生物人教版（2019）必修2 2.1减数分裂与受精作用（共63张ppt）

(共63张PPT)
第1节：
减数分裂和受精作用
第二章 基因和染色体的关系
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
：
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。
间期：复制合成时最长
前期：膜仁消失现两体
中期：形定数晰赤道齐
后期：粒裂数加均两极
末期：两消两现质分离
植物细胞有丝分裂模式图
动物细胞有丝分裂模式图
有丝分裂
一条染色体
两条姐妹染色单体
一条染色体
染色体数以
着丝粒数为标准
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
　　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
人有23对，46条染色体
问题探讨
或
精子
卵细胞
受精卵
受精作用
细胞分裂
细胞分化
（92）
（46）
（46）
男
女
（46）
（46）
（92）
假设: 配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的
新个体？
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann，德国动物学家
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，使染色体的数目减少一半。
受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
受精卵
新个体
46
父
46
母
46
受精
46
有丝分裂
精子
23
卵细胞
23
减数分裂
魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫做减数分裂（meosis）。
魏斯曼的预测
减数分裂——精子的形成过程
减数分裂——精子的形成过程
有性生殖器官内，如睾丸曲细精管中
精原细胞
（原始生殖细胞）
（成熟生殖细胞）
精子
减数分裂
1.形成场所：
（特殊体细胞）
有丝分裂
精原细胞
（实现自我更新增殖）
曲细精管
图2-1 人的睾丸和精子示意图
受精卵
有丝分裂
细胞分化
2. 精子的形成过程的三个阶段：
复制一次
（二）细胞在减数分裂过程中______________，最后形成___个精细胞。
这两次分裂分别叫作__________（也叫减数第一次分裂）
和___________（也叫减数第二次分裂）。
（一）在减数分裂前，每个精原细胞的染色体_________。
连续分裂两次
减数分裂Ⅰ
四
减数分裂Ⅱ
（三）减数分裂后，精细胞再经过_____,形成成熟的雄性生殖细胞
——精子。
变形
减数分裂——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
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）
特点：染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成）
细胞体积增大
精原细胞 （原始生殖细胞）
染色体的复制
体积增大
（1）减数分裂前的间期：
初级精母细胞
减数分裂各时期特点
精子的形成过程
（2）减数第一次分裂前期：
特点：同源染色体联会形成四分体
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
一对同源染色体
①形状和大小一般都相同
②一条来自父方
③一条来自母方
同源染色体的特点：
初级精母细胞
（2）减数第一次分裂前期：
特点：同源染色体联会形成四分体
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
四分体
四分体：联会后每对的同源染色体中，含有四个染色单体，叫做四分体。
联会：减数分裂中，同源染色体的两两配对的现象。
初级精母细胞
（2）减数第一次分裂前期：
特点：同源染色体联会形成四分体
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
四分体
1个四分体含有___ 对同源染色体，含有 ___ 条染色体，___ 条染色单体，___ 个DNA分子。
1
2
4
4
初级精母细胞
（2）减数第一次分裂前期：
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
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。
初级精母细胞
互换使同源染色体的两条非姐妹染色单体发生遗传物质的部分交换
互换后，姐妹染色单体所携带的遗传信息不同
（3）减数第一次分裂中期：
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
初级精母细胞
特点：
各对同源染色体排列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。
（4）减数第一次分裂后期：
特点：
同源染色体彼此分离，分别向两极移动，
非同源染色体自由组合
次级精母细胞
（5）减数第一次分裂末期：
特点：
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。
细胞中的染色体数目减半。
精原细胞
初级精母细胞
复制
体积增大
联会
四分体
末期Ⅰ
次级精母细胞
初级精母细胞
初级精母细胞
初级精母细胞
后期Ⅰ
中期Ⅰ
前期Ⅰ
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
减数第一次分裂：
减数分裂Ⅰ中染色体出现了哪些特殊行为？
减数第二次分裂：
精子的形成过程
减数分裂各时期特点
次级精母细胞
精细胞
精子
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
精细胞变形
注意：减Ⅱ通常没有间期，或者时间很短，无染色体的复制
有丝分裂
精细胞
联会
四分体
精子
初级精母细胞
次级精母细胞
体细胞
精原细胞
细胞分化
间期复制
减数第一次分裂
减数第二次分裂
变形
细胞增大
染色体复制
联会、四分体
