生物人教版（2019）必修2 2.1减数分裂和受精作用（共55张ppt）

(共55张PPT)
复习回顾一：
分裂间期：
（染色体的复制）
完成ＤＮＡ的复制有关蛋白质的合成；
特点：
动物细胞有丝分裂：
有丝分裂：染色体复制一次，细胞分裂一次；产生的子细胞中染色体和核DNA数均与亲代细胞相同；
前期
“膜仁消失现两体”
分裂期：
中期
赤道面
“形定数晰赤道齐”
后期
“粒裂数加均两极”
“两消两重现重开始”
时期 间期 前期 中期 后期 末期
模式图
特点
染色体
染色单体
核DNA
完成DNA复制和有关蛋白质的合成
核膜核仁消失，出现染色体和纺锤体
染色体形态稳定数目清晰，染色体的着丝粒整齐的排在赤道面上
着丝粒分裂，染色体数目加倍，平均分配到细胞两极
染色体纺锤体消失，核膜核仁重新出现
4
4
4
8
4
0→8
8
8
0
0
4
8
4→8
8
8
植物细胞有丝分裂的过程：
前期
间期
中期
后期
末期
复习回顾二：减数分裂
减数分裂是一种特殊的有丝分裂，是产生有性生殖细胞的分裂方式。
与细胞有丝分裂不同的是：细胞减数分裂仅进行一次染色体复制，细胞连续分裂两次，产生生殖细胞染色体数量减半。
46条
46条
23条
23条
减数分裂
减数分裂
46条
1875年，德国动物学家赫特维希（O.Hertwig)观察了海胆的受精过程，发现精细胞进入卵细胞才导致两种细胞核融合。然而令人疑惑不解的是，两个细胞核融合后本应染色体数量加倍，而实际上后代细胞中的染色体数量与亲代细胞中的染色体数量相同。为什么会出现这样的结果？在有性生殖过程中，染色体发生了怎样的变化？染色体上携带的遗传信息是如何从亲代传递给子代的？
DNA
蛋白质
染色体
第一章 遗传的细胞基础
第一节 减数分裂和受精作用
蛔 虫
积极思维：
由于环境问题和不良的卫生习惯，有些人可能会感染蛔虫，蛔虫是常见的肠道寄生虫，会引起小朋友消化道疾病。很多同学小时候都吃过打蛔虫的药-宝塔糖。
【资料1】19世纪末，有些科学家在观察一种寄生生活的蛔虫时，发现它们的受精卵、体细胞都含有四条染色体，而它们的配子中只含有两条染色体。
【资料2】后来发现，许多生物也和这种蛔虫一样，配子的染色体数量是体细胞的一半。例如，人的精原细胞有46条染色体。一个精原细胞经过细胞分裂，形成四个精细胞，每个精细胞只有23条染色体。这种细胞分裂结果和细胞有丝分裂不一样。究竟是什么样的分裂导致了这样的结果呢？
一、减数分裂产生精子和卵细胞
1、减数分裂概念：
①发生的范围：
产生成熟生殖细胞时；
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；
进行有性生殖的生物；
②发生的时间：
④结果：
染色体复制一次，细胞连续分裂两次；
③特点：
判断：所有生物都能进行减数分裂（ ）
所有的真核生物都能进行减数分裂（ ）
×
×
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。
减数分裂的意义在于，子代既能有效地获得父母双方的遗传物质，确保遗传的稳定性，又能保持遗传的多样性，增强子代适应环境变化的能力。
减数分裂是生物有性生殖的基础，也是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要保证。（教材P6）
2、减数分裂的意义：
（一）哺乳动物精子的形成过程
1、精子形成场所：
睾丸
注：
精原细胞是既能进行有丝分裂又能进行减数分裂的原始生殖细胞；
2、精子形成过程：
减数分裂前的间期：
特点：
注：中心体的复制也在间期；
分裂间期（末）
分裂间期（初）
精原细胞体积增大，染色体复制（包括DNA复制和有关蛋白质合成），成为初级精母细胞
减数第一次分裂：
前期Ⅰ：
②同源染色体联会；同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换；
①染色体、纺锤体出现；核仁消失，核膜解体
分裂间期（末）
前期Ⅰ
特点：
（1）同源染色体
分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同；
判断：同源染色体的形态大小一定相同（ ）
A和B 、C和D
同源染色体：
A和C、A和D、
B和C、B和D
非同源染色体：
同源染色体两两配对的现象；
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体;
（2）联会
注：1个四分体＝ 对同源染色体＝ 条染色体＝ 条染色单体＝ 个DNA分子
×
1
2
4
4
人的体细胞中有46条染色体，可以配成23对，其中男性的两条性染色体不一样；
精子
（23条染色体）
受精卵
（23对染色体）
卵细胞
（23条染色体）
1对同源染色体，一条来自父方（精子），一条来自母方（卵细胞），形态大小相同
X、Y染色体大小不同，但依然是同源染色体
①定义：
（3）交叉互换
例：右图中：
ab、a′b′、cd′、c′d、ac、b′d等称为非姐妹染色单体；
aa′、bb′、cc′、dd′称为姐妹染色单体；
②交叉互换图示：
同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生对等片段的交换；
