第五章 第2节 减数分裂与有性生殖细胞的成熟（课件）-《生物基础》（厦门大学出版社）同步精品课堂

第五章 生物的生殖与发育 第二节 减数分裂与有性生殖细胞的成熟 《生物基础》（厦门大学出版社） 01 学习目标 02 教学引入 03 知识讲授 CONTENTS 目 录 04 师生互动 05 课堂练习 06 课堂小结 学习目标 01 知识目标：掌握减数分裂的概念及发生场所；掌握有丝分裂与减数分裂的区别；掌握精子形成过程中各阶段的变化（精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞→精子）；掌握卵细胞形成过程中各阶段的变化及与精子形成的区别；掌握受精作用的概念及意义；理解被子植物双受精的特点。 学习目标 02 技能目标：能区分有丝分裂与减数分裂；能描述精子形成和卵细胞形成的全过程；能比较精子和卵细胞形成的异同；能解释减数分裂和受精作用对遗传稳定性的意义。 视频引入 生物课上，老师问：“为什么每个人体细胞有46条染色体，而精子或卵细胞只有23条？”小明说：“因为精子和卵细胞结合后染色体就变成46条了。”小红追问：“那23条染色体是怎样形成的？是不是像有丝分裂一样？” 老师展示了两张对比图：有丝分裂（1次分裂→2个体细胞）和减数分裂（2次分裂→4个生殖细胞）。小丽惊叹道：“原来精子和卵细胞的形成需要连续分裂两次！” 教学引入 教学引入 问题： 2 1 3 什么是减数分裂？它发生在什么部位？ 减数分裂和有丝分裂有什么不同？ 精子是怎样形成的？经历了哪些阶段？ 教学引入 有性生殖细胞的成熟需要经过减数分裂。今天我们就来学习第五章第二节——减数分裂与有性生殖细胞的成熟。 知识讲授 Part 01 减数分裂概述与精子的形成 知识讲授 一、减数分裂的概念 核心概念：减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次的细胞分裂方式。 减数分裂的定义： 减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂，指细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。 减数分裂的场所： 减数分裂发生在原始生殖细胞（精原细胞、卵原细胞）中，最终形成成熟的生殖细胞（精子、卵细胞）。 知识讲授 一、减数分裂的概念 减数分裂的关键特征： 特征 说明 分裂次数 连续2次 染色体复制 仅1次 染色体数变化 减半（2n → n） 结果 1个原始生殖细胞 → 4个生殖细胞（精）或 1个生殖细胞（卵） 知识讲授 二、有丝分裂与减数分裂的对比 核心概念:有丝分裂和减数分裂在发生部位、分裂次数、子细胞类型等方面有显著区别。 有丝分裂与减数分裂的主要区别： 比较项目 有丝分裂 减数分裂 发生的位置 体细胞中 原始生殖细胞中 分裂的次数 1次 2次 产生的子细胞个数 2个 4个（精）或 1个（卵） 子细胞染色体数 与亲代细胞相同（2n） 是亲代细胞的一半（n） 子细胞类型 体细胞 成熟的生殖细胞 有无联会交换和四分体 无 有 知识讲授 三、精子的形成过程——概述 核心概念：精子在精巢中形成，精原细胞经减数分裂形成精子。 精子形成的场所： 精子是在动物的精巢（睾丸）中形成的。 精子的形成过程 知识讲授 三、精子的形成过程——概述 关键概念： 概念 定义 精原细胞 精巢中的原始生殖细胞（2n） 初级精母细胞 精原细胞染色体复制后形成（2n） 次级精母细胞 第一次分裂后形成（n） 精细胞 第二次分裂后形成（n） 精子 精细胞变形后形成（n，有尾部） 知识讲授 四、减数分裂中的关键概念 核心概念：联会和四分体是减数分裂特有的现象。 同源染色体：同源染色体是指形态、大小一般相同，一条来自父方、一条来自母方的染色体。 联会：联会是指同源染色体两两配对的现象。发生在减数第一次分裂的前期。 四分体：四分体是指联会后的每一对同源染色体含有4条染色单体的结构。 概念 含义 同源染色体 形态大小相同，一条来自父方、一条来自母方 联会 同源染色体两两配对 四分体 1对同源染色体 = 4条染色单体 知识讲授 五、精子的形成过程——第一次分裂 核心概念：第一次分裂使同源染色体分离，染色体数目减半。 