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

该高中生物学课件聚焦“减数分裂和受精作用”，通过“问题探讨”导入，回顾有丝分裂作为学习支架，逐步展开减数分裂的探索、过程及与有丝分裂的区别，构建完整知识脉络。 其亮点在于结合模型模拟（扭扭棒配子多样性）、实验观察（蝗虫精母细胞装片），培养科学思维与探究实践，通过对比表格强化结构与功能观（生命观念），助力学生深化理解，为教师提供结构化教学资源。

第1节 减数分裂和受精作用 主讲人：XXX 第2章 基因和染色体的关系 知识回顾 有丝分裂（体细胞主要的分裂方式） 2N 4N 2N ： 染色体数： 2N 4N 2N 核DNA数： 问题探讨 如果配子的形成与体细胞的增殖一样，结果会怎样？ 外公46 外婆46 奶奶46 爷爷46 妈妈 爸爸 卵细胞？ 精子？ 卵细胞？ 精子？ 卵细胞？ 精子？ 探索生殖细胞的分裂方式 预测： 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。 魏斯曼 这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。 探索生殖细胞的分裂方式 减 数 分 裂 体细胞(8条染色体) 配子(4条染色体) ♀ ♂ 探索生殖细胞的分裂方式 ① 形状和大小一般都相同 ② 一条来自父方，一条来自母方 同源染色体 思考： 上图哪些是同源染色体？ A与C、A与D、B与C、B与D的关系是？ 非同源染色体 精子的形成过程 精子产生的场所： 精原细胞 精细胞 性成熟后 减数分裂 睾丸 精子 (原始的雄性生殖细胞) 有丝分裂 2n n n 精原细胞 2n (成熟的雄性生殖细胞) 精子的形成过程 间期： 精原细胞 初级精母细胞 DNA复制， 有关RNA和蛋白质合成 细胞体积变大 ①复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。 ②此时的染色体呈染色质丝的状态。 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）前期 特点： ①“膜仁消失现两体”； ② 同源染色体发生联会，形成四分体； 间 期 前 期 精子的形成过程 同源染色体 ① 减数分裂I前期，能配对的两条染色体 ② 形状和大小一般都相同 ③ 一条来自父方，一条来自母方 思考： A与C、A与D、B与C、B与D的关系是？ 非同源染色体 精子的形成过程 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）前期 特点： ①“膜仁消失现两体”； ② 同源染色体发生联会，形成四分体； 间 期 前 期 精子的形成过程 同源染色体联会 ：同源染色体上DNA碱基序列高度同源（相似），相互吸引， 在蛋白质作用下紧密连接。 精子的形成过程 特点： ①“膜仁消失现两体”； ② 同源染色体发生联会，形成四分体； ③ 四分体的非姐妹染色单体经常发生_________。 间 期 交换 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）前期 精子的形成过程 四分体中的非姐妹染色单体经常发生缠绕，并交换相应的片段。 精子的形成过程 ①染色体数是____条。 ②同源染色体是？ ③非同源染色体是？ ④四分体有____个。 ⑤姐妹染色单体： 。eg.______________ 非姐妹染色单体：eg.__________ ⑥同源染色体上的非姐妹染色单体是谁？ 某初级精母细胞 ⑦核DNA分子数？ 一个四分体含有 对同源染色体，含有 条染色体， 条染色单体， 个DNA分子， 条脱氧核苷酸链。 1 2 4 4 精子的形成过程 8 特点： ①“膜仁消失现两体”； ② 同源染色体发生联会，形成四分体； ③ 四分体的非姐妹染色单体经常发生交换。 间 期 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）前期 精子的形成过程 特点： 各对同源染色体排列在_________两侧， 每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。 赤道板 精子的形成过程 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）中期 特点： ① 同源染色体彼此_________； ② 非同源染色体___________。 分离 自由组合 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）后期 精子的形成过程 特点： ① 一个初级精母细胞分裂形成两个______________， ② 染色体数目________。 次级精母细胞 减半 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）末期 精子的形成过程 次级精母细胞 初级精母细胞 精原细胞 (原始的生殖细胞) 在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中，使得每个次级精母细胞中染色体数目减半。 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ） 前 期 染色体散乱分布 中 期 着丝粒排列在赤道板上 后 期 着丝粒分裂 精细胞 变形 精 子 减数第二次分裂（减数分裂Ⅱ） 变形 精细胞 精 子 精子呈______状，分_____和_____； 头部含有________，尾部较长，能够______； 蝌蚪 头部 尾部 细胞核 摆动 p23:精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？ 总结： ①细胞名称：起点叫___细胞，复制之后叫____细胞，减数分裂Ⅰ后叫____细胞。②染色体数_______，原因是_______________________________。③减数分裂I本质：__________________________________________。 ④特别提醒：间期_______（属于/不属于）减数第一次分裂过程。 后期 间期 前期 中期 末期 减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ） 减Ⅱ前期 总结： ①细胞名称：起点叫_____细胞，减数第二次分裂后叫_____细胞，变形后叫____。②核DNA数_______，染色体数_______。③是否具有细胞周期：_______ ④中心体：动物、低等植物需复制____次；高等植物无中心体。 减Ⅱ中期 减Ⅱ末期 减Ⅱ后期 ⑤核膜&核仁、染色体&染色质丝如何变化？ 