2022年新教材高中生物人教版（2019）必修二2.1 减数分裂和受精作用 课件(共45张PPT)

(共45张PPT)
2.1 减数分裂和受精作用
第二章 基因和染色体的关系
1883年，比利时生物学家贝内登在研究马蛔虫的细胞分裂时惊奇地发现，马蛔虫的体细胞中有4条染色体，而生殖细胞中只有2条染色体。也就是说，马蛔虫生殖细胞中染色体数目正好是体细胞染色体数目的一半。后来科学家在很多进行有性生殖的生物体内都发现了这种染色体数目减半的生殖细胞。生殖细胞的染色体数目是如何减少的？染色体数目减少一半又有何意义呢？
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子染色体示意图
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
配子是通过什么方式产生的呢？
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
进行有性生殖的生物
原始生殖细胞→ 成熟生殖细胞
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
1、对象:
2、场所：
3、时期:
4、特点:
5、结果:
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
（精原细胞、卵原细胞）
（精子、卵细胞）
发生在有性生殖器官内
一、减数分裂
精子的形成过程
阅读教材、思考下列问题
几个概念：同源染色体、联会、交叉互换、四分体
人和其他动物精子形成的具体场所？
精原细胞来源于哪种分裂方式？
进行减数分裂的细胞有没有细胞周期？
染色体复制、数目减半的时期、原因？
减数分裂每个时期的特征？
几个重要概念
1、同源染色体
：配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
父亲
（46条）
母亲
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
Y染色体
X染色体
2.联会：
同源染色体两两配对的现象
几个重要概念
3.四分体：
联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。（从染色单体的角度考虑）
几个重要概念
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
4.交叉互换：
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
几个重要概念
1个四分体= 对同源染色体= 条染色体
= 条染色体单体= 个DNA分子。
两条染色体的形状和大小一般相同；
一条来自父方，一条来自母方。（非同源染色体）
：联会后的每对同源染色体含有四条染色 单体
同源染色体两两配对的现象
注意：四分体中的非姐妹染色单体常常发生互换
1
2
4
4
姐妹染色单体和非姐妹染色单体
(1) 同源染色体：
(2) 联 会：
(3) 四分体
有性生殖器官内，如睾丸
1.形成部位：
精原细胞
（原始雄性生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精子
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
精子的形成
减数分裂前的间期
染色体复制
体积增大
初级精母细胞
精原细胞
核心过程：
染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成）
2.形成过程：
（一）精子的形成
同源染色体联会,形成四分体。
四分体：
联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体。
联 会：
同源染色体两两配对的现象。
减数第一次分裂(初级精母细胞）
①形状和大小一般相同
②一条来自父方，一条来自母方
同源染色体
初级精母细胞
前期
联会
减数第一次分裂中期
细胞内主要的变化：
初级精母细胞
初级精母细胞
同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
同源染色体彼此分离，
非同源染色体自由组合。
减数第一次分裂后期
非同源染色体的自由组合
组合一
Ａ　Ｂ
a　b
Ａ　b
a　Ｂ
组合二
组合三
组合四
第一种可能性
第二种可能性
减数第一次分裂末期
细胞膜从中间向内凹陷，将细胞质均等分裂，形成两个次级精母细胞
细胞内主要的变化：
初级精母细胞
次级精母细胞
每个细胞结果：
染色体数目减半
不再含有同源染色体
间期
精原
细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
染色体
复制
联会、四分体
同源染色体分离
染色体数目减半
减数第一次分裂的主要特征是什么？
精子的形成过程
染色体散乱排布在细胞中
次级精母细胞
减II前期：
次级精母细胞
次级精母细胞
非同源染色体排列在赤道板位置
减II中期：
减数第二次分裂后期
着丝点分裂，姐妹染色单体分离，分别向细胞两极移动
细胞内主要的变化：
每个细胞结果：
a、姐妹染色单体数目变为0
b、染色体数目加倍，DNA数目不变
次级精母细胞
减数第二次分裂末期
减数分裂结束，形成四个精细胞。
细胞内主要的变化：
每个细胞结果：
①姐妹染色单体数目变为0
②染色体数目减半，DNA数目减半
减数第二次分裂的主要特征是什么？
次级精母细胞
精细胞
变形
精子
着丝点分裂
姐妹染色单体分开
精子的形成过程
精细胞
精子
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
染色体数目减半
同源染色体分离
着丝点
分离
变形
联会
一、卵细胞的形成
1、场所：
卵巢。
过程：
卵原细胞
初级卵母细胞
极体
次级卵母细胞
卵细胞
极体
卵细胞获得较多的细胞质可为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量
（第一）
（第二）
卵细胞的形成
精细胞 卵细胞
相同点
不同点 场所
细胞质分裂
分裂结果
是否变形
精卵生殖细胞形成过程的异同
不变形
变形
1个卵原细胞→1较大的卵细胞+3较小极体（退化）
1个精原细胞→四个精细胞→4个精子
细胞质均等分裂
染色体复制一次，细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半
卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂
卵巢
睾丸
实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．实验原理
根据细胞中的染色体_____、______、_____ 的变化，识别减数分裂的各个时期。
形态
位置
数目
2.选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
如动物精巢、植物花药
3.流程
制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片
↓
显微观察：低倍镜→高倍镜→绘图
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
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
父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。
猜想：是不是同样的精（卵）原细胞产生了不同的配子，配子中的染色体组合不同？
一母生九子
九子各不同
（1）模拟细胞中只有一对同源染色体的情况
减数分裂能产生的配子种类
共能产生2种配子
１.减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
（2）模拟细胞中有两对同源染色体的情况
共能产生4种配子
可能性①
可能性②
（3）模拟细胞中有三对同源染色体
配子中
染色体组合：
8种
不发生交叉互换时
发生交叉互换时
如果四分体时期发生交叉互换，一个精原细胞产生4种类型配子
２.减Ⅰ前期（四分体时期）非姐妹染色单体的交叉互换
配子中染色体组合的多样性
(1) 一个含有两对同源染色体的精原细胞进行减数分裂会产生___个___种精子；可能会产生___种精子。
(2)若含有三对同源染色体，会产生__个___种精子；
可能会产生___种精子。
4
8
(3)若含有n 对同源染色体，会产生__个___种精子；
可能会产生____种精子。
4
2n
2
2
若雄性动物体内含有n 对同源染色体，会产生____种精子。
2n
4
2
4
产生精子种类数目和种类的判断
3.受精作用：精子和卵细胞的随机结合
有性生殖的后代具有多样性
雄配子
雌
配
子
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程叫受精作用。
受精作用
2.过程：
卵细胞
精子
精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起
受精卵
3.实质
受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供一半
受精卵中的DNA（质基因）: 母方提供更多一些
子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，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)。
受精作用的意义
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，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）。
减数分裂和受精作用（精子的形成过程）
一、减数分裂概念
二、几个重要概念
同源染色体
联会
四分体
交叉互换
三、精子的形成过程
讨论:同源染色体特殊行为的意义
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