生物人教版（2019）必修2 2.1.2受精作用课件（共26张ppt）

(共26张PPT)
必修2/第2章/基因和染色体的关系/
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
什么是受精作用？
受精作用对于生物的遗传有什么重要意义？
第二小节 受精作用
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
目的要求
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
选材用具
蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。
①细胞内染色体数量较少。
②选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。
选材要求：
雄性一次产生的雄配子数目多，能够观察到减数分裂的各个时期(雌性一次产生的配子少)；雄配子产生的过程中是连续分裂的(雌配子不是连续分裂的，卵子要在受精作用之后才发生了第二次减数分裂)。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
观察步骤
低倍镜观察
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
高倍镜观察
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
绘图
根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片(放大600倍)
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ间期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ末期
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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？
根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。
例如：在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
讨论
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？
减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，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。
减数分裂Ⅱ中期，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不含染色单体。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
讨论
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？
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，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
一、配子中染色体组合的多样性
经减数分裂形成的精子和卵细胞，要相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。而父母体内的精(卵)原细胞染色体组成并无差别，可“一母生九子，九子各不同”。这是为什么呢？
建立减数分裂中染色体变化的模型
目的要求
①加深对减数分裂过程及其特点的认识。
②理解配子中染色体组合的多样性。
③领悟减数分裂的意义。
建立减数分裂中染色体变化的模型
材料用具
白纸、铅笔或彩笔、橡皮泥等。
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
方法步骤
1.用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色制作两条大小不同染色体，每条染色体由两条单体组成。两种颜色分别代表来自父方和母方。
2.在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。
建立减数分裂中染色体变化的模型
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
方法步骤
3.让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，使着丝粒靠近。
4.将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
5.双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。
建立减数分裂中染色体变化的模型
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
方法步骤
6.在另一张纸上再绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。
7.将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。分开着丝粒，将染色体分别移向两极。在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
建立减数分裂中染色体变化的模型
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
方法步骤
建立减数分裂中染色体变化的模型
二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
方法步骤
进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。
1.细胞中至少需要几对染色体？
2对
2.假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几种组合方式？如何模拟？
2种组合方式：如用A、A＇和B、B＇表示两对同源染色体，
则结合方式有两种：（1）A、B和A＇、B＇；
（2）A、B＇和A＇、B。
3.怎样模拟减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ所产生的子细胞？
建立减数分裂中染色体变化的模型
二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
方法步骤
建立减数分裂中染色体变化的模型
三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
方法步骤
不发生交叉互换时
发生交叉互换时
1个有n对同源染色体的精原细胞分别可以产生___、___（发生互换）种精子；
1个有n对同源染色体的卵原细胞分别可以产生___、___（发生互换）种卵细胞。
2
4
1
1
建立减数分裂中染色体变化的模型
讨论：
1.描述减数分裂中染色体的数目和主要行为的变化，分析其意义。
在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向两极等行为变化；减数分裂Ⅰ后，细胞中的染色体数目减半。在减数分裂Ⅱ中，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，并分别移向细胞的两极，最终进入两个子细胞。
减数分裂产生了多种多样的配子，配子中的染色体数目减半。这为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性，并维持每种生物前后代染色体数目的恒定提供了保证。总的来说，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样生。
建立减数分裂中染色体变化的模型
讨论：
2.根据以上三个模型，说说减数分裂产生多种配子的原因。
在减数分裂中，非同源染色体自由组合、联会时非姐妹染色单体间的互换，都会使减数分裂产生多种配子。
思考：人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？
1个精原细胞(n对同源染色体)的可以产生_____种精子；
1个雄性个体(n对同源染色体)的可以产生_____种精子；
1个卵原细胞(n对同源染色体)的可以产生_____种卵细胞；
1个雌性个体(n对同源染色体)的可以产生_____种卵细胞。
2
2n
2n
1
223
如果再把非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去，通过减数分裂产生的配子种类就更多了。
二、受精作用
1.定义：
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程：
①精子的头部进入卵细胞，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。
3.结果：
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。
二、受精作用
受精卵的核DNA：
受精卵的质DNA：
精卵相互识别的基础：
精卵融合体现：
父母各提供一半。
几乎全来自于母亲。
细胞膜上的糖蛋白。
细胞膜的流动性。
4.注意问题：
二、受精作用
5.减数分裂和受精作用的意义：
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。
通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。
减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。
综合概括
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
练习与应用（P28）
一、概念检测
1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。
(1) 一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 （ ）
(2) 一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。（ ）
√
√
练习与应用（P28）
一、概念检测
2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精， 则最多能形成的受精卵数目是 （ ）
A.20
B.15
C.10
D.5
B
练习与应用（P28）
一、概念检测
3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是（ ）
A.有丝分裂
B.有丝分裂和受精作用
C.减数分裂
D.减数分裂和受精作用
D
练习与应用（P28）
二、拓展应用
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。
在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂II，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂II时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进人了同一个精子或卵细胞，这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色休是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三 体综合征患者。
练习与应用（P28）
二、拓展应用
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
马
驴
骡
骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。