同有丝分裂：每一次分裂的前期&末期周期性变化（2次） 减数第一次分裂 间期 前期 中期 后期 中期 后期 末期 减数第二次分裂 减II前期 ⑥正常情况下，1个精原细胞减数分裂形成____个____种精细胞； 若发生染色体交换片段，1个精原细胞减数分裂形成____个____种精细胞. 减数第一次分裂 间期 前期 中期 后期 中期 后期 末期 减数第二次分裂 减II前期 减数第一次分裂 间期 前期 中期 后期 减II前期 中期 后期 末期 减数第二次分裂 精原细胞 精细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 四 种 精 细 胞 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 次级精母细胞 染色体 互换 减数第一次分裂 间期 前期 中期 后期 减I末期/减II前期 中期 后期 末期 减数第二次分裂 ⑦含四分体的时期有______________；含同源染色体的时期有______________；不含同源染色体的时期有______________；含姐妹染色单体的时期有______________；不含姐妹染色单体的时期有______________。 精原细胞 精细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 减数分裂 精子的形成过程 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 卵细胞的形成过程 卵细胞产生的场所： 卵巢的卵泡内 卵巢 人的卵巢(横切面)示意图 子宫 输卵管 卵细胞的形成过程 人的卵巢(横切面)示意图 卵细胞的扫描电镜照片 （放大150倍） 卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡。 在卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞。 卵细胞 卵泡 卵细胞的形成过程 卵细胞产生的场所： 卵巢的卵泡内 原始的雌性生殖细胞 卵原细胞 有丝分裂 新的卵原细胞 减数分裂 卵细胞 卵细胞的形成过程与精子的形成一致吗？ 极体 卵细胞 极体 极体 (退化消失) 次级卵母细胞 卵原细胞 复制 联会 着丝粒分裂 着丝粒分裂 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 初级卵母细胞 次级卵母细胞 区别（与精子形成） ①初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂，形成大的叫次级卵母细胞，小的叫极体。 ②次级卵母细胞经过减数分裂Ⅱ也进行不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体。 ③形成的卵细胞，不经过变形。 初级精母细胞 初级卵母细胞 次级精母细胞 次级卵母细胞 卵细胞的形成过程 卵细胞与精子形成过程的主要区别 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成 不 同 点 形成场所 细胞质分裂 变形期 结果 相同点 卵巢 睾丸 均等分 初级卵母与次级卵母不均等分 有 无 1个精原细胞→4个精子 1个卵原细胞→1个卵细胞和3个极体 ①都经过减数分裂； ②染色体只复制一次； ③有联会和四分体时期； ④第一次分裂，同源染色体分开，染色体数减半； ⑤第二次分裂，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 卵细胞与精子形成过程的主要区别 图像判断 初级卵母细胞 次级卵母细胞 初级精母细胞 次级精母细胞或者极体 卵细胞与精子形成过程的主要区别 在减数分裂前，染色体复制_____，而细胞在减数分裂过程中连续分裂______。 减数分裂是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_______的细胞分裂。 两次 减半 一次 染色体数目减半的原因： 减数分裂的概念 减数分裂过程中的数量变化 间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 核DNA数 染色体 染色单体 2n→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n 2n→n 2n 2n 2n 2n n→2n 2n→n n n 2n→n 0→4n 4n 4n 4n 4n→2n 2n 2n 2n→0 0 精原细胞 精细胞 次级精母细胞 初级精母细胞 以体细胞中染色体数目为2n为例： 减数分裂过程中的数量变化 2N 4N 间期 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 N 核DNA含量 染色体数量 姐妹染色单体数 A B C D E 每条染色体中DNA含量 细胞分裂时期 1 2 减数分裂过程中的数量变化 AB变化的原因： BC对应的时期： CD变化的原因： 染色体与核DNA数量之比 细胞分裂时期 1/2 1 A B C D E F 减数分裂过程中的数量变化 BC变化的原因： CD对应的时期： DE变化的原因： 细胞内同源染色体对数 时期 n 减数分裂过程中的数量变化 减数分裂与有丝分裂的区别 减数分裂 有丝分裂 场所 DNA复制次数 细胞分裂次数 子细胞染色体数 子细胞类型 有/无同源染色体 有/无同源染色体联会、分离 有/无非同源染色体自由组合 有性生殖器官内 全身各处 一次 一次 一次 两次 减半 相同 生殖细胞 体细胞 有 有 有 无 无 有 X X X X X X X X X X v v v v v v v v v v v v 判断下列细胞分裂模式图分别是什么时期？ 减数分裂与有丝分裂的判断 有丝分裂 前 期 中 期 后 期 减Ⅰ 减Ⅱ 散乱分布 分布中央 拉向两极 细胞分裂模式图 【总结】模式图识图方法： ①根据染色体行为判断细胞处于什么时期：染色体散乱分布是_______期；染色体集中分布在细胞中部是_______期；染色体被拉向两极是_______期。②判断是否存在同源染色体：若没有是_______分裂；若有继续看③。③判断同源染色体是否联会、分离、位于赤道板两侧：若是，则_______分裂；若均无，则是_______分裂。 前 中 后 减II 减I 有丝 减数分裂与有丝分裂的判断 X X X X X X X X X X v v v v v v v v v v v v 判断下列细胞分裂模式图分别是什么时期？ 减数分裂与有丝分裂的判断 ✸特殊图识别： 图丙的染色单体有 条。 