第一次分裂（减数分裂Ⅰ）的详细过程： 时期 主要变化 前期 同源染色体两两配对（联会），形成四分体。每个染色体含2条姐妹染色单体。 中期 四分体排列在细胞中央，纺锤丝牵引。 后期 同源染色体彼此分开，分别移向细胞两极。 末期 细胞分裂，形成2个次级精母细胞。 知识讲授 五、精子的形成过程——第一次分裂 第一次分裂的结果： 染色体数目减半（初级精母细胞 2n → 次级精母细胞 n） 每个染色体仍含2条姐妹染色单体（着丝粒未分裂） 同源染色体分离——这是染色体数目减半的关键 知识讲授 六、精子的形成过程——第二次分裂与变形 核心概念：第二次分裂使姐妹染色单体分开，形成精细胞，再变形为精子。 第二次分裂（减数分裂Ⅱ）的详细过程： 时期 主要变化 前期 次级精母细胞中染色体散乱分布 中期 着丝粒排列在细胞中央 后期 着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，成为独立染色体 末期 细胞分裂，形成4个精细胞 知识讲授 六、精子的形成过程——第二次分裂与变形 第二次分裂的结果： 2个次级精母细胞（n）→ 4个精细胞（n） 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 精细胞染色体数目仍为n（与次级精母细胞相同） 变形： 精细胞经过变形，长出鞭毛（尾部），形成精子。 精子头部：含细胞核（遗传物质） 精子尾部：能游动（利于受精） 知识讲授 七、减数分裂过程总结 核心概念：减数分裂中染色体复制一次，细胞分裂两次，结果染色体数目减半。 减数分裂过程图解： 知识讲授 例题分析 请对比“有丝分裂”与“减数分裂”在发生部位、分裂次数、子细胞数、子细胞染色体数、有无联会五个方面的区别。 对比项 有丝分裂 减数分裂 发生部位 体细胞 原始生殖细胞 分裂次数 1次 2次 子细胞数 2个 4个（精）或1个（卵） 子细胞染色体数 与亲代相同（2n） 亲代一半（n） 有无联会 无 有 师生互动 知识点背诵 1、什么是减数分裂？它发生在什么部位？ 2、有丝分裂和减数分裂的主要区别有哪些？ 【答案】减数分裂是指细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次的细胞分裂方式。发生在原始生殖细胞（精原细胞、卵原细胞）中，最终形成成熟的生殖细胞。 【解析】无性生殖的核心是“不经过两性细胞结合”。 【答案】①发生部位：体细胞 vs 原始生殖细胞；②分裂次数：1次 vs 2次；③子细胞染色体数：不变（2n） vs 减半（n）；④有无联会：无 vs 有。 【解析】四点区别是考试高频考点。 师生互动 随机提问： 1、减数分裂中染色体数目减半发生在哪一次分裂？ 【答案】发生在第一次分裂（减数分裂Ⅰ）。同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞，导致染色体数目从2n减为n。 【解析】第一次分裂“减数”，第二次分裂“等数”（类似有丝分裂）。 2、精子形成过程中，精细胞和精子有什么区别？ 【答案】精细胞是减数分裂的直接产物，含有细胞核但没有运动能力；精子是精细胞经过变形后形成的，有鞭毛（尾部），能游动，有利于受精。 【解析】变形使精子获得了运动能力。 课堂练习 1、选择题：减数分裂中，染色体数目减半发生在（ ） A. 第一次分裂 B. 第二次分裂 C. 两次分裂都减半 D. 染色体复制时 2、填空题：减数分裂中，染色体复制 ________ 次，细胞分裂 ________ 次。 【答案】A 【解析】染色体数目减半发生在第一次分裂（同源染色体分离）。第二次分裂着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，但最终子细胞中染色体数仍为n。 1 2 课堂练习 3、判断题：减数分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同。（ ） 【答案】错误 【解析】减数分裂形成的子细胞（生殖细胞）中染色体数目是亲代细胞的一半（n），而不是相同。相同的是有丝分裂。 