2022-2023学年高一生物人教版（2019）必修二2.1 减数分裂和受精作用（教学课件）（26张ppt）

(共26张PPT)
生物学 必修二
遗传与进化
第2章 基因和染色体的关系
2.1 减数分裂和受精作用
问题探讨：果蝇是昆虫纲双翅目的种小型蝇类，体长3~4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。因为果蝇易饲养，生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，所以生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。果蝇在室温下10多天就繁殖一代，一只雌果蝇一生能产生几百个后代，左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
1、配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
2、针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
一. 减数分裂
减数分裂：与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼从理论上预测：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。这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是种特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂。
思考：如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样？
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
阅读教材P19，思考下列问题
精子在哪里形成？
精子在什么时候开始形成？
什么是精原细胞？精原细胞具有什么特点，能进行什么分裂？
为什么精子的形成过程被称为减数分裂？
和有丝分裂相比，减数分裂具有什么特点？
精子的形成过程包括几个阶段？
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
观看哺乳动物精子形成过程的视频，阅读教材，思考下列问题
精子形成过程经历了哪些细胞阶段？
精子形成的各阶段主要发生了什么变化？
什么是同源染色体？精子形成过程中哪些细胞中存在同源染色体？哪些没有？
什么是联会？什么是四分体？
什么是交叉互换？交叉互换有何意义？
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
1、精子形成过程经历了哪些细胞阶段？
答案：精原细胞（减数分裂前的间期）→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（变形期）→精子
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
2、精子形成的各阶段主要发生了什么变化？
答案：
减数分裂前的间期：染色体复制
减数分裂I：同源染色体分离，进入不同的子细胞
减数分裂II：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，子染色体进入不同的子细胞
变形期：形成具有较强运动能力的精子
思考：
1、减数分裂过程中，染色体数目减半，发生在减数分裂I还是减数分裂II？
2、减数分裂I和减数分裂II的染色体数目是怎样变化的？
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
3、什么是同源染色体？精子形成过程中哪些细胞中存在同源染色体？哪些没有？体细胞中有同源染色体吗？
答案：
同源染色体：一条来自父方、一条来自母方，形状和大小一般相同的两条染色体被称为同源色染体。
有同源染色体：精原细胞、初级精母细胞
无同源染色体：次级精母细胞、精细胞、精子
体细胞：存在同源染色体
思考：姐妹染色单体在各细胞中的存在情况是怎样的？
正常人的染色体核型图
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
4、什么是联会？什么是四分体？
答案
联会：同源染色体两两配对形成四分体
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
思考：
1、联会是减数分裂的特有变化，这一变化的是为了实现什么目的？
2、四分体的四条单体去向如何？
二. 人和哺乳动物的精子形成过程
5、什么是交叉互换？交叉互换有何意义？
答案
交叉互换：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
意义：增加了配子的多样性
思考：
1、一个精原细胞能形成几个精子，几种精子？
2、一个男性能形成多少种精子？
三. 精子形成过程的数量变化
三. 精子形成过程的数量变化
三. 精子形成过程的数量变化
分析以下变化的原因和时期
染色体：加倍、减半
染色体组：加倍减半
同源染色体：存在、不存在
染色单体：出现、减半、消失
DNA：加倍、减半
三. 精子形成过程的数量变化
四. 人和哺乳动物的卵细胞的形成过程
观看哺乳动物卵细胞形成过程的视频，阅读教材，思考下列问题
1、卵细胞在哪里形成，在哪里受精？为什么精子的数目远多于卵细胞？
2、精子和卵细胞等形成过程有哪些共同点，有何区别？
3、卵细胞形成过程中细胞质的不均等分裂有何意义？
4、一个卵原细胞分裂形成了哪些细胞？
四. 人和哺乳动物的卵细胞的形成过程
1、卵细胞在哪里形成，在哪里受精？为什么精子的数目远多于卵细胞？
答案：卵细胞在卵巢中形成。卵巢内有许多发育程度不同的卵泡，卵泡中央是一个初级卵母细胞。人每月一般会有一个初级卵母细胞被激活分裂，形成次级卵母细胞和第一极体，然后卵子被排放至输卵管。若不受精，则次级卵母细胞退化，若受精，在精子的刺激下可完成减数分裂II，然后完成核融合。受精卵边分裂边移动到子宫并着床。
四. 人和哺乳动物的卵细胞的形成过程
2、精子和卵细胞等形成过程有哪些共同点，有何区别？
答案：
共同点：染色体的变化规律相同
区别：
①形成成熟生殖细胞的数目不同。一个精原细胞可以形成4个精子，一个卵原细胞可以形成1个卵细胞和3个极体，3个极体会退化消失。
②细胞质是否均等分裂：精子的形成过程细胞质始终是均等分裂，卵细胞的形成过程中初级卵母细胞和次级卵母细胞的细胞质不均等分裂，第一极体均等分裂。
③是否变形。
四. 人和哺乳动物的卵细胞的形成过程
3、卵细胞形成过程中细胞质的不均等分裂有何意义？
答案：卵细胞中含有大量细胞质，为受精卵的早期分裂提供物质和能量。
四. 人和哺乳动物的卵细胞的形成过程
4、卵细胞的形成过程中，出现了哪些细胞？
答案：
卵原细胞、初级卵母细胞、（第一）极体、次级卵母细胞、（第二）极体、卵细胞。
五. 配子的中染色体组合的多样性
原因
①同源染色体分离，非同源染色体自由组合
②交叉互换
六. 受精作用
1、定义：精子和卵细胞相互识别、融合形成受精卵的过程
2、过程：发生受精作用时，精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻碍其他精子进入（防止多精入卵）。精子和卵细胞的细胞核发生融合，染色体会合在一起，这是关键步骤。
思考：精子和卵细胞对子代遗传物质的贡献相同吗？
3、意义：保证物种染色体数目的稳定，维持了生物遗传的稳定性。
4、有性生殖和个体发育：有性生殖包括减数分裂和受精作用，有时也包括单性生殖（孤雌生殖、孤雄生殖）。受精卵发育成性成熟个体的过程，称为个体发育。
5、有性生殖的后代具有多样性：
原因：配子具有多样性；精子和卵细胞的结合是随机的。
意义：有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性