2.1.2减数分裂与受精作用课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件聚焦“减数分裂和受精作用”核心知识点，通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片实验导入，结合建立染色体变化模型等实践活动，构建从具体观察到模拟操作的学习支架，帮助学生连贯理解减数分裂过程及与受精作用的联系。 其亮点是以探究实践为核心，通过实验观察辨别分裂时期、扭扭棒模拟染色体行为等活动，培养科学思维与生命观念，如分析XXY个体成因体现结构与功能观。采用问题讨论和表格总结物质变化，学生能提升动手与分析能力，教师可借助丰富活动设计优化教学效果。

第1节 减数分裂和受精作用 第2章 基因和染色体的关系 探究实践、受精作用、相关曲线图 1. 目的要求 通过观察蝗虫 细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的____________________，加深对减数分裂过程的理解。 3. 材料用具 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜 形态、位置和数目 精母 2. 宜选用雄性个体生殖器官的原因 ①雄性一次产生的雄配子数目多。 ②雄配子产生的过程中是连续分裂的。 探究 实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 阅读教材P24”探究 实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片“,了解该实验的目的要求，选用雄性个体生殖器官的原因，并学习绘出减数分裂过程示意图。 低倍镜 初级 次级 低倍镜 高倍镜 4. 方法步骤 3 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ前 减Ⅰ前 减Ⅱ后 减Ⅱ末 减Ⅱ中 减Ⅰ末 任务：辨别下列图例分别是什么时期 4 讨论 识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目 1．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？ 2. 减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？ 减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧； 末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。 减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处； 末期细胞两极的染色体不含染色单体。 3．你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？ 同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。 讨论 1.欲观察细胞减数分裂的过程,不可选用的材料是(　　) A.马蛔虫受精卵 B.小鼠睾丸 C.蝗虫精巢 D.水稻花药 A 2．某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是（ ） D A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期 B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期 C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍 D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16 3.下图为植物百合(2n＝24)减数分裂过程中的几幅细胞图像，叙述正确的是（ ） A．百合进行减数分裂过程的顺序为①→⑤→③→④→② B．同源染色体分离，染色体数目减半发生在图②所示细胞时期 C．非同源染色体自由组合发生在图③所示细胞时期 D．图⑤所示细胞，移向细胞两极的染色体携带的遗传信息一般不同 D 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 1.本探究实践的目的要求是什么？ 2.模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化的有哪些操作要点？ 3.模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合时， （1）细胞中至少需要几对染色体？ （2）假设细胞中有2对染色体，减数分裂I时，非同源染色体有几种组合方式？ 如假何模拟？ （3）怎样模拟减数分裂I和减数分裂Ⅱ所产生的子细胞？ 4.模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 （1）怎样模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换？ （2）如果发生了可换，怎样模拟减数分裂|和减数分裂Ⅱ所产生的了细胞？ 阅读教材P25-P26 探究·实践，回答下列问题： 1.目的要求 通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。 2.模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化的有哪些操作要点？ ①用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成（注意：一种颜色的两条染色体分别与另一种颜色的两条染色体大小相同） ②画出中心体和纺锤体。 ③模拟减数分裂的中期、后期、末期染色体行为的变化。 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 1 目的要求 2 材料用具 建立减数分裂过程中染色体数目和行为变化模型 A4纸、剪刀、橡皮泥或扭扭棒 基因与染色体的关系 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 受精作用 fertilization 姐妹染色单体 同源染色体 姐妹染色单体复制而来，不仅大小相同，颜色也相同 同源染色体大小相同、一半来自父方（都用蓝色表示），一半来自母方，可以用不同的颜色区分 基因与染色体的关系 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 受精作用 fertilization 同源染色体 同源染色体大小相同、一半来自父方（都用蓝色表示），一半来自母方，可以用不同的颜色区分 非同源染色体 非同源染色体大小不同、可以都来自父方，也可以都来自母方，还可以可以来自父母双方 3.模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合时， （1）细胞中至少需要几对染色体？ （2）假设细胞中有2对染色体，减数分裂I时，非同源染色体有几种组合方式？如何模拟？ （3）怎样模拟减数分裂I和减数分裂Ⅱ所产生的子细胞? 2对 有2种组合方式。 假设分别用A、A和B、B‘表示2对染色体，则减数分裂I时， 非同源染色体的组合有两种： A、B和A'、B'; A、B'和A'、B。 减数分裂I产生的子细胞同源染色体已经分离，减数分裂Ⅱ产生的子细胞中姐妹染色单体分离。 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 活动1：请用扭扭棒模拟细胞中只有1对同源染色体减数分裂产生的配子种类 共能产生2种配子 共能产生4种配子 可能性① 可能性② 活动2：请用扭扭棒模拟细胞中只有2对同源染色体减数分裂产生的配子种类 配子中染色体组合 8种 活动3：请用扭扭棒模拟细胞中只有3对同源染色体减数分裂产生的配子种类 每对染色体的分离是独立事件 计算配子中染色体组合： 24种 用乘法原则 × ＝ 2种 2种 2种 2种 × × 2n种 正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种 223 活动4：含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。 项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类 1个精原细胞 1个雄性个体 1个卵原细胞 1个雌性个体 2n 种 2 种 2n 种 1 种 2n 种 2n 种 2n 种 2n 种 4.