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

【温故知新】 1.有丝分裂中染色体复制 次，着丝粒分裂 次，细胞分裂 次。 2.有丝分裂前后，亲、子代细胞中的染色体数目 。 1 1 1 恒定 【问题探讨】 精子 卵细胞 受精卵 个体 有丝分裂 受精作用 分化 ？ ？ ？ 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，染色体数少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。 右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。 体细胞 配子 ♀ ♂ 1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别？ 配子中染色体数目是体细胞中的一半 2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？ 配子是通过哪种细胞分裂方式形成的？ 第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用.组卷网 【学习目标】 1.通过观察精子或卵细胞的形成过程示意图，能够归纳、概括减数分裂的概念及过程。 2.通过模拟减数分裂中染色体的变化，尝试阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。 3.理解受精作用的过程 4.通过减数分裂和受精作用内容的学习，理解减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。 一、减数分裂 1.魏斯曼提出了怎样的假说？ 2.精子的形成过程： （1）精子的形成场所？ （2）阅读教材P19相关内容，尝试用简短的文字和箭头概括精子的形成过程。 （4）精子形成过程中，各时期的特点？尝试模拟减数分裂中染色体的变化。 【自主阅读】 请同学们自主阅读教材P18-21相关内容，解决以上问题。 （3）辨析概念： ①同源染色体、非同源染色体； ③联会、四分体； ②姐妹染色单体、非姐妹染色单体； ④交叉互换； 一、减数分裂 1.魏斯曼的假说： （1）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； （2）受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。 减数分裂 （一）精子的形成过程 1.场所： 睾丸 精原细胞 体细胞 有丝分裂 细胞分化 有丝分裂 增殖 减数分裂 精细胞 【任务1】请同学们阅读教材P19相关内容，尝试用简短的文字和箭头概括精子的形成过程。 2.精子的形成过程： 精原细胞 染色体复制1次 细胞连续分裂2次 4个精细胞 变形 4个精子 （一）精子的形成过程 3.减数分裂过程中的概念辨析： 【任务2】请同学们阅读教材P20相关内容，辨析以下概念： （1）同源染色体、非同源染色体； （3）联会、四分体； （2）姐妹染色单体、非姐妹染色单体； （4）交叉互换； （一）精子的形成过程 3.减数分裂过程中的概念辨析： （1）同源染色体、非同源染色体: 减数分裂过程中，配对的两条染色体，形状和大小一般都相同(X、Y不相同)，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。 不能配对的两条染色体 ①同源染色体： ②非同源染色体： （人）男性（含XY） （人）女性（含XX） （果蝇）雄性（含XY） （果蝇）雌性（含XX） （一）精子的形成过程 3.减数分裂过程中的概念辨析： （2）姐妹染色单体、非姐妹染色单体: ①姐妹染色单体： 如：a与b′，b与b′，c与c′，d与d′为姐妹染色单体 ②非姐妹染色单体: 如：a与b,a与b′为同源染色体的非姐妹染色单体 如：a与c,a与c′, a与d,a与d′为非同源染色体的非姐妹染色单体 一条染色体复制后形成的两条完全一 样的染色单体，由着丝粒连在一起，称为姐妹染色单体。 不由着丝粒连在一起的染色单体 （一）精子的形成过程 （3）联会、四分体： 减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。 联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。 ①联会： ②四分体: 1个四分体= 对同源染色体 = 条染色体 = 条染色单体 含 个DNA，有 条脱氧核苷酸链 1 2 4 4 8 3.减数分裂过程中的概念辨析： （一）精子的形成过程 （4）交叉互换： 3.减数分裂过程中的概念辨析： 属于姐妹染色单体的是: 属于非姐妹染色单体的是: 1和2　3和4 1和3　1和4 2和3　2和4 3 4 1 2 部分交换 减数分裂Ⅰ时，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，交换相应的片段 课后思考:对生物有何意义 ？ （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期的特点： 【任务3】若人为地将减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ分为前期、中期、后期、末期， 请同学们结合图2-2，阅读教材P20相关内容，尝试归纳减数分裂各个时期的特点： （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 1个精原细胞 （间期） 细胞体积增大， 染色体复制 1个初级精母细胞 （前期） （中期） （后期） （末期） 同源染色体联会，形成四分体，（交叉互换） 同源染色体排列在赤道两侧 同源染色体分开，非同源染色体自由组合，移向细胞两极 细胞质分裂，一分为二，染色体数目减半 2个次级精母细胞 （前期） （中期） （后期） （末期） 染色体散乱分布在细胞内 每条染色体的着丝点排列在赤道板上 姐妹染色单体分开，染色体数目暂时加倍，移向细胞两极 细胞质分裂，一分为二 4个精细胞 4个精子 变 形 减数第一次分裂 减数第二次分裂 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 间期 精原细胞 4 8 0 8 精原细胞体积增大，染色体复制（DNA复制和有关蛋白质的合成），成为初级精母细胞。 初级精母细胞 染色体数： 染色单体数： DNA数： 4 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 减数第一次分裂——前期 初级精母细胞（间） 同源染色体联会，形成四分体（四分体中的非姐妹染色单体常发生交叉互换） 染色体数： 染色单体数： DNA数： 4 8 8 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 减数第一次分裂——中期 初级精母细胞（前） 各对同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒附着在纺锤丝上 染色体数： 染色单体数： DNA数： 4 8 8 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 减数第一次分裂——后期 初级精母细胞（中） 同源染色体分离，非同源染色体自由组合，由纺锤丝牵引分别移向细胞两极 染色体数： 染色单体数： DNA数： 4 8 8 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 减数第一次分裂——末期 初级精母细胞（后） 细胞质分裂，1个初级精母细胞分裂成2个次级精母细胞 次级精母细胞 Q1：次级精母细胞中染色体数目与初级精母细胞相比，有何不同？ Q2：染色体数目减半的原因是什么？ 次级精母细胞中染色体数目减半 同源染色体分离 染色体数： 染色单体数： DNA数： 2 4 4 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 减数第二次分裂——前期 次级精母细胞（前） 染色体散乱分布在细胞内； 、中期 每条染色体的着丝点排列在赤道板上 染色体数： 染色单体数： DNA数： 2 4 4 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 减数第二次分裂——后期 次级精母细胞（中） 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目暂时加倍，移向细胞两极 染色体数： 染色单体数： DNA数： 4 0 4 （一）精子的形成过程 4.减数分裂形成精子的过程中，各时期（间期、减Ⅰ、减Ⅱ ）的特点： 次级精母细胞（后） 减数第二次分裂——末期 细胞质分裂，1个次级精母细胞分裂成2个精细胞 精细胞 变形 精子 染色体数： 染色单体数： DNA数： 2 0 2 （一）精子的形成过程 体细胞 有丝分裂 细胞分化 精原细胞 染色体复制 初级精母细胞 变形 次级精母细胞 精细胞 精子 （一）精子的形成过程 （一）精子的形成过程 1个精原细胞 染色体复制，细胞体积增大 1个初级精母细胞 减数第一次分裂 2个次级精母细胞 减数第二次分裂 4个精细胞 变形作用 4个精子 联会、四分体、交叉互换 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 (2N) (2N) (N) (N) (N) 一、减数分裂 3.卵细胞的形成过程： （1）卵细胞的形成场所？ （2）阅读教材P21-22相关内容，尝试用简短的文字和箭头概括卵细胞的形成过程。 （3）请从产生部位、细胞质分裂方式（是否均等分裂）、分裂结果、是否变形等方面对比分析动物精子和卵细胞的形成过程。 【自主阅读】 请同学们自主阅读教材P21-22相关内容，解决以上问题。 （4）结合精子和卵细胞的形成过程，尝试归纳、概括减数分裂的概念及过程。 （二）卵细胞的形成过程 1.场所： 卵巢 卵泡 卵细胞 卵细胞的扫描电镜照片 （放大150倍） 【任务4】请同学们阅读教材P21-22相关内容，尝试用简短的文字和箭头概括卵细胞的形成过程。 2.