思考：有丝分裂中有无同源染色体？
判断：
①减数第一次分裂前期交叉互换发生于非姐妹染色单体之间（ ）
②减数第一次分裂前期交叉互换发生于同源染色体的非姐妹染色单体之间（ ）
有丝分裂全程都有同源染色体，而且在有丝分裂后期同源染色体加倍，但是无联会、交叉互换现象发生。
×
√
同源染色体成对排列在赤道面的位置上，每条染色体的着丝点分别和纺锤丝相连；
中期Ⅰ
赤道面
中期Ⅰ：
前期Ⅰ
注：中期Ⅰ依然存在四分体；
特点：
中期Ⅰ
①同源染色体分离，移向细胞两极；非同源染色体自由组合；
②着丝粒不分裂，每条染色体含2条姐妹染色单体；
后期Ⅰ
后期Ⅰ
特点：
附：非同源染色体的自由组合
组合一
组合二
①染色体、纺锤体消失；核膜、核仁重新出现
②细胞缢裂成两个子细胞，染色体数目减少一半；
后期Ⅰ
末期Ⅰ：
末期Ⅰ
特点：
减数第二次分裂：
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
变形
（精细胞）
精子
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
粒裂数加均两级
膜仁重现失两体
注：
①减数第二次分裂全过程都不存在同源染色体，分裂过程和有丝分裂基本相同；
②染色体数目减半的时期是 ，因为同源染色体分到了两个子细胞中；在减数第二次分裂后期（也称“MⅡ后期” ）染色体数目暂时加倍，因为着丝粒分裂，姐妹染色体分开形成了染色体；
③交叉互换发生于 ，只能发生在 ；
④若无交叉互换，一个精原细胞减数分裂可以产生两种4个精细胞；若有交叉互换，一个精原细胞减数分裂可以产生四种4个精细胞；
减数第一次分裂末期
减数第一次分裂前期（MⅠ前期）
同源染色的非姐妹染色单体之间
4种精子
2种精子
无交叉互换
交叉互换
减数第二次分裂
减数第一次分裂
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
后期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅱ
中期Ⅱ
精原细胞
有丝分裂
末期Ⅱ
精细胞
变形
精子
间期
染色体复制
前期Ⅰ
末期Ⅰ
次级精母细胞
前期Ⅱ
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体
核DNA
染色单体
根据减数分裂过程图分析各期细胞中的染色体数和核DNA分子数：
4
4
4
4
2
2
2
4
2
4→8
8
8
8
8
8
8
4
4
4
4
4
4
4
2
0
0
0→8
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体 2N 2N 2N 2N N N N 2N N
核DNA 4N 4N 4N 2N 2N 2N 2N N
染色单体 4N 4N 4N 2N 2N 2N 0 0
根据减数分裂过程图分析各期细胞中的染色体数和核DNA分子数：
0→4N
2N→4N
根据表中数据绘制坐标曲线
4N
2N
N
间期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
核DNA
染色体
减数第一次分裂
减数第二次分裂
积极思维
1、若上图表示有丝分裂，则BC段可以表示的时期有: ；
2、若上图表示减数分裂，则BC段可以表示的时期有: ；
（G2）、前期、中期
（G2）、前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ 、前期Ⅱ、中期Ⅱ
减数分裂中相关名词柱形图分析：
（二）哺乳动物卵细胞的形成过程
（二）哺乳动物卵细胞的形成过程
卵巢
注：
卵原细胞是既能进行有丝分裂又能进行减数分裂的原始生殖细胞；
初级卵母细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
次级卵母细胞
间期
染色体复制
卵原细胞
卵原细胞
有丝分裂
次级卵母细胞
第一极体
2、卵细胞形成过程：
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
精原细胞
卵原细胞
4个精子
1个卵细胞和3个极体（退化消失）
精卵细胞形成过程的区别：
不均等分裂
不均等分裂
均等分裂
均等分裂
均等分裂
积极思维：
(1)若该卵原细胞减数分裂产生了一个染色体组成为AB′的卵细胞，则随之产生的三个极体的染色体组成为_________________________。
(2)若该卵原细胞减数分裂产生了一个染色体组成为AB的极体，则随之产生的卵细胞的染色体组成为_____________。
一个卵原细胞中有两对同源染色体，设为A和A′、B和B′，不考虑交叉互换等情况：
AB′、A′B、A′B
AB或A′B′
项目 精子的形成 卵细胞的形成
场所
细胞质分裂
是否变形
分裂结果
均等分裂
初级卵母细胞和次级卵母细胞不均等分裂
变形
不变形
卵巢
睾丸
1个精原细胞
→4个精子
1个卵原细胞→
1个卵细胞+3个极体（退化消失）
哺乳动物精子和卵细胞形成过程的比较
积极思维：
①右图细胞所处的分裂时期？该细胞的名称是什么？
次级精母细胞或第一极体
减数第二次分裂后期
②右图细胞所处的分裂时期？该细胞的名称是什么？产生该细胞的生物性别是？
