生物人教版必修2-2.1减数分裂和受精作用课件（共59张PPT）

(共59张PPT)
1.2减数分裂和受精作用
第1课时聚焦
1.减数分裂的含义是什么
2.配子的形成为什么必须经过减
数分裂
3.精子的形成是怎样进行的
第2章 基因和染色体的关系
当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决:基因在细胞中究竟有没有物质基础呢 孟德尔所假设的颗粒状的因子,究竟是不是物质的实体 如果是，又存在于细胞中什么位置
对细胞分裂的深入研究和观察，使人们推测到基因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验,使这一问题有了确凿的答案。
基因在哪里
悠悠百年，寻寻觅觅，
怀疑、争论、推理……
最终是观察和实验,
探明它神秘的踪迹!
体细胞
配子
♀
♂
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
问题探讨
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。
右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别
①配子中的染色体数目是体细胞中的一半;
②配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
体细胞
配子
♀
♂
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
问题探讨
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。
右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想
配子是如何产生的？
配子是通过一种染色体数目减半的分裂产生的。
魏斯曼(A. Weismann，1834—1914)从理论上预测:
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。
减数分裂
减数分裂
2n
2n
精子(n)
卵细胞(n)
受精卵(2n)
融合
发育
减数分裂存在的预测
一、精子的形成过程
1.场所
(人和其他哺乳动物)
睾丸
曲细精管
精原细胞(曲细精管中)
有丝分裂
精原细胞
减数分裂
精子
一、精子的形成过程
2.过程
在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞—精子。
复制
精原细胞
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
变形
精子
间期
减数分裂
减数分裂Ⅰ
精原细胞
初级精母细胞
减数分裂前的间期
一部分精原细胞
体积增大
染色体复制
初级精母细胞
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。此时的染色体呈染色质丝的状态。
减数分裂Ⅰ前期
①同源染色体
配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。
同源染色体判断标准：
标准1：减数分裂中能配对的两条染色体
标准2：形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方的两条染色体
减数分裂Ⅰ前期
②联会
在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。
由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的
每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。
③四分体
1个四分体由____条染色体，____对同源染色体，____条染色单体组成。
2
1
4
减数分裂Ⅰ前期
④互换
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。
减数分裂Ⅰ中期
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
减数分裂Ⅰ后期
在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。
在同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。
减数分裂Ⅰ后期
细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。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。
减数分裂Ⅰ
精原细胞
初级精母细胞
在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得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。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I。
减数分裂Ⅰ
精原细胞
初级精母细胞
思考：在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为 这对于生物的遗传有什么重要意义
特殊行为：在减数分裂I中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。
减数分裂Ⅰ
精原细胞
初级精母细胞
思考：在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为 这对于生物的遗传有什么重要意义
重要意义：①上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用,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。
②上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。
减数分裂Ⅱ
次级精母细胞
精细胞
精子
减数分裂I与减数分裂II之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ前期
每条染色体含有两条染色单体，每个次级精母细胞中不含同源染色体。
减数分裂Ⅱ中期
染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上(赤道板)。
减数分裂Ⅱ后期
着丝粒分裂→姐妹染色单体分开→成为两条子染色体→在纺锤丝的牵引下分别移向两极。
在减数分裂I中形成的两个次级精母细胞，经过减数分裂II ,就形成了四个精细胞。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。
减数分裂Ⅱ末期
变形
变形
变形
变形
减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。
变形
思考：精细胞的变形对受精作用有什么意义
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
其中细胞核变成精子头部的主要部分，高尔基体发育为头部的顶体，中心体演变为精子的尾，线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。
