(共27张PPT)
第二节 染色体通过配子传递给子代
(第二课时)
第二章 染色体与遗传
素养目标
通过比较减数分裂的过程及精卵细胞形成过程,理解细胞生命活动的动态变化并建辩证统一的观点。
生命观念
由非同源染色体的组合和受精作用,理解有性生殖的变化与稳定。
科学思维
教学重难点
01
02
精子和卵细胞形成过程的异同点
受精作用的过程和意义
课程导入
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?
减数分裂模型的制作研究
红色和蓝色的橡皮泥,1张白纸,4根2cm长的铁丝等。
制作减数分裂模型来演示减数分裂的过程,加深对减数分裂的理解。
材料
目的
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
组合染色体
同源染色体联会
演示减数第一次分裂
①用橡皮泥先制作2条蓝色和2条红色的染色单体,每条长5cm;再制作2条蓝色和2条红色的染色单体,每条长8cm。
绘制纺锤体
演示减数第二次分裂
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
同源染色体联会
演示减数第一次分裂
绘制纺锤体
演示减数第二次分裂
②把颜色和长短一样的两条染色单体并排放在一起,在两条长5cm的染色单体中部用一根铁丝把它们扎起来,代表减数分裂开始时已复制完成的一条染色体,铁丝代表着丝粒。用同样的方法做出其他3条已复制的染色体模型。
着丝点
组合染色体
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
组合染色体
演示减数第一次分裂
绘制纺锤体
演示减数第二次分裂
③在白纸上画出一个足够大的纺锤体,使之能够容下制作的4条染色体。让两条5cm长的染色体配对,让两条8cm长的染色体也配对,并放在赤道面上。
同源染色体联会
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
组合染色体
同源染色体联会
绘制纺锤体
演示减数第二次分裂
④抓住着丝粒把配对的两条染色体分别拉向纺锤体相反的两极。一旦染色体移到了两极,减数的第一次分裂就算完成了。
演示减数第一次分裂
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
组合染色体
同源染色体联会
演示减数第一次分裂
演示减数第二次分裂
⑤在这张白纸上再画两个纺锤体。这两个纺锤体应以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心,且与第一个纺锤体垂直。
绘制纺锤体
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
组合染色体
同源染色体联会
演示减数第一次分裂
绘制纺锤体
⑥把每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上。解开每条染色体上的“着丝粒”,抓住每一条染色单体上原先“着丝粒”所在的位置,把染色单体拉向纺锤体的两极,最后,在移动到一起的两条染色体的外围画一个圆圈,代表形成了新的细胞,共画四个圆圈。
演示减数第二次分裂
减数分裂模型的制作研究
制作染色单体
组合染色体
同源染色体联会
演示减数第一次分裂
绘制纺锤体
⑥把每一极的染色体排列在新纺锤体的赤道面上。解开每条染色体上的“着丝粒”,抓住每一条染色单体上原先“着丝粒”所在的位置,把染色单体拉向纺锤体的两极,最后,在移动到一起的两条染色体的外围画一个圆圈,代表形成了新的细胞,共画四个圆圈。
演示减数第二次分裂
减数分裂模型的制作研究
卵细胞的形成过程
卵细胞
第一极体
次级卵母细胞
卵原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
着丝粒分裂
着丝粒分裂
第二极体
不均等分裂
均等分裂
不均等分裂
初级卵母细胞
减数分裂模型的制作研究
精子形成过程与卵细胞形成过程
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
减数分裂模型的制作研究
卵细胞的形成过程
1个卵原细胞(染色体数:2n)
1个初级卵母细胞(染色体数:2n)
1个次级卵母细胞和1个极体(染色体数:n)
1个卵细胞和3个极体(染色体数:n)
体细胞(染色体数:2n)
有丝分裂
细胞分化
间期:细胞体积增大、染色体复制
前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)
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:形成2个次级精母细胞
着丝点分裂,染色单体分离
减数第一次分裂
减数第二次分裂
减数分裂模型的制作研究
精子与卵细胞形成过程的异同
比较项目 精子形成 卵细胞形成
场所
细胞质分裂方式
产生生殖细胞的个数
生殖细胞是否变形
相同点
睾丸的曲细精管
卵巢
均等分裂
初级、次级卵母细胞均为不均等分裂
1个精原细胞→4个精子
1个卵原细胞→1个卵细胞
变形
不变形
染色体复制一次,细胞连续分裂两次,子细胞内染色体数目均减半
受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
受精作用的场所——输卵管
受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
受精作用
实质:精子细胞核与卵细胞核融合。
结果:受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,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)。
概念:精子(雄配子)和卵细胞(雌配子)结合形成受精卵(合子)的过程
01
02
03
受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
染色体
N+N=2N 父母双方各提供一半
受精卵(合子)中的遗传物质:
母方
父方:
细胞核
细胞质(线粒体)
细胞核
受精卵中的染色体:
受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
意义
使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
对维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对生物的遗传和变异都具有重要的意义。
01
02
添加项标题
受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
保证前后代染色体数目的恒定
(母本)高等生物(2N)(父本)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
(母本)减数分裂
(父本)减数分裂
有丝分裂
受精作用
受精卵的DNA一半来自精子,一半来自于卵细胞?
