第2章 第1节二受精作用--人教版2019高中生物学必修2教学课件(共34张PPT)

(共34张PPT)
第1节　减数分裂和受精作用
二 卵细胞的形成及受精作用
第2章 基因和染色体的关系
生物
学习目标
1.回顾精子的形成过程，阐明卵细胞的形成过程，并比较异同。（科学思维）
2.建立减数分裂过程中染色体、核DNA等含量变化的数学模型。（科学思维）
3.通过模拟减数分裂中染色体的行为变化，理解非同源染色体的自由组合和同源染色体上非姐妹染色单体互换的重要意义。（科学探究）
4.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义，并尝试解释13三体综合征产生的原因。（科学思维、社会责任）
导入新课
问题思考
1883年，比利时细胞学家贝内登以马蛔虫为实验材料，详细地研究了卵细胞的成熟过程和受精作用。他发现马蛔虫受精卵中的染色体数目为4条，而卵细胞与精子中的染色体数目为2条。这说明卵细胞的形成也经历了染色体数目减半的过程。
问题：卵细胞的形成过程是否和已学习的精子的形成过程完全相同呢？
卵细胞的形成过程
新课讲授
任务一
1.卵细胞形成的场所：
动物 。 植物 。
卵巢
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一个细胞将会发育成卵细胞。
卵泡
卵细胞
子房
卵原细胞
卵原细胞
有丝分裂
减数分裂
卵细胞
新课讲授
[任务一]卵细胞的形成过程
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
极体
次级卵母细胞
极体
次级卵母细胞
极体
卵细胞
2、精子、卵细胞的形成过程比较
新课讲授
新课讲授
回答下列各题
1.观察卵细胞的形成过程图片，其染色体的行为变化是否与精子的形成一致？
2.胚胎发育早期，细胞分裂旺盛，却不从外界摄取营养物质。以此推测卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂的原因。
细胞质不均等分裂形成的卵细胞较大，保证了受精后能有充足的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。
[任务一]卵细胞的形成过程
一致。
对卵细胞的形成过程与精子的形成过程进行比较并尝试完成表格。
项目 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
部位 ______ ______
细胞质的分裂方式 分裂 均等分裂， 细胞、 细胞不均等分裂
分裂结果 一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞) 一个卵原细胞→ 卵细胞(生殖细胞)＋ 极体(退化消失)
是否需要变形 __ __________
睾丸
卵巢
均等
极体
初级卵母
次级卵母
一个
三个
是
否
新课讲授
[任务一]卵细胞的形成过程
______
(1)A细胞的名称为初级精母细胞。(　　)
(2)B细胞的名称为初级卵母细胞。(　　)
(3)C细胞的名称为次级卵母细胞。(　　)
(4)D细胞的名称为次级精母细胞。(　　)
√
2.辨析以下细胞的名称
√
√
×
【小结】根据细胞质的分裂方式判断减数分裂中的细胞类型。
新课讲授
[任务一]卵细胞的形成过程
新课讲授
【延伸拓展】减数分裂中相关物质数量变化规律
1．请完善表格(以体细胞中染色体数为2n，核DNA数为2c为例。)
相应时期 染色体数 核DNA数
间期 2n
减数分裂Ⅰ 前期 4c
中期 2n 4c
后期
末期
减数分裂Ⅱ 前期 n
中期 n 2c
后期
末期 2n→n 2c→c
2c→4c
2n
2n
4c
2n→n
4c→2c
2c
2n
2c
[任务一]卵细胞的形成过程
2.在给出的坐标系中画出染色体数和核DNA数的变化曲线。
核DNA数
染色体数
[任务一]卵细胞的形成过程
新课讲授
新课讲授
【思考】根据上述曲线变化，分析下列各题：
(1)染色体数和核DNA数的加倍分别发生在什么时期？其原因主要是什么？
(2)染色体数和核DNA数均与体细胞中的相同的时期有哪些？
(3)减数分裂中染色体数∶核DNA数＝1∶2的时期有哪些？
（4）染色体数目的第一次减半发生在哪个时期？原因是什么？
减数分裂Ⅰ末期。同源染色体分离并分别进入两个子细胞。
染色体数目暂时加倍发生在减数分裂Ⅱ后期，原因是着丝粒的分裂；核DNA数的加倍发生在减数分裂前的间期，原因是DNA的复制。
减数分裂Ⅱ后期、末期。
减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的前期和中期。
[任务一]卵细胞的形成过程
配子中染色体组合的多样性
新课讲授
任务二
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
（23条）
（23条）
一母生九子
九子各不同
受精卵
种类不同
配子多种多样？
新课讲授
[任务二]配子中染色体组合的多样性
卵细胞的形成不仅决定了个体的遗传信息，还影响了配子的多样性，那么不同配子的产生机制是什么？我们通过模拟活动来解决问题。
新课讲授
【小组活动】用扭扭棒模拟非同源染色体的自由组合及四分体时期的互换过程。
1.要至少模拟细胞中几对同源染色体？
2．假设细胞中有2对同源染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几种组合方式？
3．模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换时，子细胞与不发生交叉互换有何不同？
4.根据模拟活动，总结减数分裂产生多种配子的原因。
减数分裂Ⅰ中非同源染色体自由组合；联会时，同源染色体的非姐妹染色单体间发生交叉互换。
2对。
2种。
子细胞的种类增加。
建立减数分裂中染色体变化的模型
需要模拟的对象：细胞、染色体
白色或浅色的纸张
不同颜色、长短的扭扭棒
[任务二]配子中染色体组合的多样性
共能产生四种配子
1、模拟细胞中有两对同源染色体的情况
新课讲授
[任务二]配子中染色体组合的多样性
建立减数分裂中染色体变化的模型
非同源染色体的组合方式几种？
2种
22种
共能产生八种配子
2、模拟细胞中有三对同源染色体的情况
23种
每对染色体的分离是独立事件
计算配子中染色体组合：
用乘法原则
2n种
配子多样性原因之一：非同源染色体的自由组合
新课讲授
[任务二]配子中染色体组合的多样性
非同源染色体的组合方式几种？
4种
3.分析染色体互换对配子类型的影响
含有n对同源染色体的生物体可产生的配子类型有时候要比上述结论多，请据图分析可能的原因是____________________________________________
同源染色体中非姐妹染色单体间发生了互换。
新课讲授
[任务二]配子中染色体组合的多样性
项目 可能产生配子的种类 实际产生配子的种类
1个精原细胞
1个雄性个体
1个卵原细胞
1个雌性个体
【合作探究】请根据模拟活动完成表格：含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体的互换)。
