2.1 减数分裂与受精作用 (一)课件（38张ppt）2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

(共38张PPT)
问题探讨
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。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。
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子的染色体与体细胞的染色体的区别在于：1.配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
2.配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
：
生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。
体细胞：除生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有200多种，如神经细胞、血细胞等。
有丝分裂：真核生物产生体细胞的分裂方式。形成的子代细胞与亲代细胞染色体数目相同。
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
提出问题：配子可以通过有丝分裂来产生吗？
作出假设：可。
逻辑推理：以人为例，正常人体细胞含有46条染色体。
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
有丝分裂
有丝分裂
（46）
（46）
（46）
（46）
（92）
（92）
个体
结论：配子不可通过有丝分裂来产生。
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
减半
每对染色体的1条
（46）
（46）
（23）
（23）
（46）
（46）
个体
思考：受精卵怎样与体细胞染色体个数相同？
减半
每对染色体的1条
在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
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，实际上是一种特殊方式的有丝分裂——减数分裂。
魏斯曼的预测
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann，德国动物学家
一、减数分裂的概念
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。（教材P22，黑体字）
减数第一次分裂（减Ⅰ）
减数第二次分裂（减Ⅱ）
（特殊的有丝分裂）
精子是哪里产生的？
二、精子的形成过程
1.形成场所：
睾丸(人和其他哺乳动物)
精原细胞
（原始生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
精细胞
减数分裂
精子
变形
有丝分裂
人和其他哺乳动物的精子是在睾（gao）丸中形成的
睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管
曲细精管中有大量精原细胞
每个精原细胞中的染色体数目与体细胞的相同
2.精原细胞
二、精子的形成过程
科学家发现：
1
在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制 次 ，而细胞在减数分裂过程中连续分裂 次，最后形成 个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。精细胞再过 ，就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。
两
四
变形
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
减数分裂前的
间期
二、精子的形成过程——减数第一次分裂前的间期
1个精原细胞
1个初级精母细胞
●细胞体积增大
●染色体复制
●精原细胞→初级精母细胞
●出现姐妹染色单体
●染色体呈染色质丝的状态
特点：
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的前期
1个初级精母细胞
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
几个重要概念
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）
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
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的前期
●联会、四分体
●互换
1个初级精母细胞
2.联会：
同源染色体两两配对的现象
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。
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。
4.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。
二、精子的形成过程
a与b′的关系？
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
同源染色体的非姐妹染色单体
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a′的关系？
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的中期
●各同源染色体排列在赤道板两侧
1个初级精母细胞
特点：
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的后期
●同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
1个初级精母细胞
特点：
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的后期
非同源染色体自由组合
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的末期
1个初级精母细胞
2
个
次
级
精
母
细
胞
二、精子的形成过程——减数第一次分裂的末期
●细胞缢裂，一分为二，
形成2个次级精母细胞
●染色体数
减半
特点：
因此，减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
二、精子的形成过程——减数第二次分裂
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
二、精子的形成过程——减数第二次分裂
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
精细胞
二、精子的形成过程——减数第二次分裂
精细胞
变形
(不属于减数分裂过程）
精子（成熟生殖细胞）
二、精子的形成过程
同源染色体
同源染色体
非同源染色体
二、精子的形成过程
间期：细胞体积增大、染色体复制
减Ⅰ前期：同源染色体联会形成四分体，交叉互换
减Ⅰ中期：同源染色体排列在赤道板两侧
减Ⅰ后期：
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
减Ⅰ末期：
细胞均等分裂形成两个次级精母细胞
1个初级精母细胞（染色体数:2N）
1个精原细胞
（染色体数:2N）
2个次级精母细胞（染色体数:N）
第一次分裂
染色体数目减半
减Ⅱ前期：染色体散乱分布，中心体复制
减Ⅱ中期：着丝点排列在赤道板上
减Ⅱ后期：着丝点分裂，染色单体分开
减Ⅱ末期：每个次级精母细胞均等分裂形成两个精细胞
4个精细胞（染色体数:N）
第二次分裂
染色体数目先加倍，再减半
二、精子的形成过程
联会、四分体
同源染色体分离
着丝粒分裂
染色单体分开
次级精母细胞
体积
增大
染色体复制
变形
间期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
（1）减数第一次分裂的实质是_____________________________________________，
减数第二次分裂的实质是__________________。
（2）染色体数目减半发生在___________________。
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
精
子
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
姐妹染色单体分离
减数第一次分裂
二、精子的形成过程
减数Ⅰ和减数Ⅱ的比较
减数Ⅰ 减数Ⅱ
染色体复制
着丝粒
染色体数目
DNA数目
染色体的主要行为
不分裂
分裂
2N→4N→2N
同源染色体分离
染色单体分离
复制
不复制
2N→N
2N→N
N→N*2→N
三、卵细胞的形成过程
1.形成场所：
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。
卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
卵细胞是在卵巢中形成。
卵泡
卵细胞
人的卵巢
精子和卵细胞的形成过程比较
你能找出卵细胞形成过程与精子形成过程的异同吗？
初级精母细胞
精原细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
变形
卵原细胞
初级卵母细胞
第一极体
次级卵母细胞
第一极体
次级卵母细胞
第二极体
卵细胞
精子和卵细胞的形成过程比较
（二）过程：
（三）结果：
一个卵原细胞形成一个卵细胞（生殖细胞）和三个极体，三个极体最终都退化消失。
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第一极体
卵细胞
第二极体
第二极体
第二极体
退化消失
细胞质不均等分裂
细胞质不均等分裂
细胞质
均等分裂
三、卵细胞的形成过程
不同点 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
分裂场所
分裂过程
分裂结果
相同点 ①都要经过减数分裂。 ②染色体的行为变化相同：都有染色体的复制、联会、出现四分体、交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等 ③结果：子细胞的染色体数目都减半。
睾丸
卵巢
细胞质是均等分裂
有变形期
细胞质是不均等的分裂
无变形期
一个精原细胞分裂形成
四个精子（生殖细胞）
一个卵原细胞分裂形成一个卵细胞（生殖细胞）和三个极体（消失退化）
精子和卵细胞的形成过程比较
练习巩固
下列细胞中分别有几对同源染色体？
有4对
有2对
有2对
没有
练习巩固
根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:
（1）染色体复制发生在:
（2）同源染色体的联会发生在:
（3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在：
（4）染色体着丝点分裂发生在:
（5）染色体数目减半发生在:
减数第一次分裂
减Ⅰ后期
减数分裂前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
练习巩固
（说出时期名称和细胞名称）
减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
减数分裂前的间期
（S期之前）
精原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
练习巩固
A
B
C
D
E
F
G
H
I
请给他们排列次序
GCHEAFDBI