2.1.3受精作用课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2章 基因和染色体的关系 第三课时 受精作用 第1节 减数分裂和受精作用 主讲人：刁美莲 梅县区高级中学 1 疑问 父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同的配子吗？ 现象 “一母生九子，九子各不同” 资料 2 （一）建立减数分裂中染色体变化的模型： 一、配子中染色体组合的多样性 细胞——白色或浅色的纸张 染色体——不同颜色、长短的扭扭棒 老师给大家布置了一个活动，就是请大家做好材料来模拟细胞和染色体，并利用这些模型模拟减数分裂的过程，重点模拟减数分裂过程中染色体的行为。 这里给大家展示的就是用大小不同的圆形（动画*3），代表减数分裂1，减数分裂2以及分裂结束所形成的4个细胞。 染色体可以用颜色和长短不同的妞妞棒来模拟，它的好处是方便好用。 3 （一）建立减数分裂中染色体变化的模型： 现在，我们开始模拟减数分裂的过程，假设某生物体细胞中有两对同源染色体。 分裂没有开始时，染色质丝分散在细胞核中。 减数分裂前间期，染色体复制（动画），一条染色体上携带两条姐妹染色单体，就像这张图 减1前期，染色质高度螺旋化形成染色体（动画） 核膜核仁消失，纺锤丝和着丝粒相连，开始牵引染色体发生移动 大家准备好，现在我们一起来模拟一下这一段过程吧。 性原细胞中 同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种） 1 2 3 n ②个体（多个性原细胞 ） ①单个性原细胞 减数分裂能产生的配子类型 21 22 23 2n 正常人体可能形成的配子种类为223种 4个精子（两种）、1个卵细胞（一种） （二）运用模型解决问题 如果我们讨论的是一个个体，就应当要考虑所有的染色体组合可能性。 根据前面模拟的过程我们知道，这个可能性与同源染色体的对数有关，（逐渐出前三组数字）利用数学的方法，我们也已经找出这里的规律，n对同源染色体可能形成的配子种类为2n种（动画）。 以人为例，人的性原细胞当中，同源染色体对数是23对，（动画）因此可能形成的配子种类为223种。 这个数字非常大，这就意味着同一个个体产生的后代，可能来自不同染色体组合的配子，后代可能各不相同。 染色体互换对配子类型的影响 减Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常互换一部分染色体。 生物实际上能产生的配子种类非常多。 不仅如此，我们曾经介绍过，在减数第一次分裂的前期，四分体可能出现非姐妹染色单体的片段交换（动画）。 这会对配子中染色体的组成有什么影响？ 二、受精作用 https://catalog.nucleusmedicalmedia.com/fertilization/view-item?ItemID=75011 ①精子 进入卵细胞， 留在外面。 1、概念：精子与卵细胞 形成受精卵的过程。 细胞学基础： 。 2、过程 ②卵细胞的 发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入。 3、受精作用实质 ③精子的细胞核与卵细胞的 。 相互识别、融合 头部 尾部 细胞核融合 细胞膜 1、细胞膜信息交流功能；2、细胞膜的流动性 二、受精作用 配子 n 受精作用 受精卵 2n 减数分裂和受精作用 亲代体细胞 2n 亲代体细胞 2n 配子 n 减数分裂 受精卵中的 数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的 来自精子，另一半来自卵细胞。 染色体（非DNA） 染色体 （逐渐出动画）我们将减数分裂和受精作用连续起来看，亲代体细胞中染色体数目是2n，减数分裂后，配子中的染色体数目是n，配子结合，完成受精作用，形成的受精卵中染色体继续恢复2n。 雄配子 雌配子 减数分裂和受精作用 受精作用中，配子随机结合 有性生殖的后代具有多样性 其实在之前分析配子类型时，我们已经看到了答案 减数分裂可以产生多种配子，配子的差异，使得个体向后代传递的信息有多种可能， 若同时考虑受精作用呢？受精作用中配子是随机组合的，这会让后代的多样性变得更加不可预测。 如图所示： 这是一个具有两对同源染色体的生物，减数分裂所产生的配子，其染色体组合有这样四种（动画）。 若两个个体杂交， 我们用一行代表的父本所产生的配子（出文字），这一列代表的是母本所产生的配子（出文字），雌雄配子随机组合，利用棋盘法可以在这16个格当中组合父本和母本的配子当中的染色体， 很显然，后代的多样性又大于了亲本双方各自可以产生的配子的种类。 有性生殖的后代因此具有了更加多样的变化。 