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
着丝点分裂
染色单体分开
间期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
精原细胞
1个
初级精母细胞
1个
次级精母细胞
2个
精细胞
4个
精子
4个
思考：
（1）减数分裂Ⅰ的实质是____________________,
减数分裂Ⅱ的实质是_____________________。
（2）染色体数目减半发生在_________________。
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
减数第一次分裂
小结：减数分裂——精子的形成过程
同源染色体的判断
对同源染色体
对同源染色体
对同源染色体
对同源染色体
对同源染色体
对同源染色体
2
2
2
4
0
0
精子的形成过程
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
减数第二次分裂
（特殊的有丝分裂）
减数分裂 （教材P22，黑体字）
如图所示某生物性原细胞中
的染色体和染色体上的基因，
请回答：
(1)同源染色体是__________________。
(2)非同源染色体是________________________。
(3)等位基因是____________________。
(4)非等位基因是_________________________。
(5)按自由组合定律遗传的基因是:
___________________________。
(6)不能进入同一配子的基因是_____________。
(7)形成配子时能进行自由组合的基因是:
____________________________。
1和2，3和4
1和3，2和3，1和4，2和4
A和a，B和b
A和B，A和b，a和B，a和b
A和B，A和b，a和B，a和b
A和a，B和b
A和B，A和b，a和B，a和b
课堂练习
1．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在（ ）
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
B
2．人的体细胞中有46条染色体，在四分体时期，每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目，依次为( )
A、23对、46条、92条 B、23对、23个、92条
C、46个、46个、92个 D、46个、23个、46个
B
卵细胞的形成过程
形成部位：有性生殖器官 （人和其他哺乳动物：卵巢）
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。
卵原细胞是原始的雌性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖，每个卵原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
卵细胞的形成过程与精子的基本相同。
减数第一次分裂（初级卵母细胞）
间期
前期
中期
后期
卵细胞的形成过程
卵原细胞 （原始生殖细胞）
不均等分裂
次级卵母细胞
极体
不均等分裂
前期
中期
后期
末期
极体
次级卵母细胞
减数第二次分裂（极体+次级卵母细胞）
卵细胞的形成过程
极体
卵
细
胞
极体退化消失
卵细胞
极体
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
卵细胞的形成过程
退化消失
精原细胞
卵原细胞
卵细胞
精子
卵细胞
精子的形成 卵细胞的形成
不同点 一个精原细胞产生____个精子 细胞质______分裂 精子细胞经______成为精子 一个卵原细胞产生____个卵细胞
细胞质_________分裂
卵细胞的形成不经_________
相同点 染色体复制____次； 细胞连续分裂____次， 细胞分裂的结果染色体的数目_______
4
1
不均等
变形
变形
1
2
减半
均等
精子与卵细胞形成过程的比较
减数分裂的概念 P22
1、范围：
2、时期：
3、特点：
4、结果：
有性生殖的真核生物
原始生殖细胞 成熟生殖细胞
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
如：精原细胞 精子
卵原细胞 卵细胞
染色体数目减半(成熟生殖细胞比原始生殖细胞)
1个精（卵）原细胞
1个初级精（卵）母细胞
2个次级精母细胞或1个次级卵母细胞和1个极体
4个精细胞或1个卵细胞和3个极体
4个精子
减
数
第
一
次
分
裂
减
数
第
二
次
分
裂
减
数
分
裂
间期：
变形
染色体复制
联会、四分体
同源染色体排列在赤道板两侧
前期：
中期：
后期：
同源染色体分离
末期：
形成2个次级精母细胞或1个次级卵母细胞和1个极体,
染色体数目减半
前期：
染色体散乱分布
中期：
染色体排列在赤道板中央
后期：
着丝粒分裂
形成4个子细胞
末期：
减数分裂小结
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不 同 点 染色体复制次数
细胞分裂次数
有无同源染色体
有无联会、四分体
有无同源染色体分离
何时着丝粒分裂
子细胞染色体数目
子细胞名称和数目
相 同 点
1次 2次
1次 1次
减Ⅰ有，减Ⅱ无 有
有 无
有 无
减Ⅱ后期 后期
减半 不变
精子4个
卵细胞1个
都有纺锤丝；染色体的变化相近
体细胞2个
减数分裂和有丝分裂异同
没有同源染色体，类似于有丝分裂
无联会行为，同源染色体散乱分布
同源染色体联会，形成四分体
着丝点排列在赤道板上
同源染色体排列在赤道板两侧
着丝点分裂，同源染色体不分离
着丝点不分裂，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
具有同源染色体
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期
中期
后期
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、同源染色体分离
（减 Ⅰ）
减 Ⅱ
减 Ⅱ
技巧：一数二看三判断
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
