极体 卵细胞 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 精子的形成 卵细胞的形成 不同点 产生部位 睾丸 卵巢 原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞 是否变形 是 否 细胞质分裂是否均等 是 减数分裂I不均等分裂；减数分裂II时次级卵母细胞不均等分裂而极体均等分裂 结果 一个精原细胞经减数分裂产生4个精子 一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体 相同点 染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交换相应片段，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 比较减Ⅰ和减Ⅱ分裂过程 (设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n) 比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 分裂前的间期DNA的复制与否 复制 不复制 同源染色体 有 无 着丝粒变化 不分裂 分裂 染色体主要行为 ①同源染色体联会； ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换； ③同源染色体分离，非同源染色体自由组合 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 染色体数目 2n→n n→ 2n→n 核DNA数目 4n→2n 2n→n 染色单体数 4n→2n 2n→0 xxxx数 时期 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 　 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 G1 S G2 染色体 染色单体 核DNA 每条染色体上DNA数目 2n 4n n (四)减数分裂中染色体、染色单体、核DNA数目的变化规律 体细胞染色体为2n (四)减数分裂细胞中染色体、染色单体、DNA数目的变化规律 每个细胞中染色体数目 时期 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 　 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 染色 体 2n 　 2n 2n 2n 2n～n n n 　 n~2n 2n～n 染色 单体 0～4n 　 4n 4n 　 4n 　 4n～2n 　 2n 2n 　 2n~0 　 0 　 核DNA 2n～4n 　 4n 　 4n 　 4n 　 4n ～2n　 2n 　 2n 　 2n 　 2n ～n　 2n 4n n (1)染色体数目变化曲线 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，形成两个染色体 变化原因？ 细胞分裂，两个染色体，进入两个子细胞 　 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 染色 体 2n 　 2n 2n 2n 2n ～n n n 　 n~2n 2n ～n 染色 单体 0～4n 　 4n 4n 　 4n 　 4n ～2n 　 2n 2n 　 2n~0 　 0 　 核DNA 2n～4n 　 4n 　 4n 　 4n 　 4n ～2n 　 2n 　 2n 　 2n 　 2n ～n 　 (2)染色体单数目变化曲线 每个细胞中染色单体数目 2n 4n n 时期 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 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，形成两个染色体 变化原因？ 染色体复制 　 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 染色 体 2n 　 2n 2n 2n 2n ～n n n 　 n~2n 2n ～n 染色 单体 0～4n 　 4n 4n 　 4n 　 4n ～2n 　 2n 2n 　 2n~0 　 0 　 核DNA 2n～4n 　 4n 　 4n 　 4n 　 4n ～2n 　 2n 　 2n 　 2n 　 2n ～n 　 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 2n 4n n 每个细胞中DNA数目 时期 (3)DNA数目变化曲线 变化原因？ 染色体复制 实质DNA分子的复制 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，两个染色体，进入两个子细胞 　 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 染色体 2n 　 2n 2n 2n 2n ～n n n 　 2n 2n ～n 核DNA 2n~4n 　 4n 　 4n 　 4n 　 4n ~2n 　 2n 　 2n 　 2n 　 2n ～n 　 1条染色体上DNA数目 　 　 　 　 　 　 　 　 1～2 2 2 2 2 2 2 2~1 1 2 1 1条染色体上DNA数目 时期 (4)每条染色体上DNA数目变化曲线 间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期 变化原因？ 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成两个染色体 变化原因？ 染色体复制 实质DNA分子的复制 优化57页 （五）有丝分裂和减数分裂的比较   减数分裂 有丝分裂 相同点 不同点 1.细胞分裂过程中，纺锤体、染色体、核膜、核仁、中心体在各时期的的变化相同； 2.染色体在细胞分裂过程中都只复制了一次； 1.染色体复制一次，细胞分裂两次； 1.染色体复制一次，细胞分裂一次； 2.减数第一次分裂前期有联会，可能发生互换； 2.无联会、无互换； 3.减数第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合； 3.