2020——2021学年高一生物下学期人教版 必修2- 2.1 减数分裂和受精作用 课件（58张ppt）

(共58张PPT)
第二章
基因和染色体的关系
第一节
减数分裂和受精作用
科学史（不用掌握）
配子的染色体数目是体细胞的一半
1865，孟德尔提出分离定律和自由组合定律；
1877
，
Oscar
Hertwig观察海胆受精过程，确定后代细胞核为父本的精子细胞核进入卵子细胞与母本细胞核结合而成；
1880，Walther
Flemming观察染色体和有丝分裂各个时期；
1880，weisman预言P18;
1883，Edouard
van
Beneden
观察马蛔虫受精过程，发现配子形成过程中染色体减半；
······
带着问题学习：
1.
染色体怎么减半？
2.
在配子形成过程中，基因存在分离定律和自由组合定律，推测形成配子的过程中一下染色体应该会有什么行为呢？
复习：有丝分裂
分裂间期：
DNA的复制和有关蛋白质的合成
分裂期：
前期：
中期：
后期：
末期：
膜仁消失显两体
形清数晰赤道齐
粒裂数增分两极
两消两现新壁建
2N
4N
间
期
前期
中期
后期
末期
表示染色体变化
表示DNA变化
表示染色单体变化
时期
细胞中物质含量
各种图形和曲线：
1.
减数分裂的概念：
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减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
减数第一次分裂（减I）、减数第二次分裂（减II）
2.精子形成过程
精原细胞
（原始生殖细胞，可以进行有丝分裂）
思考：进行减数分裂的时候有细胞周期吗？
减数分裂前的间期：细胞体积增大，进行染色体复制（出现？），
成为初级精母细胞。
姐妹染色单体
减数分裂前的间期
1、同源染色体：（对）
形状和大小一般都相同
一条来自父方，一条来自母方
配对的两条染色体（联会）
果蝇体细胞中有无同源染色体？
有丝分裂中有没有同源染色体？
3、四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体
X、Y
2、联会：同源染色体两两配对的现象
减数第一次分裂前期
重要概念:
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
4.
等位基因：位于一对同源染色体的相同位置上，控制相对性状的基因（如A、a）
四分体中的非姐妹染色单体（?）常常发生互换
减数第一次分裂中期
同源染色体
排列在赤道板上
减数第一次分裂后期
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
减数第一次分裂末期
形成两个子细胞，
染色体数目减半
细胞中有没有同源染色体？
没有
此时形成的细胞称为？
次级精母细胞
减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂I
大蚊幼虫精母细胞的减数第一次分裂
减数第二次分裂前期
没有间期或者间期很短
减数第二次分裂
中期
非同源染色体的着丝粒排列在赤道板位置
减数第二次分裂
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
后期
DNA数目？
染色体数目？
染色单体？
不变
暂时加倍，恢复到体细胞中染色体数目
消失
减数第二次分裂
末期
精细胞经过
变形成为蝌蚪
状的精子
变形期
（一）减数第一次分裂
精原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
初级精母细胞
次级精母细胞
精子形成过程:
次级精母细胞
着丝点分裂
精细胞
精子
（二）减数第二次分裂
变形
精子形成过程小结:
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精细胞（染色体数:
n）
精原细胞（染色体数:2n）
有丝分裂
减数第一次分裂前的间期：
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体
互换）
中期：同源染色体排列在赤道板上
后期：同源染色体分离（非同源染色体
自由组合）
末期：形成2个次级精母细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
4个精子（染色体数:
n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
细胞体积增大、染色体复制
3.
卵细胞的形成过程
卵细胞
（第一）极体
(第二)
极体
次级卵母细胞
卵原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
着丝点分裂
着丝点分裂
形成场所：卵巢
整个过程全为不均等分裂吗？
卵细胞形成与精子形成的比较
（一）相同点：
过程基本相同。染色体的行为变化相同，如分裂过程中有联会、四分体等现象的出现；都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数减半。
（二）不同点：
项
目
精子的形成
卵细胞的形成
分裂形成的
生殖细胞的数目
场所
不变形
精细胞变形
细胞质均等分裂
1个卵细胞
＋3个极体
4个精子
睾丸
初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂
卵巢
细胞质分裂
形成过程是否变形
4.1.
假设一个精原细胞只含一对同源染色体，不考虑互换，减数分裂能产生几种精子？如果是卵原细胞呢？细胞之间是什么关系？
4.
配子的多样性
4.2.
