高中生物人教版（2019）必修二2.1受精作用（共65张ppt）

(共65张PPT)
受精作用
受精卵
卵细胞
精 子
减数分裂
减数分裂
( )生物体( ）
46
2n
2n
细胞分裂（有丝分裂）和细胞分化
一、配子中染色体组合的多样性-减数分裂中染色体变化的模型（物理模型）
1.用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色制作两条大小不同染色体，每条染色体由两条染色单体组成。
1、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
2.在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。
3.让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，使着丝粒靠近。
4.将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
5.双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。
6.绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。
7.将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。
8.分开着丝粒，将染色体分别移向两极。
9.在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
1.细胞中至少需要几对染色体？
2.假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几种组合方式？
2、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
1个有n对同源染色体的精原细胞可以产生（ ）种精子
1个有n对同源染色体的雄性个体可以产生（ ）种精子
1个有n对同源染色体的卵原细胞可以产生（ ）种卵细胞
1个有n对同源染色体的雌性个体可以产生（ ）种卵细胞
2
2n
2n
1
不发生交叉互换时
发生交叉互换时
3、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
如果再把非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去，通过减数分裂产生的配子种类就更多了。
2、同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换
1、非同源染色体的自由组合
4、配子中染色体多样性的原因
思考1：来源与母方的或父方的染色体在减数分裂的过程中进入到配子的情况是怎样的？
是自由组合的！各种可能都有，1条来自母亲和剩下所有父亲，两条来自母亲，剩下来自父亲……
思考2：对于一种具有n对同源染色体的生物来说，配子中染色体全部来自与父亲或母亲的几率是多少？
1/2n
5、来源于同一亲本的非同源染色体进入配子情况
有三位具有血缘关系的正常男子,其关系是甲生乙,乙生丙,甲通过乙传给丙的染色体条数是（ C ）
A、46 B、23 C、1至23 D、0至23
在减数第一次分裂后期，父方和母方的染色体各向两极如何移动(　A　)
A．父方和母方染色体在两极随机地结合
B．通常母方染色体移向一极而父方染色体移向另一极
C．父方和母方染色体各有一半移向一极，另一半移向另一极
D．未发生交叉互换的染色体移向一极，而发生交叉互换的染色体移向另一极
1、概念：卵细胞与精子相互识别、相互融合形成受精卵的过程。
二、受精作用
卵细胞
精子
2、过程：
①精子头部进入卵细胞，尾部留在外面
②精子进入卵细胞后，细胞膜发生变化（卵细胞膜反应），阻止其他精子再进入。
细胞膜
卵细胞
③受精作用实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
④结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来之卵细胞。
⑤受精卵的核基因父母各给一半，受精卵的质基因几乎全来自于母亲。
受精卵
1
1
2
2
⑥未受精时，卵细胞代谢比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃，受精卵迅速进行分裂和分化，开始了个体发育过程。
⑦受精作用依赖的细胞学原理：
（1）细胞膜的识别功能——同种生物的两性生殖细胞才能融合。
（2）生物膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
受精作用
受精卵
卵细胞
精 子
减数分裂
减数分裂
( )生物体( ）
46
23
23
46
2n
n
n
2n
细胞分裂（有丝分裂）和细胞分化
3、减数分裂和受精作用意义：对于生物的遗传和变异都是十分重要的。
（1）对变异多样性的重要意义：减数分裂形成的配子染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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。
（2）对遗传稳定性的重要意义：减数分裂和受精作用维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