同源染色体一直存在，不会分离； 4.子细胞染色体数目减少一半； 4.子细胞染色体数目与亲代细胞中相同； （六）减数分裂和有丝分裂图像鉴别 看有无同源染色体 无：减数分裂Ⅱ 1.若细胞质均等分裂则为极体、次级精母细胞，具体时期再看染色体行为 有 看同源染色体行为 1.联会、四分体→减数分裂Ⅰ前 4.若无上述行为→有丝分裂 3.同源染色体分离→减数分裂Ⅰ后 2.排列在赤道板两侧→减数分裂Ⅰ中 2.若细胞质不均等分裂则一定为次级 卵母细胞，具体时期再看染色体行为 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 染色体散乱在中央，有同源染色体 同源染色体联会，四分体形成 染色体散乱分布，无同源染色体 中期 着丝点排在赤道板上，有同源染色体 四分体排列在赤道板上 与有丝分裂相同，但无同源染色体 后期 着丝点分裂，染色单体分开，有同源染色体 同源染色体分开，移向细胞两极 与有丝分裂相同，但无同源染色体 （六）减数分裂和有丝分裂图像鉴别 A B C A细胞是 后期图， B细胞是 后期图， A细胞分裂形成 和 ； B细胞分裂形成 ， C细胞是 期图。 次级卵母细胞分裂 初级精母细胞分裂 一个卵细胞 一个极体 两个次级精母细胞 练一练：写出什么细胞 体细胞有丝分裂后 第1节 减数分裂和受精作用 第二章 基因和染色体的关系 第2课时 受精作用 一 、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，减数第一次分裂在卵巢，减数第二次分裂在输卵管受精时完成；同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。 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 3.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分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞 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 一 、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 一、 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 二、 配子中染色体组合的多样性 父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色体也都相同。为什么会出现“一母生九子，九子各不同”这样的现象？同样的精（卵）原细胞，会产生不同种类的配子吗？ 疑问 模拟细胞中只有一对同源染色体的情况 二、 配子中染色体组合的多样性 共21=2种 模拟细胞中有两对同源染色体的情况 二、 配子中染色体组合的多样性 共22=4种 若细胞中有三对同源染色体 共23=8种 二、 配子中染色体组合的多样性 精(卵)原细胞中同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种） 1 2 3 n 21 22 23 2n 二、 配子中染色体组合的多样性 ②生物个体（多个精(卵）原细胞），每个细胞选择的组合方式可以不同 ①单个精(卵)原细胞，只能选择一种组合方式 例如：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的雌雄配子种类各有_____种 4个精子（两种）、1个卵细胞（一种） 223 二、 配子中染色体组合的多样性 １.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合 体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的雌、雄配子类型各有 种。 2n 2.四分体时期有非姐妹染色单体的互换。 二、 配子中染色体组合的多样性 所以，生物实际上能产生的配子的种类数量非常大，并不是只有2n种，最后，雌雄配子随机结合产生更多种类的个体。 三、 受精作用 57 精子与卵细胞相互识别、融合成为_______的过程。 (1)精子的_____进入卵细胞， _____留在外面。 (2)卵细胞的_______发生生理反应，阻止其他精子再进入。 (3)精子的_______与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起（受精作用的实质标志）。 1．定义 2．过程 受精卵 头部 尾部 细胞膜 细胞核 细胞核 染色体 三、受精作用 58 三、受精作用 受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的_______来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。 3．结果 4．减数分裂和受精作用意义 染色体 染色体 保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。在有性生殖过程中减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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行，体现了有性生殖的优越性。因此减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都是十分重要的。 59 遗传稳定性 遗传多样性 配子形成 受精作用 每个配子染色体数目均为体细胞的一半 配子种类繁多 雌雄配子结合后,染色体数 目恢复到体细胞染色体数目 雌雄配子随机结合 每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。 思维训练 (1)细胞膜和核膜上糖蛋白的识别功能，保证了只有同种生物的两性生殖细胞才能融合。 (2)生物膜的流动性，使两性生殖细胞融合为一个受精卵。 5．受精作用的细胞学原理？ 三、受精作用 受精卵的核基因：父母各给一半。 受精卵的质基因：几乎全来自于母亲。 61 配子来源的判断方法 小结 $