1、说出下列是何种细胞，处于何时期？
2、下图为减数分裂某一时期的示意图：
4
3
2
1
此细胞处于减数第____次分裂____期，图中的同源染色体是________________，有四分体_____个，染色单体有____条。
一
前
1和2、3和4
两
8
减Ⅱ后期
减Ⅱ前期
减Ⅱ末期
减Ⅱ中期
减Ⅰ中期
减Ⅰ前期
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
有丝后期
减Ⅰ后期
有丝中期
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
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DNA、染色体的数量变化
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
减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化
减数分裂相关柱形图解读（p55)
DNA
染色体
染色单体
精原细胞
初级精(卵)
母细胞
次级精(卵)母细胞
精细胞
卵细胞
间期
减Ⅰ前.中.后
减Ⅱ前.中
减Ⅱ后
0
4N
2N
N
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅳ
Ⅴ
减Ⅱ末
先
看
有
无
斜
线
有
无
1次直线下降
再
看
DNA
变
化
再
看
染色体
变
化
连续2次直线下降
有丝分裂
减数分裂
先加倍后恢复
先减再增终减半
有丝分裂
减数分裂
有丝分裂和减数分裂方式的辨别
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
A
课堂练习
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。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
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
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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
减数分裂Ⅰ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
原因：
① 非同源染色体的自由组合
精（卵）原细胞中同源染色体n对，则能够形成的配子的种类为( )
② 联会时同源染色体的非姐妹染色单体间的互换
2n
配子中染色体组合的多样性
“一母生九子，九子各不同”。子代具有差异性的原因主要是什么？
相同的亲代、相同的精（卵）原细胞，会形成不同的配子。
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。
4
2
1
1
4
4
配子中染色体组合的多样性
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。
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
配子中染色体组合的多样性
4个2种
4个4种
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
配子中染色体组合的多样性
A
a
b
A
a
B
b
A
B
A
b
a
B
a
b
A
a
B
A
a
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
b
B
1.概念：
2.过程：
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。
受精作用的实质
受精作用p27
受精作用的细胞学原理：
**1.识别与细胞膜表面的糖蛋白有关
体现了细胞膜的功能:进行细胞间的信息交流
**2.融合体现了细胞膜的结构特性:具有一定的流动性
卵细胞细胞膜发生变化
阻止其他精子再进入
受精作用
精子头部进入卵细胞
尾部留在外面
受精卵
同源染色体
一条来自父方一条来自母方，形状大小基本相同
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。
受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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）。细胞质几乎都来自卵细胞(母方)。
3.结果：
4.意义：
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要。
受精作用
精原细胞
2n
卵原细胞
2n
精子
n
卵细胞
n
受精卵
2n
个体
2n
减数分裂
减数分裂
受精作用
发育
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
受精作用
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：
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
来源同一次级精母细胞
来源同一初级精母细胞
来源同一精原细胞
（典例1）下图甲表示某精子，乙图中不属于该精子形成过程中的
细胞图像的是(　　 )
B
B图中移向同一极的非同源染色体只有一条与精子的染色体相同，因此B图不属于该精子形成过程中的细胞图像。
（典例2）某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)(　C　)
A．2个　　　　 B．3个 C．4个 D．5个
解析：选C　来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或“互补”，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，因此这些精细胞至少来自4个精原细胞。
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