2.1.2减数分裂和受精作用课件-2025-2026学年高一下学期必修2生物人教版（2019）

受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。当双方的细胞核融合，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定。 第二章　基因和染色体的关系 2.1.2减数分裂和受精作用 受精作用 教学目标 1、分析配子中染色体组合的多样性的原因。（科学思维） 2、背诵受精作用的定义、过程和结果。（生命观念） 3、阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。（社会责任） 教学重难点 重点：1、阐明配子中染色体组合的多样性的原因。 2、说出受精作用的定义、过程和结果。 难点：1、阐明配子中染色体组合的多样性的原因。 2、阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。 目录 一、配子中染色体组合的多样性 二、受精作用 问题探讨 新课导入 父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。 1、 “一母生九子，九子各不同”，同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？ 会，配子中染色体组合具有多样性。 2、雌雄生殖细胞的结合又是怎样的？ 雌雄配子结合是随机的 一、配子中染色体组合的多样性 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 配子中染色体组合的多样性 目的要求 1、加深对减数分裂过程及其特点的认识 2、理解配子中染色体组合的多样性 3、领悟减数分裂的意义 材料用具 较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料（如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等）。 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 配子中染色体组合的多样性 方法步骤 一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化 1、用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色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。 2、在纸上画一个足够大的初级精母细胞的轮廓、画出中心体和纺锤体。 3、让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，使着丝粒靠近。 4、将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。 5、双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。 6、画出两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。 7、把新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。分开着丝粒，将染色体分别移向两极。在两极有染色体部分画出细胞轮廓代表新细胞生成。 或 4种 ①A、B和a、b ②A、b和a、B A a B b 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 配子中染色体组合的多样性 1、细胞中至少需要几对染色体？ 2对 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？ 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 配子中染色体组合的多样性 方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 3、怎样模拟减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ所产生的子细胞？ ①模拟细胞中只有1对同源染色体的情况（不考虑互换、精子形成过程） 结果：2种配子 (21) 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 配子中染色体组合的多样性 方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 ②模拟细胞中只有2对同源染色体的情况（不考虑互换、精子形成过程） 结果：4种配子(22) 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 配子中染色体组合的多样性 方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 ③模拟细胞中只有3对同源染色体的情况（不考虑互换、精子形成过程） 结果：8种配子(23) 细胞中有n对染色体，每对同源染色体彼此分离时有2种情况，所以可能产生2n种配子 ······· ······· 2 2 ······· 2 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 方法步骤 二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合 ④模拟细胞中只有n对同源染色体的情况（不考虑互换、精子形成过程） 配子中染色体组合的多样性 精(卵)原细胞中同源染色（对） 可能形成的配子类型（种） 1 21 2 22 3 23 n 2n 生物个体（多个精(卵）原细胞、不考虑互换） 1个精原细胞产生：4个2种精子 1个卵细胞产生：1个1种卵细胞 一、配子中染色体组合的多样性 模拟一个精（卵）原细胞的减数分裂（考虑互换） 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） 四 种 精 细 胞 结果： ①一个精原细胞产生4个，4种精子 ②一个卵原细胞产生1个，1种卵细胞 ③1个有n对同源染色体的生物体个体，可能产生大于2n种配子 探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 方法步骤 三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换 配子中染色体组合的多样性 1、减数分裂Ⅰ前期：四分体时期非姐妹染色单体的互换 2、减数分裂Ⅰ后期：非同源染色体的自由组合 n对 同源染色体 生物体可以产生配子种类 一个精原细胞 产生精子种类 一个卵原细胞 产生卵细胞种类 不考虑互换 考虑互换 2n 2 1 大于2n 4 1 一、配子中染色体组合的多样性 配子多样性的原因 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程 二、受精作用 1、定义 2、过程 ①精子头部进入卵细胞，尾部留在外面 ②卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。 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 受精作用 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程 受精卵 细胞核： 细胞质： 几乎全由卵细胞提供 精子细胞核+卵细胞细胞核 二、受精作用 3、结果 受精卵的染色体数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）。 4、实质 5、注意 ①精卵相互识别的基础：细胞膜上的糖蛋白 ②精卵融合体现：细胞膜的流动性 ①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 ②通过有性生殖，新一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 二、受精作用 6、减数分裂和受精作用的意义 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两个方面，分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概括。 