2.1 减数分裂和受精作用第1课时课件(共37张PPT) 2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

(共37张PPT)
2.1 减数分裂和受精作用
有丝分裂
复习回顾
2N
4N
2N
间期
前期
中期
后期
末期
：
①DNA复制
②有关蛋白质合成
③细胞适度生长
核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体
着丝粒整齐排在赤道板上
着丝粒断裂，姐妹染色单体分开并移向两极
纺锤体消失、染色体转变成染色质，细胞板形成细胞壁（植物）
意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。
（染色体复制一次，细胞分裂一次）
子细胞
染色体数：
问题探讨
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
果蝇：容易饲养，生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察。
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
2.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，结果会怎样？
（1）配子的染色体数目是体细胞的一半；（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。
8条（4对）
4条（0对）
配子的染色体数目和体细胞的将一致
一、减数分裂
魏斯曼的天才预见： 在精子、卵细胞成熟时，必然有个特殊过程使染色 体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
该预见通过显微镜观察得到证实。
这个特殊过程是一种特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂。
形成配子
（如精子和卵细胞）
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父本
母本
减数分裂
减数分裂
（46）
（46）
（23）
（23）
（46）
（46）
子代个体
本节聚焦:
减数分裂
1
精子的形成
2
卵细胞的形成
3
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
4
二、精子的形成
2.形成过程：
曲细精管中有大量原始雄性生殖细胞（精原细胞），其染色体数目与体细胞相同。
精细胞
减数分裂
精子
变形
精原细胞
有丝分裂
精原细胞
1、形成场所：雄性的有性生殖器官
（人和其他哺乳动物：睾丸；其他动物：精巢）
睾丸
二、精子的形成
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。这两次分裂分别叫做减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。精细胞再经过变形，就形成了成熟的雄性生殖细胞（精子）。
精原细胞
初级
精母细胞
染色体
复制
精
细
胞
减数分裂Ⅱ
精
子
次级
精母细胞
减数分裂Ⅰ
（一）减数分裂前的间期
（二）减数分裂
（三）变形
快来看啊，细胞开始减数分裂表演了
3.各过程的特征
减数分裂前的间期：
1、体积增大；
2、染色体复制(DNA复制和相关蛋白质合成）
复制后的每条染色体都由相同的两条姐妹染色单体构成，由同一个着丝粒连接。
与有丝分裂的间期相同
此时染色体呈染色质丝的状态存在
精原细胞
初级精母细胞
间期
二、精子的形成
减数分裂Ⅰ的前期
3、四分体中非姐妹染色单体经常发生互换。
2、同源染色体两两配对（联会），形成四分体
1、核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体
3.各过程的特征
二、精子的形成
初级精母细胞
A
B
C
D
同源染色体：
配对的两条染色体，形状和大小一般都相同。一条来自父方，一条来自母方。
A与B的关系： 。
C与D的关系： 。
同源染色体
非同源染色体
A与C的关系： 。
同源染色体
注：人类的X染色体比Y染色体大的多，而果蝇的X染色体比Y染色体小；因二者在减数第一次分裂过程中也能联会，故仍属于同源染色体。
A
B
C
D
同源染色体两两配对的现象——联会
联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体，叫做四分体。
四分体中的非姐妹染色单体经常发生互换
梳理梳理，练一练
a与a'可以发生互换吗？
a可以与 发生互换？
b或b'
a与c'可以发生互换吗？
×
×
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a′的关系？
a与b的关系？
A和B两两配对的现象叫？
A和B联会后形成什么？
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
一个四分体
非姐妹染色单体
梳理梳理，练一练
4条染色体（ABCD）
每条染色体上有2条姐妹染色单体
联会
个四分体= 对同源染色体
= 条染色体= 条姐妹染色单体
1
1
2
4
减数分裂Ⅰ的前期
3、四分体中非姐妹染色单体经常发生互换。
2、同源染色体两两配对（联会），形成四分体
1、核膜、核仁消失，出现纺锤体和染色体
3.各过程的特征
二、精子的形成
初级精母细胞
二、精子的形成
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ的中期
3.各过程的特征
二、精子的形成
在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，同时非同源染色体自由组合，分别移向细胞两极
初级精母细胞
3.各过程的特征
减数分裂Ⅰ的后期
结果：细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条
A B
C D
二、精子的形成
两组染色体到达细胞两极，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。
3.各过程的特征
减数分裂Ⅰ的末期
1个初级精母细胞 2个次级精母细胞
末期
次级与初级的染色体数量关系是？次级有同源染色体吗？
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅰ
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ末期
同源染色体联会
形成四分体，四分体中非姐妹染色单体经常发生互换
同源染色体排
在赤道板两侧
同源染色体分离，
同时非同源染色体自由组合，移向两极
1个初级精母细胞
分裂为
2个次级精母细胞
初级精母细胞
前期：
中期：
后期：
减数分裂Ⅱ
一、精子的形成过程
末期：
染色体散乱
排布
染色体整齐
排在赤道板上
着丝粒断裂，
姐妹染色单体分离
移向细胞两极
2个次级精母细胞
分裂为
4个精细胞
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ 同源染色体，染色体行为和有丝分裂一致
一般没有
思考1：5和6是同源染色体吗？为什么？