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 目恢复体细胞染色体数目 雌雄配子随机结合 综合概括 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。 减数分裂和受精作用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。 综合概括一下 生物通过减数分裂产生成熟的生殖细胞，生殖细胞中遗传物质为体细胞的一半。 卵细胞和精子的结合过程使受精卵中染色体回复到与体细胞一致的状态， 这样就维持了亲子代的遗传稳定性。 生物通过减数分裂，产生了染色体组合类型多样的生殖细胞。 受精作用过程，雌雄生殖细胞是随机结合，致使同一双亲的后代也存在各种差异。这种多样性有利于生物在自然选择中进化。 因此，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。对于生物的遗传和变异都是十分重要的。 11 小结 1.生物体所含同源染色体的数量、减数分裂中非同源染色体的自由组合以及四分体时期非姐妹染色单体间的互换，使有性生殖能产生多样的配子。 2.减数分裂和受精作用维持了生物遗传的稳定性，使后代具有多样性，有利于生物在自然选择中进化。 这节课我们利用模型完成了减数分裂过程的模拟和相关问题的探讨，我们发现 1. 生物体所含同源染色体的数量、减数分裂中非同源染色体的自由组合以及四分体时期非姐妹染色单体间的互换，使有性生殖能产生多样的配子。 2. 减数分裂和受精作用维持了生物遗传的稳定性，使后代具有多样性，有利于生物在自然选择中进化。 正如我们在上一节课的一开始提到的，为了追寻基因在细胞中的物质基础，我们需要观察配子的形成过程，现在，这一过程已经清晰的展示在我们面前，基因到底在哪里？ 减数分裂中时而配对，时而分离的染色体，又与基因存在什么样的关系？ 这些就留待我们下次课再来探讨吧。 这节课就到这里，祝同学们学习愉快 当堂检测 对于受精作用叙述不正确的是（ ） C A.受精作用中有精卵子的相互识别 B.受精过程中精子头部进入卵子，尾部留在外边 C.受精卵中一半DNA来自卵子，一半来自精子 D.受精作用对维持生物前后代体细胞中染色体数恒定有重要作用 13 课本P28——练习与应用 一、概念检测 1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。 （1）一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 （ ） （2）一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。 （ ） ✔ ✔ 14 课本P28——练习与应用 一、概念检测 2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，则最多能形成的受精卵数目是（ ） A. 20 B. 15 C. 10 D. 5 B 3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是（ ） A. 有丝分裂 B. 有丝分裂和受精作用 C. 减数分裂 D. 减数分裂和受精作用 D 15 这种染色体组成的异常是如何出现的？ 13三体综合征 现在，我们来看一个人体细胞中染色体的照片，请大家仔细观察，这张图片有什么异常之处？ 有没有同学已经找到了？ 没错，这个图像中，细胞内的13号染色体出现了3条，比正常情况多了一条。 这是一种叫“13三体综合征”遗传病患者的染色体照片, 患有这种病的人，头小，患先天性心脏病且智力远低于常人。 同学们，你们能从精子或卵细胞形成的角度找到这种病产生的原因吗？ 请你们用手边的模型试着推导一下吧？ 父亲或母亲 减数分裂Ⅰ异常 或 减数分裂Ⅱ异常 由此可见，13三体综合征的出现既有可能因为减数第一次分裂同源染色体没有分开，也可能是因为减数分裂2，姐妹染色单体不能正常分离。 因为13号染色体与在雌性个体和雄性个体减数分裂过程中变化完全相同，因此这种异常既有可能来自母亲产生卵细胞的过程，也有可能来自父亲产生精子的过程 驴的体细胞 31对染色体 马的生殖细胞 32条染色体 驴的生殖细胞 31条染色体 马的体细胞 32对染色体 骡的体细胞 63条染色体 不能正常进行减数分裂 练习与应用（教材第28页） 马和驴的体细胞当中，分别有32对和31对染色体，他们所形成的生殖细胞中，染色体分别为32条和31条，马和驴交配，受精卵当中的染色体是马和驴的配子中染色体数量的总和，是63条。因为体细胞都是通过受精卵有丝分裂产生的，因此体细胞中染色体数量为63条。 那么为什么骡的原始生殖细胞不能发生正常的减数分裂呢。 那是因为骡子体细胞中的63条染色体分别来自驴和马，因此这63条染色体没有同源关系，减数分裂1前期，染色体不能正常联会，减数分裂过程异常，因此骡不能通过有性生殖繁殖后代。 Lavf55.33.100 $