减数第一次分裂后期
初级精母细胞
雄性
减数分裂和有丝分裂图像鉴别：
有丝分裂前期
减数第一次分裂前期
减数第二次分裂前期
有丝分裂中期
有丝分裂后期
减数第一次分裂中期
减数第一次分裂后期
减数第二次分裂中期
减数第二次分裂后期
减数第二次分裂后期
减数第一次分裂后期
减数第二次分裂后期
有丝分裂后期
减数第二次分裂后期
减数第二次分裂中期
减数第二次分裂后期
数染色体
奇数
偶数
减数第二次分裂
看有无同源染色体
无同源染色体
减数第二次分裂
有同源染色体
看同源染色体行为
出现联会、四分体、同源染色体分离
减数第一次分裂
无上述同源染色体的特殊行为
有丝分裂
着丝粒分裂数一极染色体数目即可；
1、与一般的有丝分裂相比，减数分裂过程中染色体变化的最显著特点是
A、染色体进行复制 B、同源染色体进行联会
C、有纺锤体形成 D、着丝粒分开
2、下列关于同源染色体的叙述，不正确的是
A、一条来自父方，一条来自母方的染色体
B、有一条染色体复制而成的两条染色体
C、在减数分裂过程中联会的两条染色体
D、形状和大小一般相同的两条染色体
习题巩固
b
b
3、在减数分裂过程中染色体数目减半发生在
B、同源染色体分离时
C、减数分裂第一次分裂结束时
D、减数分裂第二次分裂结束时
A、同源染色体联会时
4、在减数分裂进程中，每条染色体的着丝点一分为二，两条姐妹染色单体形成两条染色体发生在
A、第一次分裂前期 B、第一次分裂后期
C、第二次分裂前期 D、第二次分裂后期
c
d
5.如图表示某二倍体生物正在进行分裂的细胞，关于此图的说法正确的是
A.是次级精母细胞，处于减数第二次分裂后期
B.含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个
C.正在进行同源染色体的分离、非同源染色体的自由组合
D.分裂后形成的2个细胞，仅1个具有生殖功能
d
6.在下图中，不属于精子形成过程的是
7.蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是：
A.出现染色单体
B.同源染色体联会
C.染色体移向细胞两极
D.子细胞中有24条染色体
c
b
8.下图为某动物精子形成过程中的一细胞图，试推断此动物的初级精母细胞中的四分体个数、染色体数及核DNA分子数依次是：
A.3,3,6
B.3,6,6
C.3,6,12
D.6,6,12
c
9.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
（1）这个细胞正在进行________分裂。
（2）细胞中有____条染色体，____条染色单体。
（3）细胞中有____对同源染色体（包括__________），_____个四分体。
（4）这个细胞分裂完成后，子细胞中有_____条染色体。
减数第一次
4
8
2
A和B，C和D
2
2
二、受精作用孕育新的生命
1. 受精作用定义：
卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程；
2.受精实质：
精卵细胞核融合；
糖蛋白
3.受精作用的过程
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵母细胞立即释放相应物质，阻止其他精子再进入→精、卵细胞核融合→二者的染色体会合在一起。
4.结果：
受精卵中的染色体数恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）；
注：受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞，因此受精卵中的质基因几乎全部来自卵细胞；
判断：
①受精卵中的染色体一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方） （ ）
②受精卵中的遗传物质一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方） （ ）
√
×
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。
高等动物(2N)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
有丝分裂、
细胞分化
受精作用
5、减数分裂与受精作用的意义：
减数分裂
减数分裂
1.维持生物前后代体细胞中染色体数目恒定的重要过程是
A.遗传和变异
B.无丝分裂和有丝分裂
C.减数分裂和有丝分裂
D.减数分裂和受精作用
习题巩固
d
2.右图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝点均在染色体端部,图中1、2、3、4 各表示一条染色体。下列表述正确的是。
A.图中细胞处于减数第二次分裂前期
B.图中细胞的染色体数是体细胞的两倍
C.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
c
3.有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁
c