8 减数分裂与有丝分裂的判断 减数分裂与有丝分裂的判断 曲线图（假设生物体体细胞内染色体数为2n） 项目 染色体 染色单体 核DNA分子 减数分裂 有丝分裂 核心事件如何导致相关物质的变化？ 减数分裂与有丝分裂的判断 曲线图（假设生物体体细胞内染色体数为2n） 项目 同源染色体对数 每条染色体上的DNA数 染色体与核DNA数量之比 减数分裂 有丝分裂 减数分裂与有丝分裂的判断 ①a—b的原因： ②c—d所处的时期： ③d—e的原因： ④e—f所处的时期： DNA复制/染色体复制 有丝分裂前期和中期或MⅠ→MⅡ中期 着丝粒分裂 有丝分裂后期和末期或MⅡ后期和末期 思考： 减数分裂与有丝分裂的判断 柱形图 染色单体 核DNA 染色体 精原细胞 初级 精母 次级 精母 次级 精母 精细胞 精子 4 8 2 减数分裂 有丝分裂 间期 前、中期 后期 末期 减数分裂与有丝分裂的判断 解题步骤： （1）判断染色体形态：条状的有___________；叉状的有___________。 （2）判断分裂过程： 有丝分裂：___________；减数分裂：_____________。 （3）判断分裂时期：1____________________________； 2___________ ；3___________；4___________；5___________。 减数分裂与有丝分裂的判断 1 2 3 4 5 1、3、5 2、4 1→2→3→1 1→2→4→1→5 G1期or有丝分裂的子细胞or减II后末 有丝前中/减I 有丝后末 减II前中 减数分裂的子细胞 O 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。 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。 2.材料用具 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 【思考讨论】 为什么选蝗虫作为观察材料？ 染色体数目较 ，染色体较 ，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 少 大 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或者初级卵母细胞 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 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 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。 绘图 低倍镜观察 高倍镜观察 3.实验步骤 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 4.观察结果 【总结】实物图识图方法：①根据视野中细胞数量判断细胞所处阶段：1个细胞即处于_______期；2个或接近4个细胞即处于_______期，完整4个即 。②根据染色体行为判断细胞所处时期：染色体“麻花状”即_______期；染色体聚集在一条线上即_______期；染色体拉开即_______期；染色体呈丝状，该区域是规则的圆形即_______期。 减II 减I 减I前 中 后 末 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 减数分裂结束 减数分裂Ⅰ 后期 减数分裂Ⅰ 末期 减数分裂Ⅰ 中期 减数分裂Ⅰ 前期 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Ⅱ 前期 4.观察结果 例.识别下图减数分裂的各个时期。 间期 减I前期 减I后期 减II后期 减II末期 第1节 减数分裂和受精作用 主讲人：XXX 第2章 基因和染色体的关系 问题探讨 为什么“一母生九子，九子各不同”？ 配子中染色体组成的多样性 活动1：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 可能产生4种配子 可能性① 可能性② 配子中染色体组成的多样性 配子中染色体组合 可能8种 活动2：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 染色体 复制 同源染 色体分离 精原细胞 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 精细胞（C） 精细胞（D） 精细胞（E） 精细胞（F） 配子中染色体组成的多样性 配子中染色体组成的多样性 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精细胞 精细胞 精细胞 配子中染色体组成的多样性 不考虑交换 （1）对于一个体细胞含有两对同源染色体的生物，一个精原细胞可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞；该个体可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞。 4 2 4 4 配子中染色体组成的多样性 不考虑交换 （1）对于一个体细胞含有两对同源染色体的生物，一个精原细胞可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞；该个体可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞。 （2）对于一个体细胞含有三对同源染色体的生物，一个精原细胞可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞；该个体可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞。 （3）对于一个体细胞含有n对同源染色体的生物，一个精原细胞可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞；该个体可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞。 4 2 4 4 8 2 8 8 2n 2 2n 2n 配子中染色体组成的多样性 卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 卵细胞 极体 极体 极体 极体 配子中染色体组成的多样性 不考虑交换 （1）对于一个体细胞含有两对同源染色体的生物，一个卵原细胞可能产生 种卵细胞，实际产生 种卵细胞；该个体可能产生 种卵细胞，实际产生 种卵细胞。 4 1 4 4 （2）对于一个体细胞含有三对同源染色体的生物，一个卵原细胞可能产生 种卵细胞，实际产生 种卵细胞；该个体可能产生 种卵细胞，实际产生 种卵细胞。 