2.1减数分裂和受精作用课件-2026-2027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，通过复习有丝分裂特征及意义，以“配子若经有丝分裂产生会导致染色体数目异常”的假说矛盾情境导入，结合魏斯曼预测与马蛔虫实例，构建“复习-问题-验证”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于运用对比表格（精子与卵细胞形成过程）、数量变化图表（染色体、DNA、染色单体）等直观呈现结构与功能观，通过“三看法”辨析分裂图像培养科学思维，设置蝗虫精母细胞减数分裂观察实验落实探究实践。实例如“练一练”题目、吸烟影响精子等联系社会，帮助学生深化理解，教师使用可系统整合知识，提升教学效率。

第2章 基因和染色体的关系 第1节 减数分裂和受精作用 人教版必修2《遗传与进化》 1 首先我们来看第一章遗传因子的发现，遗传因子大家可能不太熟悉，但是基因大家一定知道，基因最开始的名字就是遗传因子，是由孟德尔提出的。 有丝分裂 复习回顾 2N 4N 2N 间期 前期 中期 后期 末期 复制合成 适度长 膜仁消失现两体 形定数清赤道齐 粒裂均分向两极 两消两现建新壁 （高等植物细胞） 意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。 2N 子细胞 情境导入 46 卵细胞 受精卵 新个体 父 母 （有丝分裂） 精子 46 受精 （有丝分裂） 假说: 配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的。 46 46 92 92 × 魏斯曼的预测：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；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(1834---1914) 受精卵 新个体 46 父 46 母 46 受精 46 有丝分裂 精子 23 卵细胞 23 减数分裂 这个特殊的过程，叫减数分裂。 马蛔虫（体细胞染色体数为4条） 比利时胚胎学家比耐登发现马蛔虫的精子和卵细胞都只有2条染色体。 减数分裂定义 对象: 时期: 特点: 结果: 进行 的生物 原始生殖细胞→成熟生殖细胞 染色体复制 ，而细胞分裂 。 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目 。 两次 一次 减少一半 有性生殖 染色体 复制一次 减数第一次分裂 (减数分裂Ⅰ) 减数第二次分裂 （减数分裂Ⅱ） 减数分裂 减数分裂前的间期 变形 1个精原细胞 2个次级精母细胞 4个精细胞 4个精子 1个初级精母细胞 减数分裂前 减数分裂后 原始的 生殖细胞 成熟的 生殖细胞 一、精子的形成过程 7 场所： 时期： 曲细精管 精原细胞 精原细胞 精细胞 有丝分裂 减数分裂 雄性生殖器官（如：睾丸） 特定时期（如：雄性动物性成熟时） 一、精子的形成过程 8 自主学习任务： 1.减数分裂过程中由精原细胞到精子，细胞的名称发生了哪些变化？细胞分裂几次？ 2.同源染色体和四分体的概念和关系？ 3.减数分裂过程中，染色体数目和形态发生了什么变化？ 精原细胞 减数分裂前的间期 ◇精原细胞体积增大 ◇染色体复制，成为初级精母细胞 ◇姐妹染色单体形成 ◇染色体呈染色质丝的状态 染色体复制是指完成DNA复制和有关蛋白质合成 一、精子的形成过程 初级精母细胞 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅰ前期 间期 减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会能确保每对同源染色体的配对及分离。 ◇发生联会现象（同源染色体两两配对的现象） 同源染色体： ▲大小一般都相同 ▲形状一般都相同 ▲一条来自父方、 一条来自母方 染色体的长度 着丝粒的相对位置 通常用不同的颜色表示 判断是否有同源染色体，应同时满足3个条件： ①大小（长度）—— 一般相同 ②形状（着丝点位置）——一般相同 ③来源（颜色）——不同 属于同源染色体 例2：下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ） A B C D E DE 一、精子的形成过程 ◇形成四分体（联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体） 四分体 同源染色体 减数分裂Ⅰ前期 四分体 (1)前期 同源染色体 同源染色体 1个四分体有____条染色体，____对同源染色体，_____条染色单体，_____个DNA分子。 2 1 4 4 ①配对的两条染色体； ②一般___________都相同； ③一条来自_______，一条来自______的一对染色体。 形态、大小 父方 母方 联会 四分体 减数分裂Ⅰ前期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 男 女 同源染色体的形态结构一定相同吗？ ◇四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。 染色体互换示意图 增加了配子的遗传多样性 互换 ▲对象： 同源染色体上的非姐妹染色单体之间 ▲时间 减数分裂联会时 ▲范围 相同位置对等互换片段 ▲结果 减数分裂Ⅰ前期 ◇每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上 ◇各对同源染色体排列在细胞的赤道板两侧 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ前期 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅰ中期 减Ⅰ中期 有丝分裂中期 有丝分裂中期与减数第一分裂中期的比较 异同：A. 都有 ；但是有丝分裂的同源染色体不进行 ； B.