假设一个精原细胞只含一对同源染色体，发生互换，减数分裂能产生几种精子？如果是卵原细胞呢？
配子之间有什么联系？
联会、四分体
交叉互换
同源染色体分离
着丝点分裂
染色体复制
精子4种，卵子1种
有互换时，配子之间的关系是？
模型构建：建立减数分裂中染色体变化的模型
1　3
2　4
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
体细胞含有n对同源染色体的生物个体能够产生的配子类型有2n
种
（不考虑互换）
4.3.
如果细胞中是多对同源染色体呢？
例2：某生物体细胞内有4对同源染色体，则其可形成卵细
胞的种类、一个初级卵母产生卵细胞的种类是
A.16
1
B.8
2
C.16
8
D.16
16
A
例1：体细胞中含有两对同源染色体的生物，可能形成的精子种
类是（
），一个精原细胞形成的精子种类是（
）
A.
4种
B.
2种
C.
1种
D.
8种
A
B
一个含n对同源染色体的精原细胞产生的精子类型有2种；
一个含n对同源染色体的卵原细胞产生的卵细胞类型有1种；
体细胞含有n对同源染色体的生物个体可能产生的配子类型有2n
种
4.
配子的多样性
若不考虑交叉互换
减数分裂过程非同源染色体的自由组合
体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2n种
四分体时期非姐妹染色单体互换
另:
多样的雌雄配子又随机结合
有性生殖的意义：
1.后代具有多样性，具有更大的活力和变异性。
2.后代遗传物质由双亲提供，保证了具有双亲的遗传性。
4.
配子的多样性
变式训练：
已知A、a;
B、b;
C、c为三对同源染色体，下列来自同一个精原细胞的四个精子是
A.AbC、aBc、AbC、aBc
B.aBC、AbC、ABC、ABC
C.Abc、aBC、aBc、ABc
D.Abc、AbC、abC、aBc
A
典例：
1.基因型为AaBb的一个初级卵母细胞（两对基因位于两对同源染色体上，不考虑交叉互换），产生了一个含基因aB的卵细胞，同时产生的三个极体所含的基因是：
A.AB、ab、ab
B.AB、aB、aB
C.aB、Ab、Ab
D.ab
AB
Ab
C
规律？
（2019江苏卷·11）下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1~8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是
A．1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B．同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1~8
C．1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D．5可以分别与6、7、8进行互换
B
5.
实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
讨论：
1.
你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？
2.
M1和M2相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？
3.
推测逻辑？
思考：选材为什么一般选择精巢？
（2009·广东卷·27）如图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期(双选)?
A.是减数第一次分裂的前期???
B.是减数第一次分裂的中期?
C.非姐妹染色单体发生了互换?????
D.结束后，同源染色体发生联会
?
据图可看到同源染色体配对（联会）的现象，属减数第一次分裂前期
AC??
图形识别
有丝分裂前期减数第一次分裂前期
减数第二次分裂前期
有丝分裂中期减数第一次分裂中期减数第二次分裂中期
有丝分裂后期减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期
画出具有2对同源染色体的动物细胞分裂图
有联会
有染色单体
6.
有丝分裂与减数分裂的区别
4、分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同
4、分裂后所形成的子细胞中染色体数目减少一半
3、分裂后形成2个体细胞
3、分裂后形成4个精子或1个卵细胞
2、有同源染色体，
但无联会等行为
2、同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象
细胞分裂过程中均出现纺锤体，
染色体在细胞分裂过程中都只复制一次等
相同点
1、染色体复制一次，细胞只分裂一次
1、染色体复制一次，细胞连续分裂两次
不
同
点
有丝分裂
减数分裂
6.1
有丝分裂和减数分裂的异同
一数
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看
同
源
染
色
体
有同源染色体
无同源染色体
三判断
同
源
染
色
体
行
为
无同源染色体行为
（有丝分裂）
联会、四分体、分离
（减Ⅰ）
减Ⅱ
减Ⅱ
6.2.
