2021-2022学年高一生物下学期人教版（2019）必修2-2.1减数分裂和受精作用同步课件（70张ppt）

(共70张PPT)
第2章　基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用　
真核生物的三种分裂方式：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
复习回顾
2N
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
：
①DNA复制
②相关蛋白质的合成
③细胞适度生长
膜仁消失显两体
数形清晰赤道齐
粒裂数增均两极
两消两现重周期
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。
　　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。
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半。
配子的染色体是由体细胞中每对染色体中的一条染色体组合。
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
问题探讨
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
精子
92
92
46
受精
（有丝 分裂）
46
46
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
精子
46
46
受精
（有丝 分裂）
23
23
46
魏斯曼预测：在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
减数分裂
特殊的有丝分裂
01
精子的形成过程
判断正误:
1、一条来自父方，一条来自母方两条染色体一定是同源染色体（ ）
2、形状和大小相同两条染色体一定是同源染色体（ ）
3、减数第一次分裂前期配对的两条染色体一定是同源染色体（ ）
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
与减数分裂有关的几个概念（P20）
形状和大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体
非同源染色体
×
×
√
联会：同源染色体两两配对的现象；
四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
一、精子的形成过程
染色体互换：
减数分裂Ⅰ时，四分体上的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕，并交换相应的片段。
一、精子的形成过程
精子形成的场所：
一、精子的形成过程
睾丸（精巢）的曲细精管中
精原细胞
（原始雄性生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
精原细胞
初级
精母细胞
次级
精母细胞
精细胞
精子
染色体复制
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
减数分裂
减数分裂前
（一）
（二）
（三）
一、精子的形成过程
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
（一）
初级精母细胞
精原细胞
：
：
一、精子的形成过程
特点：
1.DNA复制（染色体复制）
2.有关蛋白质的合成
3.细胞的适度生长
减数分裂前的间期
初级精母细胞
初级精母细胞
：
：
减数分裂Ⅰ的前期
一、精子的形成过程
特点：
①膜仁渐失现两体；
②同源染色体联会（配对），
形成四分体；
③四分体的非姐妹染色单体
可以发生互换。
初级精母细胞
初级精母细胞
：
：
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ的中期
特点：
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
初级精母细胞
初级精母细胞
：
：
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ的后期
特点：
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
初级精母细胞
次级精母细胞
：
一、精子的形成过程
一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
：
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅱ的前期
次级精母细胞
次级精母细胞
：
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅱ的中期
次级精母细胞
次级精母细胞
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅱ的后期
次级精母细胞
精细胞
：
一、精子的形成过程
变形
精子
精原细胞
初级精母细胞（减数分裂Ⅰ）
次级精母细胞（减数分裂Ⅱ）
精细胞
精子
精子形成的全过程图解
复制
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ
减数分裂前的间期：染色体复制；
减数分裂Ⅰ的主要特征：同源染色体配对——联会，形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞的两极；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Ⅱ的主要特征：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极；
：
一、精子的形成过程
总结
1．根据减数分裂染色体行为变化，回答下问题:
（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）染色体着丝点分裂发生在:
减Ⅰ后期
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
一、精子的形成过程
（5）1个精原细胞 个初级精母细胞 个次级
精母细胞 个精细胞 个精子。
（6）减数分裂过程中染色体数目减半发生在 ，
原因 。
（7）减数分裂Ⅰ 同源染色体，减数分裂Ⅱ 同
源染色体。有丝分裂 同源染色体。
（9）减数分裂 细胞周期。
1
2
4
4
减数分裂Ⅰ
同源染色体分离，分别进入两个子细胞
有
无
有
没有
（8）四分体出现在减数分裂Ⅰ的 期和 期。
前
中
一、精子的形成过程
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
精子形成的顺序依次是：
4
→5
→7
→2
→9
→6
→8
→10
→1
→3
一、精子的形成过程
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
一、精子的形成过程
小结
02
卵细胞的形成过程
人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，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成卵细胞。
：
二、卵细胞的形成过程
卵细胞
第一极体
第二极体
同源染色体分离非同源染色体自由组合
着丝点分裂
着丝点分裂
卵原细胞
四分体
复制
联会
次级卵母细胞（减数分裂II）
初级卵母细胞（减数分裂I）
细胞质不均等分裂
细胞质不均等分裂
无需变形
均等分裂
二、卵细胞的形成过程
退化消失
精子的形成 卵细胞的形成
不同点 产生部位
原始生殖细胞
是否变形
细胞质分裂是否均等
结果
相同点
精子与卵细胞形成过程的异同点
睾丸
卵巢
精原细胞
卵原细胞
是
否
是
减数分裂I不均等分裂；次级卵母细胞也不均等分裂，第一极体均等分裂
一个精原细胞经减数分裂产生4个精子
一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体
染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离
进行有性生殖的生物
原始生殖细胞产生成熟生殖细胞时
染色体只复制一次，而细胞分裂两次。
对象:
时期:
特点:
结果:
成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。
减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少了一半。
三、减数分裂的概念P22
03
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
探究 实践
2. 选材要求：
①细胞内染色体数量较少。
②选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。
3．观察细胞减数分裂实验材料的选择需要考虑两个方面
（1）雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞的数量，因此在选择观察减数分裂的材料时要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
（2）在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，一般不选择雌性个体。