有丝分裂中期是 排列在赤道板上； 减Ⅰ中期是同源染色体排列在赤道板的 ； 同源染色体 联会， 没有四分体 着丝粒 两侧 ◇在纺锤丝牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离 ◇非同源染色体自由组合，分别向细胞的两极移动 减数分裂Ⅰ中期 减数分裂Ⅰ后期 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅰ后期 ◇在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞 ◇细胞膜向内凹陷 减数分裂Ⅰ后期 次级精母细胞 ▲同源染色体分离，并分别进入两个子细胞 ▲减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ ▲每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅰ末期 减数分裂Ⅱ前期→中期 ◇每条染色体的着丝粒排列在中央赤道板的位置 ◇染色体散乱地分布在细胞中 ◇通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制 减数分裂Ⅱ前期 减数分裂Ⅱ中期 中期 前期 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅱ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，成为两条染色体 ◇在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动 减数分裂Ⅱ中期 减数分裂Ⅱ后期 一、精子的形成过程 减数分裂Ⅱ末期 ◇细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分成两个子细胞 ◇ 2个次级精母细胞分裂成4个精细胞 减数分裂Ⅱ后期 精细胞 与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体 一、精子的形成过程 变形期 ◇精细胞变形成为精子 ◇精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能摆动 精细胞 精子 精子摆动所需要的能量主要由什么提供？ 精细胞的变形有何意义？ 一、精子的形成过程 精细胞 精子 初级精母细胞 次级精母细胞 精原细胞 一、精子的形成过程 练一练 1. 根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期: （1）染色体复制发生在: （2）同源染色体的联会发生在: （3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在： （4）染色体着丝粒分裂发生在: （5）染色体数目减半发生在: 减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂） 减数分裂Ⅰ后期 减数分裂Ⅰ间期 减数分裂Ⅰ前期 减数分裂Ⅱ后期 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 减数分裂前的间期：　 前期：联会、四分体（非姐妹染色单体往往互换） 末期：细胞一分为二，形成4个精细胞 4个精子 变形 中期：同源染色体排列在赤道板两侧 后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合 染色体数减半 无同源染色体 末期：染色体数目减半，形成2个次级精母细胞 前期：染色体散乱分布 中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上 后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 染色体复制、细胞体积增大 小结 知识回顾 1 2 3 4 5 精子形成的顺序依次是： 4 →5 →7 →2 →9 →6 →8 →10 →1 →3 6 7 8 9 10 29 与社会的联系 不良环境条件 影响 原始生殖细胞减数分裂 影响 生殖细胞形成 ① 气温过低 影响 水稻花粉母细胞的减数分裂 影响 水稻的花粉数量和质量 导致 稻谷减产 预防 灌深水 ② 吸烟 影响 男性精子的数量和质量 二、卵细胞的形成过程 哺乳动物的卵细胞在卵巢中形成。 卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。 卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。 是原始的雌性生殖细胞，每个卵原细胞中的染色体数目都和体细胞的相同。 卵原细胞 二、卵细胞的形成过程 精子的形成过程 卵细胞的形成过程 精原细胞 卵原细胞 初级精母细胞 初级卵母细胞 次级精母细胞 次级卵母细胞 第一极体 减数分裂Ⅰ 精子的形成过程 卵细胞的形成过程 次级精母细胞 次级卵母细胞 第一极体 精细胞 精子 卵细胞 第二极体 退化消失。 减数分裂Ⅱ 1个卵原细胞（染色体数:2n） 1个初级卵母细胞（染色体数:2n） 1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:2n→n） 1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n） 间期：染色体复制、细胞体积增大 前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换） 中期：同源染色体排列在赤道板两侧 后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合） 末期：细胞一分为二，形成1个大的次级卵母细胞 和1个小的第一极体 着丝粒分裂，染色单体分离, 染色体数目加倍，细胞一分为二 减数分裂前的间期 减数第一次分裂 （退化消失） 体细胞（染色体数:2n） 有丝分裂、细胞分化 减数第二次分裂 二、卵细胞的形成过程 