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
注意：XY染色体的特殊性
减I前期
有丝中期
减I中期
减II中期
有丝后期
有丝后期
有丝末期
减I后期
减II后期
减II前期
精细胞
有丝前期
某二倍体动物体内细胞分裂图
雄性
同源染色体对数？
2对
2对
0对
2对
0对
2对
每一极2对
0对
2对
例：如图为某高等生物细胞不同分裂时期的模式图，Ⅰ、Ⅱ表示染色体片段。下列叙述不正确的是(　　)
A.图甲细胞处在减数第二次分裂中期，此时不进行核DNA的复制
B.由图可以看出分裂过程中四分体中的非姐妹染色单体发生了交换C.图甲所示细胞若继续分裂可能会发生等位基因的分离D.若两图来源于同一个精原细胞，则图乙是图甲细胞分裂形成的
D
例．（2017江苏卷·16）假如下图是某生物体（2n
=4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是
A．该细胞处于减数第二次分裂后期B．若染色体①有基因A，则④有基因A或aC．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体D．该细胞产生的子细胞中有2
对同源染色体
A
减数分裂
减数第一次分裂前的间期
分裂期
减数第一次分裂
初级精母细胞
初级卵母细胞
减数第二次分裂
次级精母细胞
次级卵母细胞
第一极体
精子、第二极体、卵细胞
前期
I
中期
I
中期II
后期
I
后期II
末期
I
前期II
末期II
精原细胞
卵原细胞
染色单体
DNA
4N
2N
4N
4N
4N
4N
-
2N
2N
2N
2N-N
2N
0
0
0
4N
4N
4N
4N
2N
染色体
2N
2N
2N
2N
2N
2N
2N
-
N
N
2N-N
N
2N
4N
-
2N
6.3
减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA的数目变化
2N
4N
染
色
体
变
化
曲
线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA
变
化
曲
线
初级精母细胞
精细胞
2N
4N
染色单体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数第二次分裂
2N
4N
间期
减数第一次分裂
DNA、染色体数目变化曲线
减数第二次分裂后期（末期结束前）染色体数、DNA数和体细胞的相等
每条染色体上DNA的含量？
AB
BC
CD
DE
有丝分裂：
减数分裂：
间期
前期、中期
后期
减数第一次分裂前的间期
减I前期
—
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减Ⅱ后期、
减Ⅱ末期
后期、末期
CD段的实质！
染色体和核DNA之比呢？
同源染色体的对数呢？
例：研究人员依据细胞中染色体数目和DNA数目将蝗虫精巢细胞分为如图a-e类型，相关叙述错误的是
A．a类型细胞只出现在有丝分裂过程中B．b类型细胞可能正在发生基因重组C．c、d、e类型细胞不存在同源染色体D．e类型细胞不再进行细胞分裂
C
（2011上海，28）如图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞（Ⅰ－Ⅳ）中遗传物质或其载体（①－③）的数量。下列表述与图中信息相符的是
A．Ⅱ所处阶段发生基因自由组合
B．Ⅲ代表初级精母细胞
C．②代表染色体
D．Ⅰ－Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
染色体
染色单体
DNA
A
7.
受精作用
概念：
精子和卵细胞相互识别，融合成受精卵的过程
细胞质遗传：线粒体DNA
受精卵
细胞核：
卵细胞的细胞质
细胞质：
卵细胞的核+精子的核
过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞
膜发生特殊的生理反应以阻止其他精子再进入→精子
的细胞核与卵细胞的细胞核融合→二者的染色体会合。
受精卵一半DNA来自父方，一半来自母方？
高等动物(2N)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
(母本)减数分裂
(父本)减数分裂
分裂
分化
受精作用
受精作用的意义
有丝分裂、减数分裂和受精作用中DNA、染色体的变化
有丝分裂
减数分裂
受精作用
有丝分裂
DNA
染色体
4n
2n
n
0
P27：思维训练
P23不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂。
典型例题：P28
拓展应用，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。从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
8.
异常分裂
21三体综合征（先天愚型）
XXY综合征
XXX综合征
Turner综合征（XO）
XYY综合征
导致性腺不发育，患者身材矮小，身高一般不超过150厘米。因性腺发育不全，患者第二性征亦发育不良，外生殖器为女性幼稚型，闭经、不孕。
1967年的一次染色体检测中，波兰短跑选手克洛布科斯卡被发现具有罕见的XXY染色体，尽管克洛布科斯卡的细胞中含有两条X染色体，但还是因为含有Y染色体且体内雄激素含量过高而被禁止参加女子比赛。
在医学上，这也称为“先天性睾丸发育不全综合征”。其临床表现为第二性征发育异常、男性女乳症、性功能低下或不育等。
超雄综合征的表现型在临床中多以身材高大为特征，身高常超过180cm，智力水平正常或略低。部分患还会脾气暴躁，易怒易激动，自制力差，易产生攻击性行为。
超雌综合征的患者，大多数的女性无论外形、性功能和生育能力都是正常的。只有少数患者伴有月经减少、继发闭经或过早绝境等现象。
典型例题：P28
拓展应用，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？从减数分裂的角度解释骡不能繁殖后代的原因:
例：某动物的一个精原细胞经减数分裂后形成的一个精细胞如图所示。若只发生一次异常分裂，下列叙述合理的是(　　)
A.通过减数分裂形成的4个精细胞中有一个精细胞不含A和a
B.减数第二次分裂中,有一对染色单体没有相互分离
C.通过减数分裂形成的4个精细胞中有两个基因型为Aa的精细胞
D.减数第一次分裂中姐妹染色单体间发生了互换
C