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
配子染色体种类的多样性
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
4、有性生殖和无性生殖的比较
有性生殖子代继承亲代父母双方的遗传物质，无性生殖只能继承单亲的遗传物质。因此相较于无性生殖有性生殖具有更大的变异力和生活力。相较于有性生殖无性生殖可以保持亲本的优良性状。
生物体亲代与子代之间染色体数目恒定的决定性生理因素是（ C ）
A、减数分裂和有丝分裂；
B、染色体复制和减数分裂；
C、减数分裂和受精作用；
D、减数分裂和胚胎发育。
下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是（ D ）
A、减数分裂对生物多样性的形成有重要意义。
B、精卵相互识别，说明细胞膜有信息交流功能。
C、受精卵中的染色体一半来自于父方，一半来自于母方。
D、受精卵中的遗传物质一半来自于父方，一半来自于母方。
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
三、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2.选材要求：
①.细胞内染色体数量较少。便于观察。
②.选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。雄性个体产生的配子数更多。
3.原理：同一生物的细胞所含遗传物质相同，增殖过程也相同，同一时刻不同细胞能处在细胞周期的不同阶段。因此可以观察多个细胞减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化；可以根据染色体的形态、数目和未知来判断分裂的细胞处于减数分裂的哪一个时期。
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
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
3．观察步骤
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
中期和后期的染色体螺旋化程度高，
易观察。
观察过程中既能看到有丝分裂又能看到减数分裂
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
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Ⅰ末期
问题探讨
1、当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？
根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。
2、减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？
减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。
3、你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？
同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
四、图形辨析（有丝、减Ⅰ、减Ⅱ）
二看
有无同源染色体
无：
三看
染色体的行为
有
一看
染色体数目
奇数：
偶数
减数第二次分裂
减数第二次分裂
减Ⅰ
无联会：
有联会：
有丝
后期看一极
四看
胞质分裂
不均等：
均等：
一定是卵细胞形成过程
有丝或第一极体
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
有丝分裂
前期
有丝分裂中期
减Ⅱ中
减Ⅰ中
减Ⅰ后
有丝后
减Ⅱ后
减Ⅰ后
减Ⅱ后
减Ⅱ后
有丝后
减Ⅰ后
有丝分裂中期
减Ⅱ后
指出下列图中哪些存在着同源染色体
BDF
A:减Ⅱ前期
B:有丝分裂后期
D:减Ⅰ中期
C:减Ⅱ后期
F:有丝分裂中期
E:减Ⅱ中期
A
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
假如下图是某生物体正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述错误的是（ D ）
A. 该细胞正在进行减数分裂
B. 若②表示X染色体，则③表示Y染色体
C. 该细胞的体细胞有8条染色体
D.该细胞为次级精母细胞或者第一极体
②
③
下面甲、乙、丙三图分别表示某一高等动物的三个分裂的细胞图，以下说法不正确的是（ D ）
A、甲产生的是次级精母细胞
B、丙可能是甲的子细胞
C、乙产生的是体细胞
D、丙产生的是精子
1、未交叉互换交的回推
五、由给定的精子和卵细胞染色体组成推导出其他细胞的染色体组成
如图细胞是某生物的一个精细胞，根据染色体的组成分析下图哪一细胞可能与图示细胞来自同一个次级精母细胞（　C　）
若某种生物的体细胞中有三对同源染色体，如右图。它的一个初级精母细胞经过减数分裂后形成的一个精子染色体组成为AbC，则与该精子同时产生的另外三个精子的染色体组成分别为 （ D ）
A.aBc、AbC、aBc
