2.1 课时3 减数分裂和受精作用 课件 (共31张PPT)2023-2024学年高一生物人教版（2019）必修2

(共31张PPT)
减数分裂和受精作用
第三课时
第1节
人教版 必修2
1.通过建立减数分裂中染色体变化的模型，能够阐述配子中染色体组合多样性的原因、判断配子来源与种类。
2.能够解释细胞分裂中DNA、染色体、染色单体的变化规律。
3.能够说出受精作用的过程，阐明受精作用对于生物遗传的重要意义。
问题探讨
减数分裂形成的精子和卵细胞，必须相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。
父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同”，同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
1.建立减数分裂中染色体变化的模型
(1)模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化。
①长度相同、颜色不同的两条染色体配对代表减数分裂Ⅰ前期同源染色体的　　 。
②长度相同、颜色不同的两条染色体的分开代表减数分裂Ⅰ后期同源染色体的　 　。
③减数分裂结束时,每个细胞中染色体的数目是开始时的 ,染色体数目减半发生在　 　。
联会
分离
一半　
减数分裂Ⅰ
配子中染色体组合的多样性
(2)模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合。
①要模拟减数分裂过程中非同源染色体的自由组合,细胞中至少要有　2　对同源染色体。
②假设细胞中有2对同源染色体,减数分裂Ⅰ时,非同源染色体有　2　种组合方式;每个原始生殖细胞按照其中的一种组合方式分裂,能产生　2　种不同染色体组成类型的配子;2个这样的原始生殖细胞按照不同的组合方式进行分裂,理论上可以产生　4　种不同染色体组成类型的配子。
减数分裂Ⅰ前期
同源染色体联会　　
减数分裂Ⅰ后期
同源染色体分离
减Ⅰ后同源染色体分离，非同源染色体自由组合
(3)模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换。
①假设细胞中有2对同源染色体,仅有两条非姐妹染色单体在四分体时期发生了1次互换,1个这样的原始生殖细胞理论上可以产生　4　种不同染色体组成类型的配子。
②减数分裂Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体间的　互换　和后期非同源染色体的　自由组合　,导致了配子染色体组合的多样性。
1
3
4
2
1
3
4
2
4
2
1
3
图中的1、2和3、4表示原始生殖细胞中的两对同源染色体：
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
交叉
初级精母细胞
互换
1
3
4
2
4
2
1
3
2
4
1
3
交叉互换会增加配子的种类
配子中染色体多样性原因之一：同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
2.配子中染色体组合多样性的成因
时期 原因
减数分裂Ⅰ前期 同源染色体联会后,四分体中的　 　常常发生互换
减数分裂Ⅰ后期 同源染色体分离,　 　自由组合
非姐妹染色单体
非同源染色体
3.配子来源和种类的判断方法
（1）判断配子的来源
①不考虑互换
不考虑互换的情况下，以某生物一个精原细胞的减数分裂为例,如下图所示。
由图可知:
①E和F、G和H的染色体组成完全相同,分别来自同一个次级精母细胞C、D;
②E(F)与G(H)中的染色体“互补”,来自同一个初级精母细胞。
②考虑互换
在考虑互换的情况下,某生物一个精原细胞的减数分裂如下图所示。
由图可知:①E和F,G和H的染色体组成大同小异,分别来自同一个次级精母细胞C、D;②E(F)与G(H)中的染色体“互补”,来自同一初级精母细胞。
（2）判断配子的种类
①只考虑非同源染色体的自由组合,不考虑互换的情况。Y与y、R与r分别表示两对同源染色体。
细胞或个体 YyRr能产生配子的种类 n对同源染色体
产生的配子种类
一个精原细胞
一个雄性个体
一个卵原细胞
一个雌性个体
2种(YR、yr或Yr、yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
1种(YR或yr或Yr或yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
2种
2n种
1种
2n种
②若考虑互换,会增加配子的种类,如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
典例剖析
1.果蝇的体细胞中含有四对同源染色体(A与a、B与b、C与c、D与d),在不发生互换的情况下,它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子 (　　)
A.2种　　　B.4种 C.8种 D.16种
答案:A
解析:一个初级精母细胞无论含有多少对同源染色体,在不发生互换的情况下,减数分裂都只形成2种类型的精子。
2.图1是某生物的一个初级精母细胞,图2是该生物的5个精细胞。最可能来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A.①和② B.②和④
C.③和⑤ D.①和④
答案:B