8 1 8 8 （3）对于一个体细胞含有n对同源染色体的生物，一个卵原细胞可能产生 种卵细胞，实际产生 种卵细胞；该个体可能产生 种卵细胞，实际产生 种卵细胞。 1 2n 2n 2n 配子中染色体组成的多样性 不考虑交换 具有n对同源染色体的个体产生配子的情况 项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类 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 2n种 2n种 1种 2n种 2n种 拓展：配子来源 例：下列图示配子可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是： 和______；______和 。这6个精细胞至少来自____个精原细胞；至少来自____个次级精母细胞。 拓展：配子来源 同为同一次；补为同一初；同补同一体（同一个体不同的性原细胞） 例：下列图示配子可以来自同一个次级精母细胞的两个精细胞是： 和______；______和 。这6个精细胞至少来自____个精原细胞；至少来自____个次级精母细胞。 E C 2 4 拓展：配子来源 A D 配子中染色体组成的多样性 考虑交换 （1）对于一个体细胞含有两对同源染色体的生物，一个精原细胞可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞；该个体可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞。 (一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生一次互换为例) 配子中染色体组成的多样性 四 种 精 细 胞 次级精母细胞 次级精母细胞 精原细胞 初级精母细胞 染色体 互换 配子中染色体组成的多样性 考虑交换 （1）对于一个体细胞含有两对同源染色体的生物，一个精原细胞可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞；该个体可能产生 种精细胞，实际产生 种精细胞。 8 4 8 4 (一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生一次互换为例) 考虑交换 配子中染色体组成的多样性 (一对同源染色体的非姐妹染色单体之间发生一次互换为例) ①若配子来源于一个性原细胞，且同源染色体的非姐妹染色单体发生互换。 a．一个含有n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂，实际能产生4个 种精细胞 b．一个含有n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂，实际能产生1个 种卵细胞。 ②若配子来源于一个个体，由于同源染色体的非姐妹染色单体间可以发生互换，因此，一个个体产生的配子种类数 种。 4 1 ＞2n 配子中染色体组成的多样性 总结：配子中染色体组成多样性的原因： （1）减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合 （2）减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体的交换 配子中染色体组成的多样性 正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试从精子或卵细胞的形成过程分析原因? 配子中染色体组成的多样性 减数分裂中染色体分离异常 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 （1）减数分裂Ⅰ后期异常： 同源染色体未分离 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 （2）减数分裂Ⅱ后期异常： 姐妹染色单体未移向细胞两极 精细胞 配子中染色体组成的多样性 总结：13三体综合征形成的原因是_________________。 母亲：减I两条13号同源染色体未分离，减II正常or 减I正常，减II两条13号姐妹染色单体移向同一极 父亲：减I两条同源染色体未分离，减II正常or 减I正常，减II两条姐妹染色单体移向同一极 配子中染色体组成的多样性 受精作用 受精作用 概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 场所： 输卵管 输卵管 过程： ①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面; ②卵细胞的细胞膜会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，彼此的染色体合在一起。 结果： 受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，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）。 受精作用 受精作用 思考： 卵细胞与精子的识别需要依赖何种结构？体现了细胞膜的什么功能？ 卵细胞与精子的融合体现了细胞膜具有什么特点？ 受精卵中DNA一半来自父方，一半来自母方吗？为什么？ 受体；进行细胞间的信息交流 具有一定的流动性 否；细胞核的DNA一半来自父方，一半来自母方，细胞质DNA几乎来自母方 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子代呈现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。 受精作用 总结：正常情况下，同一双亲子代出现多样性的原因 原因 减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合 减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换 (1)配子中染色体组合多样 (2)精卵细胞的随机结合使受精卵染色体组合多样性 受精作用 课后习题 拓展应用：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？ 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。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减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $