2.1 减数分裂和受精作用（一）第3课时 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1节 减数分裂和受精作用（一） （第3课时） 教材分析 课标要求 素养目标 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞。 2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代。 3.活动：运用模型、装片或视频观察模拟减数分裂过程中染色体的变化。 1.生命观念:通过对减数分裂过程的学习，理解染色体行为与遗传物质稳定传递之间的关系，形成“结构与功能相适应”、“生命的延续依赖于细胞的生命历程”等观念。 2.科学思维:通过观察、分析和比较减数分裂各时期的图像与动画，培养归纳与概括、模型与建模的科学思维；能够辨析减数分裂与有丝分裂的异同。 3.科学探究:能够基于图片和动画描述减数分裂的过程。 4.社会责任:认识不良环境（如低温、吸烟）对减数分裂的影响，理解健康生活方式和环境保护的重要性；了解减数分裂知识在农业生产（如预防作物减产）中的应用。 难点 重点 2 01 目录 03 02 配子中染色体组合的多样性 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 03 受精作用 04 教材练习与应用 3 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 请同学们认真阅读教材P24，思考回答以下问题。 1.为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？为什么不选择雌性个体？ 2.视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？ 3.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？ 4.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？ 5.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？ 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 1.目的要求： 通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。 2.实验原理： 根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 3.材料用具： 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ 染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？ ①雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量 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初级卵母细胞或次级卵母细胞 低倍镜→高倍镜→绘图 4.方法步骤： （1）低倍镜观察: （2）高倍镜观察: （3）绘图: 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 低倍镜→高倍镜→绘图 4.方法步骤： 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。先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞， 再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。 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 。 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 5.观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片： 辨析出下列各图示的减数分裂时期。 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅰ前期 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 减数分裂Ⅱ后期 减数分裂Ⅱ末期 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅰ末期 5.观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片： 辨析出下列各图示的减数分裂时期。 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 讨论： 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？ 根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ （数目多） （数目少） 减Ⅰ前期 ①联会、形成四分体 ②同源染色体排列在赤道板两侧 ③同源染色体分离 减Ⅰ中期 减Ⅰ后期 减Ⅱ前期 ①非同源染色体排列混乱 ②非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上 ③姐妹染色单体分开移向细胞两极 减Ⅱ中期 减Ⅱ后期 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 讨论： 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：同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧。 减数分裂∥中期：非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。 减数分裂Ⅰ末期：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一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。 减数分裂∥末期：末期细胞两级的染色体不含染色单体。 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 讨论： 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。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 探究实践 深化探究 1.观察蝗虫精原细胞的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？ 因为蝗虫精巢中的精原细胞(染色体数为2n)既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。 2.视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？ 细胞已被杀死固定，不可能动态变化；但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。 父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成有无差别？ 母亲体内所有的卵原细胞，其染色体组成有无差别？ 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? 无差别 无差别 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 受精卵 精子 卵细胞 细胞分化 有丝分裂 受精作用 减数分裂 （46条） 个体 （46条） 父亲 （46条） 母亲 （46条） （23条） （23条） 一母生九子 九子各不同 受精卵种类不同 配子多种多样 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务2】 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 细胞——白色或浅色的纸张 染色体——不同颜色、长短的纸条（橡皮泥、扭扭棍等） 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 1.如何选择材料表示同源染色体和非同源染色体？ 2.如何表示姐妹染色单体？ 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务2】 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 染色单 体分开 染色单 体分开 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 精细胞（1） 精细胞（2） 精细胞（3） 精细胞（4） 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 模拟细胞中有一对、两对、三对同源染色体的情况 模拟细胞中只有一对同源染色体的情况 四个配子 两两相同 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 初级精母细胞 次级精母细胞（A） 次级精母细胞（B） 染色单 体分开 染色单 体分开 精细胞（1） 精细胞（2） 精细胞（3） 精细胞（4） 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 让我们从简单的开始，假设某生物体细胞中只含有一对同源染色体。 减数分裂1结束，这两条染色体分别进入两个新细胞（动画），这两个细胞中，染色体模型的颜色不同，代表这是来源不同的两条染色体，因此它们之间可能存在DNA的序列差异。 减数分裂2，姐妹染色单体分开，相同染色体分离，进入两个子细胞（动画，上下都出现），通过摆放我们可以看出，同一个次级细胞产生两个染色体的颜色，长短完全相同的细胞。 比如这两个细胞中都是红色染色体（动画），这两个细胞中都是绿色的染色体（动画）。 所以最终形成的四个细胞共有两种染色体组成（动画）。 在受精作用中，这两种细胞可能带给后代不同的遗传信息。 模拟非同源染色体的自由组合 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 1.细胞中至少需要几对染色体? 2对 2.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? 初级精母细胞 初级精母细胞 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 请在图中填充“两对同源染色体” 减数分裂形成配子的染色体组成情况并与同桌前后桌比较异同点! 可能性② 可能性① 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 当然，多数生物体细胞中染色体都不止一对，我们继续模拟细胞中含有两对同源染色体的情况。 此时细胞中有非同源染色体了，减数分裂一同源染色体分离的时候，非同源染色体在细胞每一极组合，分别进入次级细胞（动画，出上面的图） 大家可能就发现了，这里可以出现不同的摆放图像。 可以是之前我们摆放的这种大绿小绿、大红小红分别分到一个细胞里 也可以是大红小绿，小红大绿这样组合后分配到同一个细胞里（动画，出下面的图） 因为大红和大绿染色体的分离与小红和小绿染色体的分离过程是各自独立的。 所以非同源染色体的组合是随机的 而每一种情况，产生的四个子细胞也不同， 第一种情况，产生的四个细胞，（动画）两个细胞中是大绿小绿两条染色体组合，（动画）另外两个细胞则是大红小红的组合。 第二种情况，左侧细胞形成的是（动画）大红小绿的染色体组合，（动画）右侧细胞则会形成大绿小红的染色体组合，每种组合的细胞有两个。 因为每个生物个体都有多个原始生殖细胞，每一个细胞减数分裂时非同源染色体的组合都是随机的（动画*2，出框）。 这样，一个个体一共就能形成四种配子（动画出字）。 显然，细胞中同源染色体对数越多，配子中可能出现的染色体组合类型就越多。 1个精原细胞产生 个精细胞， 种精细胞 有2对同源染色体的一个雄性个体能产生 个精细胞， 种精细胞 4 2 多 4 每对染色体的分离是独立事件 计算一个个体配子中染色体组合 用乘法原则 第一对2种 第二对22种 4种组合 （22种） 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 若细胞中有三对同源染色体 一个个体产生的配子中染色体组合： 8种 23种 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 可能性② 可能性② 可能性③ 可能性④ 一个精原细胞产生的配子中染色体组合： 2种 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务2】 我们同样可以利用模型摆放解决这个问题 若细胞中有三对同源染色体，减数分裂1，同源染色体分离，非同源染色体可以出现哪些哪些组合呢，大家可以和我一起摆一摆 （动画出图1）这是第一种可能，我把相同颜色的摆放在一侧， 在此基础上，我一次调整一对染色体的位置，就可以出现第二种（动画），第三种（动画）和第四种（动画）类型。 细胞各自分裂产生2种四个细胞（动画*4）， 该生物减数分裂（动画，两个框）形成的配子中染色体的组成有8种可能（动画出白色字）。 若我们同样用乘法原则计算，三对染色体各自独立，配子类型计算为2*2*2，也就是2的3次方（动画），8种，与摆放出来的结果一致。 探究实践 建立减数分裂中染色体变化的模型 △模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换 四个配子 各不相同 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 A B b a A B b a b a A B 图中的A、a和B、b表示原始生殖细胞中的两对同源染色体： 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精 细 胞 染色体互唤 初级精母细胞 A B b a b a B A a b A B 染色体互换会增加配子的种类 配子中染色体多样性原因之一：同源染色体上非姐妹染色单体间交换相应片段 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务2】 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 ②减数分裂I前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换 原因: 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个精原细胞可能产生几种配子？实际产生几种配子？ 或 4种 2种 探究归纳配子中染色体组合的多样性 【任务1】 1个卵原细胞可能产生几种配子？实际产生几种配子？ 4种 1种 或 或 或 1个精原细胞和一个卵细胞最终产生的生殖细胞数量不同 1个精原细胞→1个初级精母细胞→2个次级精母细胞→4个精细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个初级卵母细胞→1个次级卵母细胞 + 1个第一极体→1个卵细胞→3个极体 染色体为AaBb的个体产生配子的情况 （不考虑交叉互换和突变） 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 4种 2种（AB、ab或Ab、aB） 4种 4种（AB、ab、Ab、aB） 4种 4种 1种（AB或ab或Ab或aB） 4种（AB、ab、Ab、aB） 含有n对同源染色体的情况 （不考虑交叉互换和突变） 实际产生 配子的种类 2种 2n种 1种 2n种 分清“一个个体”还是“一个细胞” 产生的配子种类和数目的规律 归纳总结 核心探究 图甲是某生物的一个精细胞，图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断，图乙中与甲细胞来自同一个精原细胞的有 。 ①③ ▲若两个精细胞中染色体组成“完全相同”( 与 及 与 视作相同)，则它们可能来自同一个次级精母细胞。 ▲若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。 请同学们认真阅读教材P26-27，回答以下问题。 1.什么叫受精作用？场所？受精作用的过程如何？ 2.为什么只有一个精子和卵细胞结合？ 3.在结合时是否整个精子进入卵细胞？ 4.受精卵的染色体有什么特点？DNA呢？ 5.受精作用的意义是什么？ 概述受精作用的概念、分析受精作用对于生物遗传的重要意义 【任务2】 两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程。 细胞膜上的糖蛋白 细胞膜的流动性 精子 卵细胞 仅有一个精子能和卵细胞结合 输卵管 概述受精作用的概念、分析受精作用对于生物遗传的重要意义 【任务2】 1.概念： 2.场所： 3.过程： 精卵识别 精子头部进入卵细胞 卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其它精子再进入 精卵细胞核融合 受精卵 概述受精作用的概念、分析受精作用对于生物遗传的重要意义 【任务2】 4.实质： 精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起 5.结果： 受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，且出现了同源染色体，保证了物种染色体数目的稳定。 受精卵 细胞核： 细胞质： 精子的核+卵细胞核 几乎全由卵细胞提供 受精卵的核DNA： 受精卵的质DNA： 父母各给一半。 几乎全来自于母亲。 概述受精作用的概念、分析受精作用对于生物遗传的重要意义 【任务2】 有丝分裂 受精卵（2n） 卵细胞（n） 精子 （n） （雌） 减数分裂 （雄） 减数分裂 受精作用 高等动物（2n） （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。 6.意义： 概述受精作用的概念、分析受精作用对于生物遗传的重要意义 【任务2】 36 ◆意义: 减数分裂 受精作用 非同源染色 体自由组合 同源染色体中非姐妹染色单体间互换 配子染色体组合具有多样性 同一双亲的后代呈现多样性 卵细胞和精子结合的随机性 6.意义： 概述受精作用的概念、分析受精作用对于生物遗传的重要意义 【任务2】 （2）提高后代的变异力、多样性，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。 本节小结 减数分裂 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 受精作用 配子中染色体组合的多样性 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程 精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合在起，染色体数目恢复到正常体细胞染色体数目 减Ⅰ后:同源染色体分离，非同源染色体自由组合 裂Ⅰ前:四分体中的非姐妹染色单体间发生互换 提高后代变异力,多样性，进而推动生物进化。 维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。 过程： 实质： 意义： 教材课后习题·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。( ) √ √ 教材课后习题·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 教材课后习题·概念检测 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 1.正常人有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”（唐氏综合征）的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。 染色体组型 教材课后习题·概念检测 请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。(只表示13号染色体即可) 教材课后习题·概念检测 ◆若减数第一次分裂两条13号染色体不能正常分离 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 有两条13号染色体 没有13号染色体 请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。(只表示13号染色体即可) 教材课后习题·概念检测 ◆若减数第二次分裂13号染色体的染色单体不能正常分离 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 有两条13号染色体 没有13号染色体 有1条13号染色体 患有“13三体综合征”的患者能不能正常生殖？ 教材课后习题·概念检测 ◆不能 2.骡是马和驴杂交产生的后代。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? 教材课后习题·拓展应用 马的体细胞32对染色体 马的生殖细胞32条染色体 驴的体细胞31对染色体 驴的生殖细胞31条染色体 骡的体细胞63条染色体 不能正常进行减数分裂 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.53(gap_fixed:False) Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf58.28.100 $