精子的形成过程
精子的形成过程
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精原细胞
初级精母细胞
复制
减数分裂Ⅰ
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
精子
精子
精子
精子
减数分裂Ⅱ
变形
变形
变形
变形
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
姐妹染色单体分离
精子的形成过程（总结）
1.2减数分裂和受精作用
第2课时聚焦
1.卵细胞的形成过程
2.精子与卵细胞形成的异同
3.比较有丝分裂和减数分裂
温故
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
二、卵细胞的形成过程
1.场所
(人和其他哺乳动物)
卵巢
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
人的卵巢(横切面)示意图和卵细胞的电镜照片
卵泡
卵细胞
卵原细胞
有丝分裂
精原细胞
减数分裂
卵细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
复制
2.过程
退化消失
卵细胞的形成过程
卵原细胞
初级卵母细胞
复制
减数分裂Ⅰ
第一
极体
次级卵母细胞
减数分裂Ⅱ
第二
极体
第二
极体
第二
极体
卵细胞
退化消失
精卵细胞减数分裂示意图
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
第一极体
次级卵母细胞
精细胞
精子
第二极体
卵细胞
精子和卵子的形成过程比较
比较项目 不同点 精子的形成 卵细胞的形成
是否变形
细胞质 分裂
分裂 结果
精细胞变形
形成精子
无变形
均等分裂
二次不均等分裂
一次均等分裂
四个大小一样
有功能的精子
一个大的有功能的卵细胞，三个小的极体退化消失
原始生殖细胞减数分裂
不良环境条件
生殖细胞形成
影响
影响
灌深水预防
水稻花粉母细胞的减数分裂
影响
气温过低
①
吸
烟
②
影响水稻的花粉数量和质量
影响
男性精子的数量和质量
影响
稻谷减产
导致
思考：
4.非同源染色体自由组合的时间：
2.四分体的含义：
3.同源染色体分开的时间：
1.染色体复制的时间：
减数第一次分裂前的间期
联会的一对同源染色体
减数第一次分裂后期
减Ⅰ后期
5.染色单体分开的时间：
减数第二分裂后期
减数第一分裂末期
同源染色体分离
使卵细胞中含有较多的营养物质，保证将来形成受精卵有充足的营养物质供早期胚胎发育利用。
6.染色体数目减半的时间：
8.卵细胞中形成过程中发生细胞质不均等分裂的意义：
7.染色体数目减半的原因：
思考：
比较 | 有丝分裂与减数分裂
DNA数量
间期
n
2n
4n
有丝分裂
染色体数量
间期
n
2n
4n
DNA数量
间期
MⅠ
MⅡ
n
2n
4n
染色体数量
间期
MⅠ
MⅡ
n
2n
4n
DNA数/染色体数
间期
1
2
a
b
c
d
e
f
①a—b的原因：___________
②c—d所处的时期:______________________
③d—e的原因:_________________________
④e—f所处的时期：_____________________
染色体复制
有丝分裂前期和中期，MⅠ→MⅡ中期
着丝粒分裂
有丝分裂后期和末期，MⅡ后期和末期
1.与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。
(1)玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。（ ）
(2)在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。（ ）
×
√
2.蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是（ ）
A.出现染色单体
B.同源染色体联会
C.染色体移向细胞的两极
D.子细胞中有24条染色体
B
3.下图所示的细胞最可能是（ ）
A.卵细胞
B.初级精母细胞
C.次级卵母细胞
D.有丝分裂前期的细胞
C
4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
这个细胞正在进行减数分裂，因为细胞中出现了四分体。
(2)细胞中有几条染色体 几条染色单体
(1)这个细胞正在进行哪种分裂 为什么
细胞中有4条染色体，8条染色单体。
4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
(3)细胞中有几对同源染色体 哪几条染色体是非同源染色体
细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体
(4)细胞中包含哪些姐妹染色单体
细胞中a与a`、b与b`、c与c`、d与d`是姐妹染色单体。
4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
(5)这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体
这个细胞在分裂完成后，子细胞中有2条染色体。
(6)尝试画出这个细胞的分裂后期图。
5.如图表示某哺乳动物精子形成过程中，一个细胞内染色体数目的变化，下列各项描述正确的是(　　)
A.ab段和ef段染色体数目相等，均包含N对同源染色体
B.ab段细胞的名称是初级精母细胞，cg段细胞的名称是次级精母细胞，gh段细胞的名称是精细胞
C.bc段和fg段均表示染色体数目减半，但原因不同
D.cd段细胞内有N个DNA分子，ef段细胞内有2N个DNA分子
B
6.下图是与细胞分裂相关的坐标图(不考虑质DNA)，下列说法正确的是(　　)
A.甲图中CD段一定发生在有丝分裂后期
B.甲图中的AB段若发生在高等哺乳动物的精巢中，细胞肯定进行减数分裂
C.乙图中AB段细胞中染色体、染色单体、DNA的比例为1∶2∶2
D.乙图中CD段细胞中的染色体数目一定为正常体细胞的一半
C
7.下面是人体细胞分裂时，A、B、C、D四个不同细胞分裂时期染色体和DNA数量统计数据的柱状图，那么非同源染色体的自由组合可以发生在(　　)
B
8.果蝇的体细胞中有4对染色体，在精子的形成过程中，会出现两次染色体排列在细胞中央和两次染色体移向细胞两极。正常情况下，下列叙述中，错误的是（ ）
A．第一次与第二次染色体排列在细胞中央时，细胞内的染色体数目分别是8和4
B．第一次与第二次染色体排列在细胞中央时，细胞内染色体形态分别是5种和4种
C．第一次与第二次染色体移向细胞两极时，染色体数目分别是8和4
D．第一次与第二次染色体移向细胞两极时，染色体形态分别是5种和4种
A
9.下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所处阶段发生非同源染色体的自由组合
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
A
10.某研究小组从蛙的精巢中提取一些细胞，测定细胞中染色体数目(无突变发生)，将这些细胞分为三组，每组的细胞数如图(体细胞中染色体数目为2N)。根据图中所示结果分析不正确的是(　)
A.乙组细胞中有一部分可能正在进行DNA复制
B.丙组细胞中有一部分可能正在发生非同源染色体自由组合
B
C.乙组细胞中既有进行有丝分裂的细胞，也有进行减数分裂的细胞
D.用药物阻断DNA复制会减少甲组细胞生成