思维训练 综合概括 受精作用 遗传稳定性 遗传多样性 配子形成 每个配子染色体数目 均为体细胞的一半 配子种类繁多 受精作用 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 配子中染色体组合的多样性 建立减数分裂中染色体变化的模型 配子多样性的原因 定义 受精作用 结果 实质 课堂小结 受精作用 过程 减数分裂和受精作用的意义 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。 ( ) 巩固练习 ✔ ✔ 巩固练习 B 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 3、同种生物前后代的染色体数目是相同的， 通过正常的有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 巩固练习 D 4、下列关于观察细胞的减数分裂实验的说法，正确的是( ) A.蝗虫作为实验材料的优点是染色体数目较少、材料易得 B.用蝗虫的精巢做该实验，视野中不可能看到处于有丝分裂时期的细胞 C.观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片可看到减数分裂的动态过程 D.必须在高倍镜下才能分辨出初级精母细胞、次级精母细胞和精子 巩固练习 A 5、每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现遗传的多样性。遗传多样性的原因与减数分裂和受精作用有关。下列相关叙述错误的是( ) A.减数分裂保证了生物前后代染色体数目的恒定，维持了遗传稳定性 B.非同源染色体的自由组合导致配子中染色体组合的多样性 C.同源染色体的非姐妹染色单体间的互换导致配子种类的多样性 D.卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性 巩固练习 A 谢谢观看！ Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS $哺乳动物卵细胞的形成过程人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中由卵原细胞经过减数分裂形成的。卵细胞的形成过程中，染色体的形态、数目变化与精子的形成过程基本相同。卵原细胞经过减数分裂前的间期完成DNA的复制和相关蛋白质的合成，成为初级卵母细胞。减数分裂一的前期同源染色体联会期间可能出现同源染色体非姐妹染色单体间的互换。简述分裂一的中期，同源染色体排列在赤道板的上下两侧。简述分裂一的后期，同源染色体分开移向细胞的两极，同时非同源染色体间自由组合。初级卵母细胞的细胞质分裂是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，小的叫做集体刺激卵母细胞和集体进入。减数分裂2简述，分裂二的中期，在纺锤丝的牵引下，染色体着丝粒排列在赤道板上。减数分裂2的后期，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分离形成两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞两极移动。减数分裂2的末期完成分裂刺激卵母细胞末期，细胞质也进行不均的分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的集体。在减数分裂一形成的集体又分裂为两个集体。这样一个初级卵母细胞经过减数分裂就形成了一个卵细胞和三个集体。卵细胞和集体中都含有数目减半的染色体，不久三个集体都退化消失，结果是一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞。与精子的形成不同，卵细胞的形成不需要变形。比较精子和卵细胞的形成过程，染色体的行为变化是一致的。减数分裂一中同源染色体分离导致染色体数目减半。减数分裂二中姐妹染色单体分离，染色体数目不变。由于减数分裂一中非同源染色体间的自由组合以及简述分裂一前期联会时可能出现染色体片段的互换。减数分裂形成卵细胞的种类是多样的。卵细胞与精子形成过程的主要差异在于细胞质的分裂。在精子的形成过程中，细胞质是均等分裂，产生四个大小相同的精细胞。而卵细胞的形成过程中，细胞质是不均等分裂。因此，一个初级卵母细胞经过减数分裂可产生一个体积大的卵细胞和三个体积小的集体。此外，精细胞形成精子还要经过复杂的变形，变形后的精子结构利于精子的快速游动和进入卵细胞。而卵细胞的形成不需要变形较大的体积中储存的物质，为受精卵的早期发育提供营养物质和能量。经过减数分裂形成的精子和卵细胞均只含有体细胞染色体数目的一半，受精后，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。减数分裂和受精作用保证了每种生物前后带染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。减数分裂产生的配子，其染色体组合具有多样性，受精过程中精卵结合具有随机性，同一双亲的后代呈现多样性，这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，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。 哺乳动物精子的形成过程有性生殖是生物界普遍存在的一种生殖方式，由来自母方的卵细胞和来自父方的精子结合形成受精卵，再由受精卵发育为新个体。那精子和卵细胞是如何形成的呢？他们正是来自于我们今天要介绍的这种特殊方式的有丝分裂。减数分裂。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雄性动物的生殖器官睾丸中形成的。睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量精原细胞，精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖，每个晶圆细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。在减数分裂前，每个晶圆细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。简述分裂前的间期和有丝分裂前的间期一样，完成DNA的复制和相关蛋白质的合成，精原细胞变为初级精母细胞。与有丝分裂的前期相同，减数分裂一的前期同样发生核膜，核仁的消失，染色质螺旋化形成染色体，从细胞的两极发出纺锤丝，形成纺锤体。特殊的是在减数分裂一的前期，同源染色体会出现两两配对的现象，我们称之为联会。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，因此称为四分体。进入减数分裂一的中期，染色体在纺锤丝的牵引下移动到赤道板上，不久，染色体会成对排列在赤道板的上下两侧。简述分裂一的后期，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。简述，分裂一的末期，细胞完成细胞质的分裂细胞内的同源染色体被平均分到了两个子细胞中，细胞中的染色体数目发生了减半。完成分裂后新形成的两个细胞称为次级精母细胞。减数分裂二前通常没有间期，染色体不再复制。减数分裂二的过程与有丝分裂的较为相似。减数分裂二的中期染色体排列在赤道板上。减数分裂2的后期，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，形成两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向两极移动，随着细胞的分裂进入两个子细胞中，减数分裂完成，形成四个精细胞。减数分裂形成的精细胞要经过复杂的变形才能成为精子，其变形过程大致为，精细胞的细胞质减少，形成头部和尾部。细胞核位于头部，尾部细长，仅保留线粒体位于尾部的基部，保证精子尾部摆动。纵览减数分裂的全过程，染色体数目的减半发生在减数分裂一同原染色体的分离。减数分裂二后期着丝粒的分裂会造成染色体数目的短暂加倍，而后随细胞质分裂的完成重新恢复到减半状态。而DNA的数目则是发生了一次复制和两次减半。减数分裂产生的精子的染色体组成具有多样性。在减数分裂一同源染色体分离时，非同源染色体的组合方式多样。人体内有23对染色体，每对染色体的分离方式都是随机的，因此一个男性的精子种类可达二的23次方种，真实的情境比这更为复杂。在简述分裂前期，联会阶段配对的两条同源染色体还有四条染色单体，其中非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换相应的片段，这使得精子的多样性远远大于二的23次方。