区别（与精子形成比较） 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 精子与卵细胞形成过程中细胞分裂图像分析 A B C D 判断依据： 细胞质分配 不均等 有同源染色体 初级卵母细胞（如图A） 无同源染色体 次级卵母细胞（如图C） 均等 有同源染色体 初级精母细胞（如图B） 无同源染色体 次级精母细胞或极体（如图D） 37 二、卵细胞的形成过程 精子和卵细胞形成过程的比较 精子的形成过程 卵细胞的形成过程 相同点 不 同 点 场所 分裂方式 子细胞个数 是否变形 染色体的行为变化相同 睾丸 卵巢 细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂 1个精原细胞→ 4个精子 有变形过程 无变形过程 1个卵原细胞→ 1个卵细胞+3个极体 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 中期 后期 末-前 中 后 末 染色体 染色单体 DNA数 4 4 4 4 4→2 2 4 2 0→8 8 8 8 4 0 0 4→8 8 8 8 4 4 8→4 8→4 2 1. 表格 三、减数分裂过程中物质的数量变化 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 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 2N N G1 G2 S 前 中 后 末 2N N 前 中 后 末 染色体 4N 2N N 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精子 卵细胞 第二极体 同源染色体分离 染色体数目减半 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体 细胞一分为二，成为两个子细胞 2. 曲线图 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 染色单体 G1 G2 S 前 中 后 末 前 中 后 末 染色单体 4N 2N N 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精子 卵细胞 第二极体 0→4N 4N 4N 4N 2N 0 0 4N 2N 染色体复制，形成染色体单体 细胞一分为二，染色单体减半 着丝粒分裂，染色单体变为染色体 2. 曲线图 间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期 DNA数(2C) G1 G2 S 前 中 后 末 前 中 后 末 DNA 4N 2N N 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精子 卵细胞 第二极体 2C→4C 4C 4C 4C 2C 2C C 4C 2C 染色体复制 细胞一分为二 细胞一分为二 2. 曲线图 G1 G2 S 前 中 后 末 前 中 后 末 2 1 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精子 卵细胞 第二极体 一条染色上DNA数 染色体复制 着丝粒分裂 2. 曲线图 43 G1 G2 S 前 中 后 末 前 中 后 末 2N N 精(卵)原细胞 初级精(卵)母细胞 次级精(卵)母细胞 精子 卵细胞 第二极体 4N 染色体数 染色单体数 核DNA数 3. 柱状图 44 例题1：在下图中，能表示人的受精卵在分裂过程中DNA含量变化以及精细胞在形成过程中染色体数目变化的曲线图分别是（ ） A.①和② B.①和③ C.②和③ D.④和③ 0 23 46 69 92 t ① 0 23 46 69 92 t ② 0 23 46 69 92 t ③ 0 23 46 69 92 t ④ 45 例题2：如图为某二倍体（2n）动物细胞在分裂过程中不同阶段（不连续）单个细胞的核DNA分子、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法正确的是 （ ） 乙→丙和丙→甲主要变化均为着丝粒分裂 处于丁和戊时期的细胞不一定存在同源染色体 染色体互换可发生在戊时期，DNA复制可发生在丙→戊过程中 丙可以表示减数分裂Ⅱ后期，甲只能代表精子或卵细胞 O 2n 4n n 甲 乙 丙 丁 戊 核DNA分子 染色体 染色单体 46 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 前期 前期 四、有丝分裂和减数分裂的图像比较 47 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 中期 中期 中期 48 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 后期 后期 后期 49 减数分裂和有丝分裂的图形辨别方法归纳： 三看法 一看有无 同源染色体 无： 有： 无： 有： 若为均等分裂： 若为不均等分裂： 图形辨析： 若为均等分裂： 若为不均等分裂： 看细胞分裂方式 二看有无 联会现象 三看细胞 的分裂方式 减II 则为第一极体或次级精母细胞的减II 则一定为次级卵母细胞的减II 则为有丝分裂 则为初级精母细胞的减I 则为初级卵母细胞的减I 50 练一练 减Ⅱ前期 减Ⅰ前期(四分体) 减Ⅱ前期 判断下图各属于何种分裂？哪个时期？ 减Ⅰ中期 减Ⅱ中期 有丝分裂中期 51 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. 材料用具 蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜 五、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 52 3. 方法步骤 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。 