B.ABC、abc、Abc
C.AbC、AbC、AbC
D.AbC、aBc、aBc
2、交叉互换后的回推
交叉换的片段相同的。互换后的回推，遵循交叉互换所占据的片段小，未交叉互换所占据的片段大的原则。这样就可以知道与发生交叉互换共连一个着丝点上另一半是与未互
下图一表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是( C )
A．①与② B．①与③ C．②与③ D．②与④
下图表示某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，在减数分裂过程中，同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是：（ C ）
A．①和② B．③和④
C．①和③ D．②和③
六、异常配子的产生
异常配子产生情况：
一种发生在减数第一次分裂，一条、几条或者全部同源染色体未分离造成的。
一种发生在减数第二次分裂。一条、几条或者全部连接在同一个着丝点上的染色体未分离造成的。
一个基因型为AaXbY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个AAaXb的精子，则另外三个精子的基因型分别是（　A　）
A. aXb，Y，Y B. aXb，aY，Y
C. AXb，aY，Y D. AAaXb，Y，Y
一个基因型为BbXaY的精原细胞，在减数分裂过程中，由于染色体分配紊乱，产生了一个BbbXa的精子，则另外三个精子的基因型分别是（ D ）
A .BbbXa ， Y，Y B .Xa ， BY，Y
C .Xa ， BY，BY D .BXa ， Y，Y
人类中有一种性别畸形，XYY个体，外貌男性，有的智力差，有的智力高于一般人。据说这种人常有反社会行为，富攻击性，在犯人中的比例高于正常人群，但无定论。有生育能力，2n＝47，XYY。假定有一个XYY男人与一个正常女性结婚，下列判断正确的是(　C　)
A．该男性产生精子有X、Y和XY三种类型
B．所生育的后代中出现XYY孩子的几率为1/2
C．所生育的后代中出现性别畸形的几率为1/2
D．所生育的后代智力都低于一般人
有一对表现型正常的夫妇生了一个色盲的男孩，这个男孩的体细胞中性染色体组成为XXY，这是由于该对夫妇中的一方在形成配子时出现罕见的性染色体不分离现象所致，此现象可能发生在（ D ）
A.父方减数第一次分裂
B.父方减数第二次分裂
C.母方减数第一次分裂
D.母方减数第二次分裂
.一个家庭中，父亲正常，母亲患血友病，婚后生了一个性染色体为XXY的正常儿子，产生这种变异最可能的亲本和时间分别是( C )
父亲、减数第二次分裂后期
B. 母亲、减数第二次分裂后期
C. 父亲、减数第一次分裂后期
D. 母亲、减数第一次分裂后期
现有一个性染色体为XXY的男孩．①若男孩色觉正常，其母色盲，其父正常；②若男孩色觉正常，其父色盲，其母正常：③若男孩色盲，其父正常，其母色盲．则①②③中此染色体变异分别生在什么生殖细胞中（ B ）
A .精子、卵细胞、不确定
B .精子、不确定、卵细胞
C .卵细胞、精子、不确定
D .精子、不确定、精子
利用现代分子生物学技术通过荧光显示，可以确定基因在染色体上的位置。一对夫妇表现正常，生了一个性染色体组成为XXY白化且色盲的男孩。对性腺细胞进行荧光标记，与白化病相关的基因A、a可被标记为黄色，与色盲相关的基因B、b可被标记为绿色，若在荧光显微镜下观察参与本次受精的精子与卵细胞，以下推测合理的是[ A ]
A．卵细胞中有1个黄色荧光标记和2个绿色荧光标记，精子中只有1个黄色荧光标记
B．卵细胞、精子中各有1 个黄色荧光标记和1个绿色荧光标记
C．卵细胞中有1个黄色荧光标记和1个绿色荧光标记，精子中有1个黄色荧光标记和2个绿色荧光标记
D．卵细胞中只有1个黄色荧光标记，精子中有1个黄色荧光标记和2个绿色荧光标记
鸡的性别决定为ZW型，已知某性染色体组成为ZWW的雌鸡具有生育能力，则下列说法中错误的是（ C ）
A、该雌鸡的产生是由于发生了染色体数目变异导致的。
B、该雌鸡的产生是由于雌性亲本减数分裂异常导致的。
C、该雌鸡产生异常配子的概率为1/4
D、该雌鸡与产生正常配子的雄鸡交配产生性染色体组成为ZWW的雌鸡的概率为1/6
几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
（1）正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为_______，在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是________条。
（2）白眼雌果蝇（XrXrY）最多能产生Xr、XrXr、______和_____四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇（XRY）杂交，子代中红眼雌果蝇的基因型为_____________。
（3）用黑身白眼雌果蝇（aaXrXr）与灰身红眼雄果蝇（AAXRY）杂交，F1雌果蝇表现为灰身红眼，雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为__________，从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交，子代中出现黑身白眼果蝇的概率为_________。