探究 实践
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
探究 实践
4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
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
探究 实践
4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
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
探究 实践
04
配子中染色体组合的多样性
父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
四、配子中染色体组合的多样性
课堂任务：绘制该初级精母细胞经减数分裂形成的次级精母细胞及精细胞染色体组成情况。
四、配子中染色体组合的多样性
2种
4个
2种
4个
A B
a b
A b
a B
AB
AB
ab
ab
Ab
Ab
aB
aB
一个含有2对同源染色体的生物体，产生 种类型的精子；
产生 种类型的卵细胞。
一个含有2对同源染色体的精原细胞，产生 个精子；
产生___种类型的精子。
一个含有2对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞；
产生___种类型的卵细胞。
四、配子中染色体组合的多样性
4
2
1
1
4
4
一个含有n对同源染色体的生物体，产生 种类型的精子；
产生 种类型的卵细胞。
一个含有n对同源染色体的精原细胞，产生 个精子；
产生___种类型的精子。
一个含有n对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞；
产生___种类型的卵细胞。
四、配子中染色体组合的多样性
4
2
1
1
2n
2n
原因：①减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
不发生染色体互换时
发生染色体互换时
4个2种
4个4种
四、配子中染色体组合的多样性
生物体大于2n
原因：②减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换
05
受精作用
1.概念：
2.过程：
3.结果：
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面;
②卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
③精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，彼此的染色体合在一起。
受精卵中的染色体数目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）。
受精作用的实质
五、受精作用p27
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
五、受精作用
① 减数分裂和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。
减数分裂和受精作用的意义p27
② 通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
③ 在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。
④ 减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
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
非姐妹染色单体交叉互换、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P27
06
有丝分裂和减数分裂比较
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞
细胞分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞 数目
类型
染色体数
相同点
体细胞
原始生殖细胞
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
减数分裂与有丝分裂异同点
前期
A1：减数分裂Ⅱ前期
A2：减数分裂Ⅰ前期
A3：有丝分裂前期
减数分裂与有丝分裂图像辨析
中期
B1：减数分裂Ⅰ中期
B2：有丝分裂中期
B3：减数分裂Ⅱ中期
减数分裂与有丝分裂图像辨析
后期
C1：初级精母细胞（减数分裂Ⅰ后期）
C2：初级卵母细胞（减数分裂Ⅰ后期）
C3：有丝分裂后期
C4：次级精母细胞或极体（减数分裂Ⅱ后期）
C5：次级卵母细胞（减数分裂Ⅱ后期）
减数分裂与有丝分裂图像辨析
一看
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
三看同
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
（减数分裂Ⅰ）
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅱ
减数分裂与有丝分裂图像辨析
说出下列是何种细胞，处于何时期？
减Ⅱ后期
次级精母细胞/极体
减Ⅰ前期
初级精（卵）母细胞
减Ⅱ前期
次级精（卵）母细胞/极体
精细胞/卵细胞/极体
减Ⅰ中期
初级精（卵）母细胞
减Ⅱ中期
次级精（卵）母细胞/极体
减数分裂与有丝分裂图像辨析
2N
4N
前期
中期
后期
末期
染色体的变化
DNA的变化
间 期
复制
着丝粒分裂
细胞分裂
形成子细胞
回顾：有丝分裂细胞周期中核DNA、染色体的数目变化
(设：正常体细胞内核DNA数和染色体数均为2N)
DNA、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。
减数分裂与有丝分裂曲线辨析
间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色体
染色单体
DNA
正常体细胞中的染色体数为：2N，DNA分子数为2a，完成下表
减数分裂过程中相关数量变化
4a
4a
4a
4a→2a
2a
2a
2a
2a→a
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
0
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
N→2N
2N→N
2a→4a
减数分裂过程中相关曲线变化
间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
n
2n
3n
4n
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
染色体数
细胞一分为二
着丝 粒分裂
细胞一分为二
DNA数
复制
染色单体数
同源染色体数
1
2
每条染色体上的DNA数变化
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
3
4
减数分裂过程中相关曲线变化
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
减数分裂
有丝分裂
染色体与DNA曲线图的比较
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
DNA
DNA
染色体
染色体
减数分裂与有丝分裂曲线辨析
减数分裂
有丝分裂
受精作用
某细胞生命活动过程中DNA及染色体数目变化过程：
减数分裂过程各物质数量变化曲线（柱状图）
n
n
n
n
减数分裂与有丝分裂柱状图辨析
2.染色体：核DNA：染色单体 = _____,可能为___________
1.染色体：核DNA：染色单体 = _____,可能为___________
1:1:0
减Ⅱ后期或末期
1:2:2
减I或减Ⅱ前期、中期
减数分裂与有丝分裂柱状图辨析
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。正常人有23对染色体。有一种叫“21三体综合征”（唐氏综合征）的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。
你能从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因吗？
舟舟
21三体综合征患者
染色体组型
减数分裂异常分析
减数I
染色体复制
减数II
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
1.减数分裂Ⅰ后期异常：
结果：正常精子：异常精子=
同源染色体未分离
0:4
减数分裂异常分析
减数I
染色体复制
减数I
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
2. 减数分裂Ⅱ后期异常：
结果: 正常精子：异常精子=
1:1
减数分裂异常分析
姐妹染色单体未移向细胞两极
配子的种类和来源的分析
或
同为同一次
补为同一初
同、补同一体
同卵双生：
异卵双生：
+
卵细胞 精子
受精卵
个体1
个体2
+
卵细胞1 精子1
受精卵1
个体1
+
卵细胞2 精子2
受精卵2
个体2