解析:减数分裂Ⅰ后期时,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。若在四分体时期发生互换,则来自同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成大体相同,只有很小部分有区别。所以,图中最可能来自同一个次级精母细胞的是②和④。
配子来源的判断方法
(1)若两个精细胞中的染色体完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
(2)若两个精细胞中的染色体恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级 精母细胞。
学以致用
1.某生物的体细胞内含有n对同源染色体,经减数分裂,1个卵原细胞与1个雌性个体产生的配子种类分别是(　　)
A.4种,2n种
B.1种,4种
C.1种,2n种
D.1种,1种
答案:C
2.下列符号代表精子的染色体组成,A 和 a 是一对同源染色体,依此类推,下列哪个选项中的4个精子来自同一个精原细胞 (　　)
A.Abc、Abc、abC、Abc
B.aBc、AbC、ABC、ABC
C.Abc、aBC、Abc、aBC
D.ABC、Abc、abc、aBC
答案:C
解析:由于一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞,进而产生2种基因型不同的精细胞,所以只有Abc、aBC、Abc、aBC 4个精子来自同一个精原细胞。
间期 减I前期 减I中期 减I后期 减I末期 减II前期 减II中期 减II后期 减II末期
染色体 2N
染色单体 0→4N
DNA 2N → 4N
1、正常体细胞中的染色体数为：2N，核DNA数为2a，完成下表
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
2n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
2n→n
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
减数分裂中DNA、染色体、染色单体的数量变化
　如下图所示,横轴表示细胞分裂时期,纵轴表示一个细胞核中DNA含量或染色体数目的变化情况。据图分析,表示有丝分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA含量变化、染色体数目变化的曲线依次是(　　)。
　　

A.④②①③　　　　B.①④②③　　　　C.④①②③　　　　D.①②③④
B
2.曲线变化
（1）DNA数量变化曲线图
①ab段DNA加倍的原因是什么？
间期，DNA复制
（2）染色体数量变化曲线图
①cd段染色体发生了什么变化？
减Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。
（3）染色单体数量变化曲线图
②分别说出ef段染色单体消失发生在什么时期？
①ab段染色单体曲线上升的原因是什么？
间期，姐妹染色单体形成
减Ⅱ后期
坐标图
2n
4n
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
3n
DNA
间期
末期
后期
中期
前期
后期
中期
前期
末期
n
染色体
染色单体
3.柱状图
受精作用是指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精作用
1．概念
来自精子
来自卵细胞
受精作用
2．过程
(1)精子的 _____ 进入卵细胞， _____ 留在外面。
(2)卵细胞的 _______ 发生生理反应，阻止其他精子再进入。
(3)精子的 _______ 与卵细胞的 _______ 相融合，使彼此的 _______ 会合在一起。
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
染色体
(1)受精卵中的 数目又恢复为体细胞中的数目。
(2)受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
染色体
3.结果
（1）受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质 分析原因。
（2）受精作用的实质是什么 减数分裂和受精作用有什么意义
思考
不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞(母方)。
受精作用的实质是精子和卵细胞细胞核的融合。减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异具有重要意义。
意义：减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
4.受精作用的意义
受精作用
减数分裂
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵
精子的细胞核与卵细胞的细包核融合在一起DNA分子数目加倍
建立减数分裂染色体变化模型
概念
实质
配子中染色体组合多样性
配子来源和种类的判断
成因
减Ⅰ四分体时期非姐妹染色单体间的互换；减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合