模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 （1）怎样模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换？ （2）如果发生了互换，怎样模拟减数分裂I和减数分裂Ⅱ所产生的了细胞？ 用不同颜色的橡皮泥构成的同源染色体互换1个片段。 模拟减数分裂I ：将发生了互换的同源染色体分开，进入不同的子细胞。 模拟减数分裂Ⅱ：将发生了互换的染色单体分开，进入不同的子细胞。 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 在减数分裂I中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、同源染色体的非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞两极等行为变化； 减数分裂I后，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂Ⅱ 中，每条染色体的着丝粒分裂，两条染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，最终进入两个子细胞。 意义：减数分裂产生了多种多样的配子，配子中的染色体数目减半。为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来讲，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。 1.描述减数分裂中染色体的数目和主要行为的变化。分析其意义 讨论 1、减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间发生自由组合。 讨论 2.根据以上三个模型，说说减数分裂产生多种配子的原因。 2、减数分裂Ⅰ前期同源染色体非姐妹染色单体间发生互换。 4个子细胞染色体数目全部异常 4个子细胞 染色体数目一半异常、一半正常 拓展分析:减数分裂异常现象 【典例】XXY与XYY异常个体成因分析 (1)XXY成因 (2)XYY成因： 期， 未分离，产生了 型精子 期， 移向一极， 产生了 型卵细胞 期， 移向细胞一极，产生了 型卵细胞 减Ⅰ后 X、Y染色体 XY 减Ⅰ后 XX同源染色体 XX 减Ⅱ后 两条X染色体未分离 XX 异常，染色体着丝粒分裂后， . 父方减Ⅱ 两条Y染色体移向细胞一极 04 Trisomy 21 syndrome 21－三体综合征 21-三体综合征，又称唐氏综合征，是指多了一条21号染色体，这样就有三条21号染色体，故称之为21-三体综合征。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 XY XX 21 思考：这种染色体异常是怎么形成的？请你尝试用手中的模型探究。 拓展分析:减数分裂异常现象 正常情况 正常配子中只有一条21号染色体，说明雌性或雄性的性原细胞在减数分裂时发生异常产生了含有两条21号染色体的配子。 第一次减数分裂异常 减数分裂Ⅰ时发生异常产生了2个含有两条21号染色体的配子，和2个没有21号染色体的配子。 形成的配子都异常 第二次减数分裂异常 减数分裂Ⅱ时发生异常产生了1个含有两条21号染色体的配子，和1个没有21号染色体的配子。 形成的配子半数异常 基因与染色体的关系 DISCOVERY OF GENETIC FACTORS 受精作用 fertilization 骡是马和驴杂交产生的后代 ①马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？ 骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。 ②骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？ 由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的联会，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。 受精作用 人的睾丸和精子示意图 人的卵巢和卵细胞示意图 发生场所： 卵巢中 形成过程： 卵原细胞（2n）→卵细胞（n） 发生场所： 形成过程： 睾丸的曲细精管内 精原细胞(2n)→精细胞(n)→精子(n) 1、概念： 卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程 2、场所：输卵管 3、过程： ①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 ②卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入 ③精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。（实质） 受精作用 细胞膜上的糖蛋白（物质基础） 细胞膜的流动性 思考:不同生物的精子和卵细胞能相互融合吗? 父本 2N 减数分裂 精子 N 母本 2N 减数分裂 卵细胞 N 受精作用 受精卵 2N 有丝分裂 细胞分化 个体 2N 请注意：受精卵中的核遗传物质，一半来自父方，一半来自母方，而细胞质遗传物质则几乎全部来自母方。 4.结果：受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自父方，另一半染色体来自母方。 受精作用 减数分裂和受精作用的意义 ① 减数分裂和受精作用保证了物种染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。 ② 通过有性生殖，子代继承了父母双方的遗传物质。 ③ 在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。 ④ 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。 减数分裂过程中的物质变化与相关曲线图 根据减数分裂过程，以体细胞中含有2N条染色体为例，填写下表各物质数量变化。 类别/数量 (1个细胞中) 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 配子 间期 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 染色体 染色单体 核DNA 同源染色体对数 （1）染色体数量变化（2） 核DNA数量变化（3）染色单体数量变化 （4）减数分裂过程中染色体、染色单体、核DNA分子数量柱形图 减数分裂过程中的物质变化与相关曲线图 根据减数分裂过程，以体细胞中含有2N条染色体为例，填写下表各物质数量变化。 类别/数量 (1个细胞中) 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 配子 间期 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 染色体 2n 2n 2n 2n 2n→n n n 2n 2n→n n 染色单体 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 0 0 0 核DNA 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n 2n→0 0 同源染色体对数 n n n n n→0 0 0 0 0 0 n 4 8 2n 4n 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 染色体数目 时期 1.减数分裂过程中染色体数量变化 2 4 8 2n n 4n 减数第一次分裂 减数第二次分裂 间期 时期 核DNA数量 2.减数分裂过程中DNA数量变化 3.减数分裂过程中染色单体数量变化 时期 染色单体数量 4.减数分裂过程中染色体、染色单体、核DNA分子数量柱形图 总结：引发相关物质或结构变化的三大原因： 1.染色体复制 ① 数目加倍， 数目不变； ② 形成； ③染色体数:核DNA数由1:1→ 。 2.着丝粒分裂 ① 数目加倍， 数目不变 ②染色单体数目变成 ； ③染色体数:核DNA数由1:2→_______ 3.同源染色体分离, 进入2个子细胞 ①同源染色体数目变成 ； ②染色体数:核DNA数= 。 DNA 染色体 (姐妹)染色单体 1 : 2 染色体 DNA 0 1 : 1 0 1 : 2 $