受精卵的染色体一半来自精子,一半来自于卵细胞。
受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
引起后代变异类型的多样性
交叉互换:同源染色体的非姐妹染色单体间发生染色体片段的交换。
非同源染色体自由组合
染色体的交叉与互换
减I前期
减I后期
课堂练习
1.减数分裂和受精作用对人的生殖、遗传和变异有着重要作用,下列相关叙述正确的( )
A.减数第一次分裂中期,会出现同源染色体配对,形成23个四分体
B.减数分裂形成的每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的遗传物质
C.受精过程使卵细胞的生命活动变得活跃
D.受精卵中的全部遗传物质,来自父母双方的各占一半
解析:减数第一次分裂前期,会出现同源染色体配对,形成23个四分体,A错误;减数分裂形成的每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的核遗传物质,其中质遗传物质大于1/4,B错误;精子一旦与卵子接触,卵子本身也发生一系列的激活变化,变得非常活跃,C正确;受精卵中的全部核遗传物质,来自父母双方的各占一半,其中质遗传物质主要来自于卵细胞,D错误。
C
课堂练习
2.有性生殖过程中,减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异十分重要。下列叙述错误的是( )
A.减数分裂和受精作用维持前后代染色体数目恒定
B.有性生殖所产生的后代全部保持母本的优良性状
C.减数分裂和受精作用使后代染色体组合具有多样性
D.受精时,精卵细胞相互识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
解析:A、通过减数分裂,得到了染色体数目比原始生殖细胞减少一半的生殖细胞,通过受精作用,受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,所以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,A正确;B、通过有性生殖产生的子代继承了父母双方的遗传物质,通过无性生殖产生的后代只能继承单亲的遗传物质,B错误;C、减数分裂中,由于同源染色体上非姐妹染色单体之间可以互换,及非同源染色体的自由组合,形成的配子中染色体组合具有多样性,在受精过程中,卵细胞和精子随机结合,所以同一双亲的后代染色体组合具有多样性,C正确;D、受精时,精卵细胞相互识别体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能,D正确。
B
课堂练习
3.某男同学学完“减数分裂和受精作用”一节后,写下了下面四句话,请判断以下说法最合理的是( )
A.我体内细胞的每一对同源染色体都由父母共同提供
B.我体内细胞的遗传物质一半来自爸爸一半来自妈妈
C.我体内细胞的每一对同源染色体大小都是相同的
D.我和我亲弟弟体内细胞的遗传物质都是一样的
解析:同源染色体一条来自父方,一条来自母方,故子代体内细胞的每一对同源染色体都由父母共同提供,A正确;子代体内细胞的细胞核遗传物质一半来自父方,一半来自母方,而细胞质遗传物质几乎都来自母方,B错误;细胞内的同源染色体一般形态和大小是相同的,但男性体内的性染色体大小不同,C错误;由于基因重组,同一父母的子代之间遗传物质不一定相同,D错误。
A
课堂练习
4.建立减数分裂过程中染色体变化的模型活动过程中,下列有关模型建构的叙述,正确的是( )
A.一对同源染色体应该用相同颜色的橡皮泥构建,大小要基本相同
B.把大小相同、颜色不同的两条染色体成对并排放置,模拟同源染色体配对
C.将减数分裂Ⅰ前期某条染色体上的姐妹染色单体末端交换一小部分片段,模拟互换
D.该过程能帮助理解减数分裂产生配子具有多样性的原因,属于概念模型
解析:一对同源染色体一条来自父方,一条来自母方,所以所用橡皮泥颜色不同,A错误;大小相同、颜色不同的两条染色体代表同源染色体,所以成对并排放置可模拟同源染色体配对,B正确;互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,而不是发生在一条染色体的姐妹染色单体之间,C错误;该活动中是利用实物模拟减数分裂中染色体的变化,属于物理模型,D错误。
B
总结归纳
精卵细胞形成的差别
辨别精子和卵细胞形成过程中的图像
受精作用
概念、结果、实质、意义
减数分裂模型的制作研究
精子和卵细胞形成的异同