2.1 减数分裂和受精作用课件2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2(共46张PPT)

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当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞中的什么位置？
第1节 减数分裂和受精作用
彭榜元
通过构建精子形成过程的模型，描述减数分裂中染色体的动态变化；
下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
：
体细胞
配子
同源染色体：体细胞中形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方的两条染色体。
复制
姐妹染色单体
姐妹染色单体
：
下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
：
讨论：配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
【答】①染色体数目是体细胞的一半；②染色体由体细胞的每对同源染色体中的一条组成
体细胞
配子
回忆：有丝分裂
末期
间期
前期
中期
后期
2N
4N
2N
前期：膜仁消失显两体 中期：着丝粒在赤道齐
后期：粒分数倍均两极 末期：两消两现板成壁
在精子和卵细胞成熟时，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。
——德国动物学家 · 魏斯曼
有性生殖过程
减数分裂
受精
有丝
分裂
卵细胞
雌性
受精卵
精 子
二倍体后代
雄性
一：减数分裂
任务一：精子的形成过程
（1）形成场所：睾丸
精原细胞
曲细精管
（2）形成过程：
科学家发现，在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
精原细胞
（前、中、后、末）
（前、中、后、末）
（10min）请将有丝分裂和减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ分别进行比较：
①在教材图2-2中标出前、中、后、末四个时期。
②简单说说各个时期与有丝分裂各个时期的异同。
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减Ⅰ前期
间期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ末期
减Ⅱ后期
复制
姐妹染色单体
姐妹染色单体
一对同源染色体
一个四分体
：
联会、四分体
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，叫做四分体。
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
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。
2.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
（1）这个细胞正在进行哪种分裂？为什么？
【答】减数分裂；因为出现了四分体。
（2）细胞中有几条染色体？几条染色单体？
【答】4；8。
（3）细胞中有几对同源染色体？哪几条染色体
是非同源染色体？
【答】2；A和C、A和D、B和C、B和D。
2.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
（4）细胞中包含哪些姐妹染色单体？
【答】a和a’、b和b’、c和c’、d和d’。
（5）这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？
【答】2。
（6）尝试画出这个细胞的分裂后期图。
减数分裂前的间期：染色体复制。
减数分裂Ⅰ的主要特征：
①同源染色体配对——联会；
②四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；
③同源染色体分离，分别移向细胞的两极。
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。
1.与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。
（1）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。 （ ）
（2）在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂I。（ ）
×
√
通过比较精子和卵细胞形成过程的异同，阐明减数分裂的概念以及不同时期的特征；
举例说明受精作用的过程；
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。
任务二：卵细胞的形成过程
（1）形成场所：卵巢
（2）形成过程：
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
极体
卵细胞
联会
（3）精子与卵细胞形成过程的不同点：
精子的形成 卵细胞的形成
产生部位 睾丸 卵巢
原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞
是否变形 是 否
细胞质分裂 是否均等 是 减I不均等分裂；次级卵母细胞减II时也不均等分裂，第一极体减II时均等分裂
结果 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（核）
说一说：
用自己的话，说说什么是“减数分裂”。
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。
（4）减数分裂与有丝分裂异同点：
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
（5）减数分裂和有丝分裂各时期图像判断：
①有丝分裂中期；
②减数分裂I后期（初级卵母细胞）；
③减数分裂II中期
④减数分裂II后期
思考归纳
分享你判断上图中各细胞所处时期的步骤。
（5）减数分裂和有丝分裂各时期图像判断：
①看是否有
同源染色体
②看是否发生联会
或同源染色体分离
减数分裂I
有丝分裂
减数分裂II
有
无
是
否
（6）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
同源染色体对数
3.蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列想想能够说明该细胞处于减数分裂的是 （ ）
A.出现染色单体
B.同源染色体联会
C.染色体移向细胞的两极
D.子细胞中有24条染色体
B
4.下图所示的细胞最可能是（ ）
A.卵细胞
B.初级精母细胞
C.次级卵母细胞
D.有丝分裂前期的细胞
C
探究实践：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.实验目的？如何达到？
2.实验中为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
【答】该细胞染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
3.观察减数分裂实验时不适宜选择雌性个体，为什么？
【答】雌性个体产生的雌配子数量远远少于雄性个体产生的雄配子数量；且在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排除的仅仅是次级卵母细胞。
探究实践：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
讨论：
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？
【答案】根据细胞中染色体的形态、位置和数目来判断。
探究实践：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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？
时期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
中期 两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧 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 细胞两极的染色体不含染色单体
探究实践：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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？
【答案】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，可以通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
二：受精作用
同一双亲的后代，为什么各不相同？
据英国《每日邮报》报道，英国最大的家庭迎来了他们的第19个孩子，并且他们还打算继续生。这个庞大的家庭仅仅是买食物的开销，每周就要花费2600余元。
同一双亲的后代，为什么各不相同？
受精作用
发育
减数分裂
任务一：配子中染色体组合的多样性
（1）原因：
①在减数分裂中，非同源染色体的自由组合；
任务一：配子中染色体组合的多样性
（1）原因：
②联会时同源染色体的非姐妹染色单体间的互换。
人的体细胞中有23对染色体。人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种配子呢？如果再把非姐妹染色单体间的互换考虑进去呢？
【答】223；可能产生更多种类的配子。
任务二：受精作用
（1）概念：
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
讨论：
①精卵相互识别的结构基础是什么？
②精卵融合体现了细胞膜什么特性？
任务二：受精作用
（2）过程：
①精子头部进入卵细胞，尾部留在外面；
②卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入；
③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。
父母对子代遗传物质的贡献一样吗？
【答】染色体：一半来自父方，一半来自母方。细胞质：几乎来自卵细胞 。
受精作用
+
减数分裂
染色体数目：
2N
2N
N
N
任务二：受精作用
（3）结果：
受精卵中的染色休数目恢复到体细胞中染色体的数目，保证了物种染色休数目的稳定，其中有一半来自精子(父方），另一半来自卵细胞（母方)。
任务二：受精作用
（4）减数分裂和受精作用的意义：
（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。
（2）减数分裂和受精作用使后代呈现多样性。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。
完成课后习题