卵细胞的形成过程： 卵原细胞 细胞体积增大 染色体复制 初级卵母细胞 减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ 卵细胞 （二）卵细胞的形成过程 1个卵原细胞 细胞体积增大，染色体复制 1个初级卵母细胞 减数第一次分裂 （细胞质不均等分裂） 次级卵母细胞 第一极体 减数第二次分裂 （细胞质不均等分裂） 1个卵细胞 第二极体 （细胞质均等分裂） 2个第二极体 （退化） 联会、四分体、交叉互换 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 着丝点分裂 姐妹染色单体分开 (2N) (2N) (N) (N) (N) (N) (N) （二）卵细胞的形成过程 （二）卵细胞的形成过程 体细胞 有丝分裂 细胞分化 卵原细胞 染色体复制 初级卵母细胞 次级卵母细胞 卵细胞 极体 极体（退化） 一、减数分裂（精子的形成过程、卵细胞的形成过程） 一、减数分裂（精子的形成过程、卵细胞的形成过程） 3.精子和卵细胞的形成过程的比较： 【任务5】请同学们结合精子和卵细胞的形成过程，分析动物精子和卵细胞的形成过程 比较项目 不 同 点 相同点 场所 分裂起点 细胞质分裂 结果 是否变形 精子的形成 卵细胞的形成 睾丸（精巢） 卵巢 精原细胞 卵原细胞 均等分裂 不均等分裂 个 种精子 4 2 个 种卵细胞 1 1 （3个极体退化） 是 否 染色体复制1次，细胞连续分裂2次，染色体数目减半 一、减数分裂 4.减数分裂的概念： 进行有性生殖的生物 原始生殖细胞 →成熟生殖细胞 细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次 对象: 时期: 特点: 结果: 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 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。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，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染色体数目比原始生殖细胞的减少了一半。 一、减数分裂：各时期染色体、核DNA、染色单体数变化 染色体数 核DNA数 染色单体数 间期 MⅠ前期 MⅠ中期 MⅠ后期 MⅠ末期 MⅡ前期 MⅡ中期 MⅡ后期 MⅡ末期 【任务5】请同学们根据精子或卵细胞的形成过程细胞图，归纳各个时期的染色体数、核DNA数、染色单体数，并尝试画出相应的坐标图（横坐标为时期，纵坐标为数目）。 4 8 4 0 8 4 8 8 4 8 8 4 8 8 2 4 4 2 4 4 2 4 4 4 4 0 2 2 0 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 时期 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 时期 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 时期 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 时期 一、减数分裂：各时期染色体、核DNA、染色单体数变化 染色体数 核DNA数 每条染色体上的DNA数 染色单体数 0 2 4 8 0 2 4 8 8 4 2 0 2N 2N 2N N N N 4N 4N 4N 1 2 一、减数分裂：各时期染色体、核DNA、染色单体数变化 【任务6】以精子的形成为例，请同学们说出甲、乙、丙、丁、戊细胞的名称。 数量 0 N 2N 4N 细胞 染色体 核DNA 染色单体 甲 乙 丙 丁 戊 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞（或精子） 一、减数分裂：细胞分裂示意图的识别与判断 【任务7】请同学们结合有丝分裂和减数分裂的知识，识别下面的细胞图，并说出每个细胞所处的时期（什么分裂什么时期）。 减Ⅱ前 有丝前 减Ⅰ前 减Ⅱ中 有丝中 减Ⅰ中 有丝后 减Ⅰ后 减Ⅰ后 减Ⅱ后 减Ⅱ后 初级精母细胞 初级卵母细胞 次级精母细胞或极体 次级卵母细胞 一、减数分裂：细胞分裂示意图的识别与判断 二看：同源染色体，若无同源染色体，则为 ； 若有同源染色体，再看同源染色体的行为： 一看：染色体数，若为奇数，则为 ； 若为偶数，再看： 减Ⅱ 减Ⅱ 若有： 联会及四分体 同源染色体位于赤道板两侧 同源染色体分离 减I 前 中 后 若无以上特殊行为，则为 ； 有丝分裂 探究.实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.实验原理： 蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 Q1：为什么用蝗虫的精母细胞作材料？ Q2：为什么观察减数分裂实验时选择雄性个体（如植物的花药、动物的精巢）？ 蝗虫细胞染色体数目少，染色体大，易观察 （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。 探究.实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 解离→漂洗→染色→制片 2.实验步骤： （1）装片制作（同有丝分裂装片制作过程）： （2）显微镜观察： ①低倍镜观察: 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。 ②高倍镜观察: 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，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目 ③绘图: 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 注：精巢内精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂： 在显微镜下可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同细胞分裂图像 探究.实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 3.蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片： 二、受精作用 1.配子中染色体的组合为什么是多种多样的？ 2.受精作用： （1）受精作用的概念？ （2）受精作用的过程？ 【自主阅读】 请同学们自主阅读教材P25-27相关内容，解决以上问题。 （3）受精作用的意义？ 3.减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异所起的重要作用？ 二、受精作用 1.配子中染色体组合的多样性（不考虑交叉互换）： 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精(卵)细胞（或极体） (2N) (2N) (N) (N) (1)减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合 1.配子中染色体组合的多样性（考虑交叉互换）： 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精(卵)细胞（或极体） (2N) (2N) (N) (N) 二、受精作用（精子的形成过程、卵细胞的形成过程） (2)减数分裂Ⅰ前期，四分体中非姐妹染色单体之间可能发生了互换 二、受精作用 2.配子中染色体组合的多样性的意义： (1)1个含n对同源染色体的精原细胞，正常情况下，经减数分裂产生的精子有 种； (2)1个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞有 种； (3)体细胞中n对同源染色体的个体，正常情况下，经减数分裂产生的配子有 种； 2 1 2n 经过减数分裂产生的配子类型多样，使同一双亲的后代呈现多样性 “一母生九仔，连母十个样” “龙生九子，子子不同” 二、受精作用 3.受精作用： (1)概念： (2)过程： (3)结果： (4)意义： 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生 复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核 就与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目 保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子 （父方），另一半来自卵细胞（母方）。 二、受精作用 4.减数分裂、受精作用、有丝分裂过程中染色体数、核DNA数的变化： 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 时期 染色体数 0 2N N 4N 间期 前 中 后 末 间期 前 中 后 末 前 中 后 末 时期 核DNA数 0 2N N 4N 间期 前 中 后 末 二、受精作用 4.减数分裂和受精作用的意义： （1）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 （2）增加了子代的多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物 在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。 【任务8】请同学们结合所学的知识，尝试完成下表： 配子 形成 受精 作用 遗传的稳定性 遗传的多样性 减数分裂形成的配子中的染色体数目减半； 每个配子中含有一整套非同源染色体； 减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体自由组合； 四分体时期，非姐妹染色单体间的互换； 受精卵中染色体数目恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定； 精子和卵细胞的随机结合，增加了受精卵中染色体组合的多样性 【拓展】异常的减数分裂——唐氏综合征 【任务9】唐氏综合征患者的体细胞中有3条21号染色体，请同学们结合减数分裂的过程，尝试归纳唐氏综合征形成的原因： （1）减数分裂Ⅰ后期21号同源染色体未分离，减Ⅱ正常，产生含有2条21号染色体的配子； （2）减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ后期21号染色体的姐妹染色单体分离，未移向细胞的 两极，而移向了同一极，产生含有2条21号染色体的配子； 【拓展】异常的减数分裂——唐氏综合征 减Ⅰ 减Ⅱ 减Ⅰ 减Ⅱ 减Ⅰ 减Ⅰ 异常卵细胞 异常卵细胞 化学变化的现象 中国学友网(www.xueyou.com.cn) Lavf57.62.100 $