（4）用红眼雌果蝇（XRXR）与白眼雄果蝇（XrY）为亲本杂交，在F1群体中发现一只白眼雄果蝇（记作“M”）。M果蝇出现的原因有三种可能：第一种是环境改变引起表现型变化，但基因型未变；第二种是亲本果蝇发生基因突变；第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验，确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。
实验步骤：_____________________。
结果预测：Ⅰ.若_____________，则是环境改变；
Ⅱ.若______________，则是基因突变；
Ⅲ.若______________，则是减数分裂时X染色体不分离。
（1）2 8 （2）XrY Y（注：两空顺序可颠倒） XRXr XRXr Y （3）3：1 1/18
（4）M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交，分析子代的表现型 I子代出现红眼（雌）果蝇 II子代表现型全部为白 III无子代产生
马和驴交配产生的后代是骡子，已经知道马和驴体细胞内染色体数目分别是32对、31对，那么骡子体细胞内染色体数目是多少？骡子的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，通过它们的睾丸或卵细胞中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡子不能繁殖后代，你能从减数分裂染色体的角度解释其原因吗？
骡子细胞中的63条染色体中，是没有同源染色体。因此裸子不能进行正常的减数分裂，不能产生生殖细胞。因此骡子不能产生后代。
七、跨种交配不问题育
一个基因型为AaBb的小鼠，在形成卵细胞过程中，基因A与B和a与b之间的染色单体发生的互换，两对等位基因的分离发生于( B )
A.卵原细胞中
B.减数第一次分裂和减数第二次裂中
C.减数第二次分裂中
D.减数第一次分裂中
在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在（ B ）
A．减数第一次分裂后期 B．减数第一次分裂结束时
C．减数第二次分裂后期 D．减数第二次分裂结束时
在减数分裂过程中，每条染色体的着丝点一分为二，两条染色单体形成两条染色体发生在：（ D ）
A、第一次分裂中期 B、第一次分裂后期
C、第二次分裂中期 D、第二次分裂后期
在减数分裂过程中，DNA分子数目减半发生在（ A ）
A．减数第一次分裂和第二次分裂结束时
B．减数第一次分裂结束时
C．减数第二次分裂后期
D．减数第二次分裂结束时
减数分裂同源染色体联会和非姐妹染色单体间的交叉互换主要发生在（ A ）
A、减一前期 B、减二前期
C、减一后期 D、减二后期
某生物的肝细胞分裂后期有40条染色体，则它的精原细胞在减数分裂的联会期，细胞
内有染色体和DNA分子数目依次是( A )
A．20，40 B．20，20 C．40，20 D．40，40
某生物体在减数第二次分裂后期细胞中有24条染色体，那么，该生物的体细胞中染色体数目最多是（　D　）
A、12条 B、24条 C、36条 D、48条
一动物的精原细胞进行减数分裂可形成4个四分体，则次级精母细胞在减数第二次分裂后期的染色体、染色单体和DNA分子数分别是[ D ]
A．4，8，8 B．2，4，8
C．8，16，16 D．8，0，8
果蝇的精子内有4条染色体，那么，它的初级精母细胞内的染色体、DNA和染色单体的数目是：（ C ）
A．2、4、8 B．4、4、8
C．4、8、8 D．4、8、4
某动物的精原细胞中的染色体数目为2N，在如图所示的图像中，属于该种细胞有丝分裂中期和减数第二次分裂后期的依次是（ C ）
A．①② B．②③ C．④② D．③④
下面是人体细胞分裂时，A、B、C、D 四个不同细胞分裂期染色体和 DNA的统计数据，那么非同源染色体上的非等位基因自由组合可以发生在（ B ）
如图为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图，下列相关判断错误的是（ B ）
A .此细胞中的基因a是由基因A突变产生的
B .此细胞可能是次级精母或卵母细胞
C .此细胞可能形成1种卵细胞或2种精子
D .此动物体细胞内最多含有4个染色体组
与一般的有丝分裂相比，减数分裂过程中染色体变化的最显著特点是（ B ）
染色体进行复制
同源染色体进行联会
有纺锤体形成
着丝点分裂
项目 减数分裂 有丝分裂
不相同 分裂的结果
同源染色体有无联会，四分体、分离、自由组合的出现
细胞分裂的次数
细胞周期 无 有
染色体的数目变化
相同
生殖细胞
体细胞
有
无
两次
一次
子细胞染色体数目是亲代细胞的一半
染色体复制一次；出现纺锤体和染色体；
子细胞染色体数目与亲代细胞的相同
八、减数分裂与有丝分裂的异同
细胞分裂的四种方式：
有丝分裂（真核细胞、有DNA复制、有染色体和纺锤体变化、体细胞、亲子代遗传物质相同、有细胞周期）
减数分裂（真核细胞、有DNA复制、有染色体和纺锤体变化、生殖细胞、特有染色体减半、无细胞周期、同源染色体分离和非同源染色体自由组合）
无丝分裂（真核细胞、有DNA复制、无染色体和纺锤体变化、体细胞、亲子代遗传物质相同、无细胞周期）
二分裂（原核细胞、有DNA复制、无染色体和纺锤体变化、体细胞、亲子代遗传物质相同、无细胞周期）