4、简答题：请简述精子形成过程中各阶段细胞的名称及其染色体数目变化。 【答案】 精原细胞（2n）→ 染色体复制 → 初级精母细胞（2n）→ 第一次分裂 → 次级精母细胞（n）×2 → 第二次分裂 → 精细胞（n）×4 → 变形 → 精子（n）×4 背诵记忆 减数分裂是“复制一次，分裂两次”的特殊分裂方式，发生在原始生殖细胞中。精子在精巢中形成，经过精原细胞→初级精母细胞→次级精母细胞→精细胞→精子的过程。联会（同源染色体配对）和四分体是减数分裂特有的现象。第一次分裂使同源染色体分离，染色体数目减半；第二次分裂使着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。精细胞经过变形形成能游动的精子。 精子的形成过程我们了解了，那卵细胞是怎样形成的呢？卵细胞的形成和精子形成有什么相同和不同？受精作用又是怎样发生的？下面进入第二段：卵细胞的形成与受精作用。 知识讲授 Part 02 卵细胞的形成与受精作用 知识讲授 一、有性生殖的定义 核心概念：卵细胞在卵巢中形成，卵原细胞经减数分裂形成卵细胞，但细胞质不均等分裂。 卵细胞形成的场所：卵细胞是在动物的卵巢中形成的。 卵细胞形成的过程： 知识讲授 一、有性生殖的定义 关键概念： 概念 定义 卵原细胞 卵巢中的原始生殖细胞（2n） 初级卵母细胞 卵原细胞染色体复制后形成（2n） 次级卵母细胞 第一次分裂后形成的大细胞（n） 卵细胞 第二次分裂后形成的大细胞（n） 极体 分裂过程中形成的小细胞（n），最终退化 知识讲授 二、卵细胞形成的特点——不均等分裂 核心概念：卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂，一个卵原细胞只形成一个卵细胞。 不均等分裂： 第一极体可能分裂为两个极体 所有极体最终都退化消失 分裂 结果 第一次分裂 初级卵母细胞 → 次级卵母细胞（大）+ 第一极体（小） 第二次分裂 次级卵母细胞 → 卵细胞（大）+ 第二极体（小） 知识讲授 二、卵细胞形成的特点——不均等分裂 精子形成与卵细胞形成的核心区别： 对比项 精子形成 卵细胞形成 细胞质分裂 均等分裂 不均等分裂 形成生殖细胞数 4个精子 1个卵细胞 极体 没有 有（退化） 是否变形 是（→精子） 否（直接成卵细胞） 知识讲授 三、精子与卵细胞形成的对比 核心概念：精子和卵细胞的形成过程基本相同，但在细胞质分裂、子细胞数量和变形等方面有差异。 对比项 精子形成 卵细胞形成 场所 精巢（睾丸） 卵巢 起始细胞 精原细胞 卵原细胞 染色体复制 1次 1次 细胞分裂 2次（均等） 2次（不均等） 子细胞数 4个精子 1个卵细胞 + 3个极体 是否有极体 无 有（退化） 是否变形 是（精细胞→精子） 否 知识讲授 四、受精作用——概念与过程 核心概念：受精作用是精子与卵细胞结合成为合子的过程。 受精作用的定义： 受精作用是指精子与卵细胞结合成为合子（受精卵）的过程。 受精作用的过程： 步骤 内容 ①精子进入 精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面 ②核融合 精子的细胞核与卵细胞的细胞核结合 ③合子形成 染色体恢复为2n（一半来自父方，一半来自母方） 知识讲授 五、受精作用的意义 核心概念：减数分裂和受精作用共同维持了生物前后代染色体数目的恒定性。 受精作用的意义： 意义 说明 恢复染色体数目 合子中染色体恢复为体细胞的2n（精子的n + 卵细胞的n） 维持恒定性 保证每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定 遗传变异基础 父母双方的遗传物质重组，产生变异 知识讲授 六、被子植物的双受精 核心概念：双受精是被子植物有性生殖特有的现象——一个精子与卵细胞结合，另一个与极核结合。 为什么被子植物受精更复杂？