(共18张PPT)
高一—人教版—生物学必修2—第2章
2.1减数分裂和受精作用(第一课时)
主要内容
（一）配子中染色体组合的多样性
（二）建立减数分裂中染色体变化的模型（探究 实践）
二、受精作用（P25-P26）
（一）配子中染色体组合的多样性
一般情况下，同一个体内的精（卵）原细胞，其染色体组成并无差别。
同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
（二）建立减数分裂中染色体变化的模型（3个任务）
材料用具的准备：
1.准备白纸和笔，画出减数分裂时细胞的数量变化图。
图1 减数分裂细胞数量变化示意图
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精原细胞
材料用具的准备：
2.用彩色卡纸/橡皮泥等合适的材料
制作8条染色体。
3.将2条颜色、大小相同的染色体交
叠在一起，模拟复制后的染色体
状态。相同大小、不同颜色的2条
染色体模拟一对同源染色体。
图2 制作染色体
图3 两对同源染色体
（二）建立减数分裂中染色体变化的模型（3个任务）
父方
母方
同源染色体(2n=4)
每个细胞中染色体的数目变化：
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精原细胞
任务一：模拟减数分裂中染色体数目和主要行为变化
提示：
思考：
1.减数分裂I 结束时，染色体数目为什么减半？
2.减数分裂II 的过程中，染色体数目为什么加倍？
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
减数分裂I末期结束：
同源染色体分离后分别进入两个细胞中，每个细胞染色体数目减半。
减数分裂II进入后期时：
着丝粒分裂，染色体数目加倍。
减数分裂II末期结束时：
细胞分裂，染色体数目减半。
细胞染色体数目(条)
间期
减数分裂I
减数分裂II
时期
练习1：《生物学（必修二）》P28
√
√
任务二：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
1.一个精原细胞可产生___种精细胞。
一个卵原细胞可产生___种卵细胞。
2.一个生物个体的精原细胞中有2对染色体，减数分裂I非同源染色体有____种组合方式。
2
2
1
思路：减数分裂时，成对的同源染色体会分离，分别进入不同的子细胞，即每个子细胞中只有含有一对染色体中的一条。
初级精母细胞
次级精母细胞
红
/黄
2
红
/黄
2
红
/黄
2
×
×
=
23
3.若个体的初级精母细胞中有3对甚至n对同源染色体时，其细胞中非同源染色体有几种组合方式？
？
？
？
小结：
一、只从自由组合的角度来看，无论细胞中有多少对同源染色体：
（1）一个精原细胞，只能产生_____个精子，种类分为___种。
（2）一个卵原细胞，只能产生_____个卵细胞，种类为____种。
4
2
1
1
结论：减数分裂I后期非同源染色体的自由组合导致配子多样性。
细胞中同源染色体的对数 生殖细胞的种类数
1对
2对
3对
n对
2种
4种
8种
2n种
二、只从自由组合的角度来看，对于一个生物个体 而言：
任务三：模拟减数分裂四分体时期
非姐妹染色单体间的互换
结论：减数分裂I前期同源染色体非姐妹染色单体间的互换导致配子多样性。
总结：
1.配子多样性的原因：
(1)非同源染色体的自由组合； (2)联会时同源染色体非姐妹染色单体间的互换。
2.配子多样性对生物多样性形成的意义：
减数分裂产生了多种多样的配子，雌雄配子通过受精作用后，可使同一双亲的后代呈现多样性。
《生物学（必修二）》P26
练习2：如图表示某高等哺乳动物卵原细胞减数分裂过程，其中字母表示不同种类的细胞，请据图回答：
（1）图中①过程细胞体积略有增大，其内主要变化是__________、____________。
（2）一般来说D和E之间只有细胞质的差异，若由1个卵原细胞生成的D与E在染色体上存在差异，则其原因可能是________________________________________。
（3）图中②过程中的__________________是导致子细胞染色体数目减半的原因，而________________________是导致配子中染色体组合类型多样的主要原因。
DNA复制
蛋白质合成
同源染色体非姐妹染色单体间发生了互换
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
思路：减数分裂时，成对的同源染色体会分离，分别进入不同的子细胞，即每个子细胞中只有含有一对染色体中的一条。
初级精母细胞
次级精母细胞
红
/黄
2
红
/黄
2
红
/黄
2
×
×
=
23
若初级精母细胞中有3对同源染色体，那么非同源染色体有几种组合方式？
？
？
？
次级精母细胞
红
黄
红
黄
红
黄
红
黄
红
黄
红
黄
红
黄
精细胞
间期
前 期
中 期
后 期
末 期
前 期
中 期
后 期
末 期
减数分裂I
减数分裂II
时期
相对数量
8
4
2
染色体
DNA
染色单体
细胞中染色体、DNA、染色单体数目变化
(2n=4)(共29张PPT)
高一—人教版—生物学必修2—第2章
减数分裂和受精作用(第二课时)
主要内容
（一）受精作用的概念和过程
（二）减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
二、受精作用（P27-P28）
问题探讨：
P23
①
②
③
④
思考：从细胞结构分析，精细胞变形过程中发生什么变化？
思考：精细胞的变形对受精作用有什么意义？
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
受精作用
卵细胞
精子
受精作用
过程
①精子与卵细胞接触并相互识别。
卵细胞
精子
受精作用
过程
②精子和卵细胞融合，精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
卵细胞
精子
受精作用
过程
②精子和卵细胞融合，精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
卵细胞
精子
受精作用
过程
②精子和卵细胞融合，精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
受精作用
过程
③卵细胞的细胞膜发生复杂生理反应，以阻止其他精子进入。
受精卵
受精作用
过程
④精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合，完成受精作用。
概念——精子和卵细胞相互识别，融合形成受精卵的过程。
受精作用
①保证遗传物质能够进入卵细胞。
②尾部便于游动的能力。
③避免不必要的细胞组分消耗能量。
④更好地为受精过程提供能量。
精细胞变形的意义
受精作用
STS
科学.技术.社会 P28
人工辅助生殖技术
① 人工授精
场所:输卵管
② 体外受精技术
(试管婴儿技术)
精子数量少或活力差。
生育能力正常，输卵管堵塞。
受精作用
结果：受精卵中染色体数目恢复到体细胞的数目。其中一半是染色体来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。
意义：保证每种物种亲子代染色体数目的恒定，维持生物遗传的稳定性。
受精作用
判断：
一个受精卵中分别由父母各提供一半的遗传物质或DNA（ ）
×
受精卵
一半来自父方(精子)
一半来自母方(卵细胞)
染色体的来源
DNA的来源
核DNA
细胞质DNA：全部来自母方（卵细胞）
一半来自父方(精子)
一半来自母方(卵细胞)
受精作用的细胞学基础
（1）细胞膜的信息交流功能
——同种生物的两性生殖细胞才能融合。
（2）细胞膜具有一定的流动性
——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
（3）受精后卵细胞细胞膜的变化，可阻止其他精子再进入。
思考：不是同种生物的两性生殖细胞能相互融合吗？为什么？
思考：
1.一只母猫生三只正常的小猫，它们的染色体数目相同吗？
2.它们的染色体组成相同吗？
3.能否再生一个染色体组成完全相同的小猫？
减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
1、配子中染色体组合的多样性（以2N=4的生物为例）
Ａ C
B D
Ａ D
B C
a c
b d
a d
b c
初级卵母细胞
初级精母细胞
思考：初级精（卵）母细胞在减数第一次分裂后期会发什么变化？
A B
C D
（母方♀）用A和B、C和D分别表示2对同源染色体
a b
c d
（父方♂）用a和b、 c和d分别表示2对同源染色体
如果发生交换，配子的类型会更多；
2、精子和卵细胞的结合
以2n=4的生物为例(A-D,a-d代表染色体)
减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
♀ ♂
A’
D’
B’
C’
B’D’
精子和卵细胞的随机结合，后代共有16种不同的结合方式。
C’
A’
雄性配子的种类 雌性配子的种类 精子和卵细胞结合的方式
2N=4 4 4 16
雄性配子的种类 雌性配子的种类 精子和卵细胞结合的方式
2N=4
（未发生互换）染色体组合的多样性
＞4
＞4
＞16
2N=46
223
223
223×223
2N=46
＞223
＞223
＞223×223
（发生互换）染色体组合的多样性
减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
遗传的稳定性
非同源染色体自由组合
同源非姐妹染色体的交换
减数分裂
受精作用
配子染色体组合具有多样性
精子和卵细胞的随机结合
后代呈现多样性
同源染色体分离
染色体数目减半
精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合
亲子代的染色体数目相同
有利于生物适应多变的自然环境。
在生物进化中体现了优越性。
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
思维训练——综合概括
①减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合；
②减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间的交换；
精子和卵细胞随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性；
①减数分裂形成的配子染色体的数目减半
②每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合
精子和卵细胞的结合，使得受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，维持亲子代遗传的稳定性；
减数分裂过程出现的异常
二、拓展应用（P28）
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
46 +1
精子：23+1
（多1条13号染色体）
卵细胞：23
46 +1
精子：23
卵细胞：23+1
（多1条13号染色体）
思考：通过减数分裂形成雌、雄配子的过程中，染色体会有哪些异常行为会导致配子的染色体数目异常？
初级精母细胞
次级精母细胞
(异常)
(异常)
(异常)
减数分裂Ⅰ正常 ，减数分裂II异常
13号染色体
思考：通过减数分裂形成雌、雄配子的过程中，染色体会有哪些异常行为会导致配子的染色体数目异常？
初级精母细胞
次级精母细胞
(异常)
(异常)
(异常)
精细胞
减数分裂Ⅰ异常 ，减数分裂II正常
(异常)
(异常)
21号染色体