现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。 根据观察的结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。 53 第1步 第2步 第3步 染色体数目较少，染色体较大，易于观察。 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。 思考： 1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？ 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. 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 下图中编号A-F的图像是显微镜下观察到的某植物（2n＝24）减数分裂不同时期的细胞图像，说出细胞所处的时期和名称。 A B C D E F 55 1.自由组合 画图说明含有两对同源染色体的细胞能产生几种精子？ A B C D 六、配子中染色体组合的多样性 BC AD AC BD A B A B C D C D A B C D A B C D 1.自由组合 含2对同源染色体 精原细胞 产生 个精子 产生___种类型的精子 卵原细胞 产生 个卵细胞 产生___种类型的卵细胞 生物体 产生 种类型的精子 产生 种类型的卵细胞 4 2 1 1 4 4 数学建模 A B C D 同源染色体分离 非同源染色体自由组合 AC AD BC BD 2 2 4 × = A B C D 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 配子个数 配子种类 一个精原细胞 4个 种 一个雄性个体   种 一个卵原细胞 1个 种 一个雌性个体   种 2 2n 1 结论1：非同源染色体的自由组合导致配子染色体组合多样性。 2n A．aBc、AbC、aBc、AbC B．AbC、aBC、Abc、abc C．AbC、Abc、abc、ABC D．abC、abc、aBc、ABC 1、如果精原细胞有三对同源染色体，A和a、B和b、C和c，下列哪四个精子是来自同一个精原细胞的 ( ) A 2、青蛙的100个初级卵母细胞，分裂后产生( ) A.100个卵细胞和300个极体 B.100个卵细胞和200个极体 C.200个卵细胞和200个极体 D.100个卵细胞和100个极体 A 3、 初级精（卵）母细胞 结论2：非姐妹染色单体的互换导致配子染色体组合多样性。 2. 互换 同源染色体 非姐妹染色单体 同源染色体 交换 着丝粒 重组 精(卵）原细胞 次级精（卵）母细胞或极体 精（卵）细胞（或极体） 4、次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是（ ） B 5、下图是某生物的精细胞，可能来自同一个初级精母细胞的是（ ） A．①②⑤ B．②④⑤ C．①③④ D．①④⑤ A 3.受精作用 卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 概念： 过程： 结果： 受精卵中的染色体数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）；而细胞质中的遗传物质几乎全部来源于卵细胞。 (母本)高等动物(2N)(父本) 受精卵(2N) 卵细胞(N) 精子(N) 减数分裂 减数分裂 有丝分裂 受精作用 结论3：配子的随机结合导致后代染色体组合多样性。 人有23对同源染色体，雌雄配子的结合方式有多少种？ 246 精子 N 卵细胞 N 父本 2N 受精卵 2N 有丝分裂 细胞分化 受精作用 母本 2N 个体 2N 减数 分裂 和 对于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。 受精作用 减数分裂 67 遗传稳定性 遗传多样性 配子形成 受精作用 每个配子染色体数目 均为体细胞的一半 非姐妹染色单体互换、非同源染色体自由组合 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 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方面进行概括。 思维训练 配子染色体组合的多样性 配子间的随机结合 进行有性生殖的生物后代呈现多样性 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 自由组合 片段互换 受精作用 减数分裂 减数分裂和受精作用的意义 69 1.下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是( 　　) A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体 B．四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期 C．同源染色体是在减数分裂过程中能配对的两条染色体 D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体 A 练一练 A 2. 有关受精作用的叙述中，不正确的是（　　　） A. 受精卵中的遗传物质一半来自精子 B. 受精时，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合 C. 受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数一致 D. 受精卵中的染色体一半来自父方、一半来自母方 A 3．图甲～丁是某生物体中的一些细胞分裂图，下列说法正确的是 A．甲、乙、丙、丁所示细胞均可出现在同一器官中 B．丁是由乙经过减数第二次分裂产生的卵细胞 C．乙图所示时期，该细胞中有4条染色体和8条脱氧核苷酸链 D．甲图中DNA分子数、染色单体数与乙图相同 $