5和6即不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是一条染色体分开后形成的两条相同的子染色体,若不发生变异，这两条染色体应含有相同基因
前期：同源染色体联会形成四分体，四分体中非姐妹可以互换
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
末期：
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
间期：细胞体积增大、染色体复制（DNA复制、蛋白质合成）
1个初级精母细胞
1个精原细胞
（染色体数:2N）
第一次分裂
染色体数目减半
前期：染色体散乱分布
中期：着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒断裂，姐妹染色单体分开
末期：2个次级精母细胞均等分裂形成4个精细胞
4个精细胞
2个次级精母细胞
第二次分裂
染色体数目后期先加倍，末期结束再减半
二、精子的形成
（染色体数:2N）
（染色体数:N）
（染色体数:N）
（染色体数:2N）
发生联会、互换
同源染色体分离
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
主要特征：
变形
减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
思考：
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
意义：
变形中，细胞核变为精子头部的主要部分，线粒体集中在尾部。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
二、精子的形成过程
精子：
蝌蚪状，头部含细胞核，尾长，能够摆动。
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
精子形成的顺序依次是：
4→5 →7 →2 →9 →6 →8 →10 →1 →3
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
精原细胞
卵原细胞
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级精母细胞
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅰ
前期
中期
后期
末期
异同点？
三、卵细胞的形成
人和其他哺乳动物形成场所：
卵巢
初级卵母细胞不均等分裂
初级精母细胞均等分裂
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
次级精母细胞
次级卵母细胞
第一极体
精细胞
精子
卵细胞
第二极体
减数分裂Ⅱ
异同点？
三、卵细胞的形成
次级卵母细胞不均等分裂
注意：极体是均等分裂
四个精子
次级精母细胞均等分裂
1个卵细胞+
3个极体（退化）
精子和卵细胞形成过程的对比
对比 精子的形成 卵细胞的形成
相同点 子细胞染色体数目
染色体
不同点 形成部位
是否变形
细胞质是否均等分配
形成的子细胞
子细胞中染色体数目都是原始生殖细胞的一半
各个时期染色体数目和行为的变化一致
睾丸（或精巢）
卵巢
变形
不变形
两次分裂都是均等分裂
初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂，第一极体是均等分裂
4个精子
1个卵细胞+3个极体（退化）
生物范围
时期
结果
特点
四、减数分裂的概念
有性生殖
成熟生殖细胞（精细胞、卵细胞）中染色体数是体细胞的一半
染色体复制一次，而细胞分裂两次
从原始的生殖细胞发展到形成成熟生殖细胞时
（如精原细胞→精细胞、卵原细胞→卵细胞）
进行 的生物
与社会的联系
如：气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数
分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，
导致稻谷减产。对此，农业生产上可以
采取灌深水的措施来预防。
不良环境
减数分裂
生殖细胞
影响
影响
如：吸烟影响精子质量。长期吸烟的男性，
精子受精能力比不吸烟人群低75%，因
为精子可以识别尼古丁并且做出相应的
反应，长期吸烟会使男性的受精能力降低。
梳理梳理，练一练
减数第一次分裂
1、减数分裂过程中染色体数目减半的原因是（ ）A．同源染色体的分离 B．染色体复制
C．姐妹染色单体分离 D．同源染色体的交叉互换
A
梳理梳理，练一练
2、减数分裂不同于有丝分裂的特点是（ ）A、着丝点的分裂，姐妹染色单体分开
B、同源染色体两两配对联会
C、DNA复制一次，细胞分裂一次
D、染色体平均分配到两个子细胞中去
B
梳理梳理，练一练
4、下列关于同源染色体的叙述，正确的是（ ）A．来源相同的两条染色体 B．减数分裂时能联会的两条染色体C．大小完全相同的两条染色体 D．来自同一个亲本的两条染色体
5、减数分裂过程中，姐妹染色单体分开发生在（ ）A．减数分裂前的间期 B．形成四分体时
C．减数第一次分裂后期 D．减数第二次分裂后期
B
D
5．(P87)如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．图甲一定为次级精母细胞
B．图乙一定为初级卵母细胞
C．图丙为次级卵母细胞或极体
D．图丙中的M、m为一对同源染色体
B
练习与应用
二、拓展应用
1. 下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。图中的短线表示长度为5 μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ。
根据细胞大小，染色体的形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。
练习与应用
如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的， 那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征（又称21-1体综合征）患者，就是由含有24条染色体（其中21号染色休是两条）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。
不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体，再例如，在减数分裂过程（无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ）中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。
2. 经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。
练习与应用
3. 在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？
精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备适于游动的能力；人部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。