新课讲授
[任务二]配子中染色体组合的多样性
2n种
2n种
2n种
1种
2种
2n种
2n种
2n种
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个精（卵）原细胞”
新课讲授
【迁移应用】图甲是某生物的一个精细胞，图中染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断，图乙中与甲细胞来自同一个精原细胞的有哪些？
①③
同或接近相同为同一次
补为同一初
同、补同一个体
配子来源的分析方法
或者
受精作用
新课讲授
任务三
1．定义：
精子与卵细胞相互识别、融合成为_______的过程。
受精卵
2．受精作用的实质
精子的_______与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起。
细胞核
细胞核
染色体
[任务三]受精作用
新课讲授
[任务三]受精作用
新课讲授
（1）减数分裂和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代____________的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
（2）通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质，后代必然呈
现 ，多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。因此，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。
4.减数分裂和受精作用的意义
染色体数目
多样性
3.受精作用使细胞中染色体数目发生怎样的变化？
受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的_______来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
染色体
染色体
判断：受精卵中的DNA一半来自父方，一半来自母方？
(1)在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有 ，导致了不同配子遗传物质的差异。
（2）加上受精过程中卵细胞和精子结合的 ，同一双亲的后代必然呈现多样性。
5.同一双亲的后代呈现多样性的原因
多样性
随机性
两层含义
[任务三]受精作用
新课讲授
【思维训练】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。
项目 遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
通过减数分裂产生的配子中的染色体数目减半
减数分裂Ⅰ前期，联会时同源染色体的非姐妹染色单体间交叉互换，减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，都导致配子中染色体组合具有多样性
卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目
卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性
新课讲授
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13三体综合征产生的原因。(只表示13号染色体即可)
若减数分裂过程正常进行
配子中各有1条13号染色体
为何会产生含有两条13号染色体的精子或者卵细胞呢？(只表示13号染色体即可)
课堂小结
本堂课你学到了哪些知识？请根据所学，尝试解决下列问题。
13号染色体的染色单体不能正常分离
为何会产生含有两条13号染色体的精子或者卵细胞呢？(只表示13号染色体即可)
减数分裂Ⅰ异常：
形成的配子都异常
减数分裂Ⅱ异常：
形成的配子半数异常
着丝粒分裂后的两条13号染色体不能正常分离，进入了同一个精子或卵细胞
两条13号同源染色体不能正常分离，进入了同一个次级精（卵）母细胞，进而产生含两条13号染色体的精子或卵细胞
【练习1】
当堂训练
初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂过程中都会出现（ ）
A.同源染色体分离 B.着丝粒分裂
C.细胞质不均等分配 D.染色体复制
C
【练习2】
当堂训练
动物卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是(　　)
①次级卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期染色体数目暂时加倍
②一个卵原细胞最终只分裂形成一个卵细胞
③一个卵原细胞经染色体复制后形成一个初级卵母细胞
④卵细胞的形成不经过变形阶段
⑤一个初级卵母细胞分裂形成的两个子细胞大小不等
⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半
A.②④⑤ B.①③④ C.②③⑥ D.①④⑥
A
【练习3】
当堂训练
3.在漫长的生物进化历程中，有性生殖的出现大大丰富了生物的多样性，加快了进化速度。下列行为与有性生殖后代的多样性无关的是（　　）
A．四分体中姐妹染色单体片段间的互换
B．减数分裂Ⅰ后期非同源染色体间的自由组合
C．受精时雌雄配子间的随机结合
D．四分体中非姐妹染色单体片段间的互换
A
【练习4】
当堂训练
（不定项）下图为小鼠不同个体中正在进行减数分裂的细胞示意图。下列相关叙述正确的是( 　　)
A.甲、丙细胞处于减数分裂Ⅰ后期，乙、丁细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.图中4个细胞各有4条染色体，甲、丙细胞各有8条染色单体
C.乙、丁细胞中的染色体数目与体细胞中的相同
D.甲、丙细胞中同源染色体间还会发生相应片段的交换
ABC
【练习5】
当堂训练
图一中的A表示某雄性动物的体细胞，B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。图二为配子形成过程中细胞内核DNA数的变化曲线图。请据图回答下列问题。
图一 图二
(1)图一中序号表示不同的生理过程,那么①②代表的生理过程分别是 、　 　　。
(2)图一中C细胞的名称是　　　　　　　　　　,该细胞内有　　条染色体,对应图二中　　　阶段。
有丝分裂
减数第一次分裂
次级精母细胞
2
　de
【练习5】
当堂训练
图一中的A表示某雄性动物的体细胞,B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。图二为配子形成过程中细胞内核DNA数的变化曲线图。请据图回答下列问题。
图一 图二
(3)在方框中绘出D→F过程中,分裂后期的细胞简图(请注意染色体的形态和数目)。
(4)图二中同源染色体的分离发生在　　　阶段。
　bc
谢谢大家