： 卵细胞位于胚珠的胚囊内 精细胞位于成熟花粉粒中 必须先传粉 → 花粉粒萌发形成花粉管 → 花粉管进入胚囊 → 释放精细胞 知识讲授 六、被子植物的双受精 双受精的结果: 双受精的特点： 被子植物有性生殖所特有的现象 一个花粉粒含两个精细胞（无鞭毛，不叫精子） 双受精保证了胚和胚乳的同步发育 结合 产物 发育方向 精细胞 + 卵细胞 受精卵（2n） 发育成胚 精细胞 + 两个极核 受精极核（3n） 发育成胚乳 知识讲授 例题分析 请对比“精子形成”与“卵细胞形成”在发生场所、细胞质分裂方式、子细胞数量、是否有极体、是否变形五个方面的区别。 对比项 精子形成 卵细胞形成 发生场所 精巢 卵巢 细胞质分裂 均等 不均等 子细胞数量 4个精子 1个卵细胞（+3个极体退化） 是否有极体 无 有 是否变形 是 否 师生互动 知识点背诵 1、卵细胞形成过程中，细胞质分裂有什么特点？ 2、一个精原细胞和一个卵原细胞经减数分裂分别形成多少个生殖细胞？ 【答案】卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂。第一次分裂形成次级卵母细胞（大）和第一极体（小）；第二次分裂形成卵细胞（大）和第二极体（小）。极体最终退化消失。 【解析】不均等分裂保证了卵细胞含有丰富的营养物质。 【答案】1个精原细胞经减数分裂形成4个精子；1个卵原细胞经减数分裂形成1个卵细胞（和3个极体，但极体退化）。 【解析】这是精子和卵细胞形成的最重要区别之一。 课堂练习 1、选择题：1个卵原细胞经减数分裂最终形成（ ） A. 4个卵细胞 B. 1个卵细胞和3个极体 C. 4个极体 D. 1个卵细胞 2、填空题：精子形成于动物的 ________ 中，卵细胞形成于 ________ 中。 【答案】B 【解析】1个卵原细胞经减数分裂形成1个卵细胞和3个极体（第一极体1个+第二极体2个），极体最终退化。A（4个卵细胞）错误，C不完整，D忽略了极体。 精巢 卵巢 课堂练习 3、判断题：卵细胞形成过程中，细胞质均等分裂。（ ） 【答案】错误 【解析】卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂，每次分裂都形成一个大细胞（卵细胞或次级卵母细胞）和一个小细胞（极体）。 4、简答题：请简述减数分裂和受精作用对生物遗传的意义。 【答案】 ①减数分裂产生染色体数目减半（n）的配子 ②受精作用使配子结合，染色体恢复为2n ③两者共同保证了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性 ④为生物的遗传和变异提供了基础 背诵记忆 序号 核心知识点 关键内容 1 减数分裂 复制1次，分裂2次，染色体减半 2 减数分裂场所 原始生殖细胞（精原/卵原） 3 联会 同源染色体两两配对（减Ⅰ前期） 4 四分体 1对同源染色体 = 4条染色单体 5 精子形成 精巢，均等分裂，4个精子，变形 6 卵细胞形成 卵巢，不均等分裂，1个卵细胞，有极体 背诵记忆 序号 核心知识点 关键内容 7 子细胞数 1精原→4精子；1卵原→1卵细胞 8 受精作用 精子+卵细胞→合子（2n） 9 受精意义 维持染色体数目恒定 10 双受精 被子植物特有：卵细胞+极核 11 受精卵→胚 2n 12 受精极核→胚乳 3n 师生共同回顾：减数分裂是生殖细胞形成过程中的特殊分裂方式，其核心特征是“染色体复制一次，细胞连续分裂两次”，结果是染色体数目减半。精子形成经历精原细胞→初级精母细胞（联会、四分体）→次级精母细胞→精细胞→精子的过程；卵细胞形成过程类似，但细胞质不均等分裂，产生极体。受精作用使合子中染色体数目恢复到体细胞水平，维持了物种的稳定。被子植物具有特殊的双受精现象。 课堂小结 拓展提升 简述被子植物双受精的过程及结果。 减数分裂和受精作用对生物遗传有什么意义？ 课堂总结 课后作业 2 1 3 梳理本节课知识点 完成同步练习 预习下一节课的内容 结束 减数分裂是生物有性生殖的细胞学基础。精子在精巢中通过均等分裂形成4个能运动的精子；卵细胞在卵巢中通过不均等分裂形成1个富含营养的卵细胞。受精作用使染色体恢复为2n，保证了遗传的稳定性。被子植物一个精细胞与卵细胞结合形成胚，另一个与极核结合形成胚乳。减数分裂和受精作用共同保证了生物前后代染色体数目的恒定，也为遗传变异提供了基础。希望大家通过今天的学习，能够从细胞水平理解有性生殖的奥秘，做一名“懂分裂、知受精、爱生命”的优秀学子！ 感谢观看 $