(共22张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
二 受精作用
一、学习目标
二、重难点
1.教学重点:
2.教学难点:
1.简述受精作用的过程，认同配子的多样性及结合的随机性是遗传和变异的细胞学基础。
2.运用物理模型，模拟减数分裂的过程，阐述配子多样性的原因。
(1)受精作用的过程。
(2)减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。
3.说出减数分裂和受精作用在保持遗传的稳定性和遗传的多样性两方面的重要意义。
(1). 运用模型探究配子中染色体组合具有多样性的原因。
(2).从配子形成和受精作用两个方面，综合概括遗传的稳定性与多样性的原因。
现象
疑问：
父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同的配子吗？
“一母生九子，九子各不同”
问题探讨
...
对配子的进一步了解，有助于理解受精作用的实质和意义
探究 实践
.
（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
1.目的要求：
通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性、领悟减数分裂的意义。
2.材料用具：
较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)。
3.方法步骤：
模拟染色体数目和主要行为的变化
模拟非同源染色体的自由组合
模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换
探究 实践
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（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
模拟染色体数目和主要行为的变化
用两种颜色的扭扭棒(或橡皮泥)分别制作两条大小不同的染色体。两条长的染色体为一对同源染色体，两条短的染色体为另一对同源染色体，两种颜色分别代表来自父方和母方。
模拟初级精母细胞前期，中期，后期以及次级精母细胞前期、中期、后期染色体的数目和行为变化
如：
探究 实践
.
（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
模拟非同源染色体的自由组合
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假设细胞中有2对染色体,减数分裂1时，非同源染色体有几种组合方式 如何模拟
③怎样模拟减数分裂和减数分裂所产生的子细胞
共能产生4种配子
可能性一
可能性二
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
b
b
B
B
a
a
a
a
b
b
a
b
a
b
A
A
B
B
B
A
B
A
A
b
A
b
a
B
a
B
探究 实践
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（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
性原细胞中 同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种）
1
2
3
n
②个体（多个性原细胞 ）
①单个性原细胞：
减数分裂能产生的配子类型
21
22
23
2n
正常人体可能形成的配子种类为223种
4个精子（两种）、1个卵细胞（一种）
拓展： 运用模型解决问题
探究 实践
.
（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换
进行模拟活动前应该先设计，并考虑以下问题。
1.怎样模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换
2.如果发生了互换，怎样模拟减数分裂I和减数分裂II所产生的子细胞
A
A
b
b
B
B
a
a
B
B
b
b
A
A
a
a
A
A
B
b
B
b
a
a
a
a
b
B
A
A
B
b
②发生互换后一个性原细胞可产生：
4个精子（4种）、
1个卵细胞（一种）
①正常情况一个性原细胞可产生：
4个精子（两种）、
1个卵细胞（一种）
探究 实践
.
（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
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。
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细胞的两极等行为变化;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，最终进人两个子细胞。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。总的来讲，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性。
在减数分裂中，非同源染色体的自由组合、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。
（二）配子多样性的原因：
1.减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因自由组合（基因重组）。
2.减数第一次分裂前期，联会的同源染色体非姐妹染色单体交叉互换，导致染色单体上的基因重组。
探究 实践
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（一）建立减数分裂中染色体变化的模型：
一 、配子中染色体组合的多样性
二 、受精作用
卵细胞
精子
受精卵
二 、受精作用
1、概念：精子与卵细胞相互识别、融合形成受精卵的过程。
2、过程:
3、受精作用实质：
细胞学基础：
(1).细胞膜信息交流功能；(2).细胞膜的流动性
②精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
③卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
①精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别
精子和卵细胞的细胞核相融合，彼此染色体会合在一起
精子和卵细胞的细胞核相融合，彼此染色体会合在一起。
二 、受精作用
受精卵中的染色体数目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）。
4.结果：
受精卵
细胞核：
细胞质：
精子的核+卵细胞核
几乎全由卵细胞提供
5.受精作用的意义：
（1）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。
（2）对于生物的遗传和变异都具有重要意义。
减数分裂
交叉互换
非同源染色体自由组合
配子（精子、卵细胞）的多样性
雌(卵细胞)、雄配子(精子)的结合的随机性
受精作用
后代呈现多样性
思维训练
综合概括
遗传的稳定性 遗传的多样性
配 子 形 成
受 精 作 用
每一种生物在繁衍过程中，既保持了遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性，试从配子形成和受精作用两个方面，分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行概括。
通过减数分裂产生的配子中的染色体数目减半，而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。
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，生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性。
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
1.下列有关减数分裂与受精作用的叙述，错误的是( )
A.受精作用的实质是精子细胞核与卵细胞细胞核的融合
B. 同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞中的染色体数目一般是不同的
C.受精作用是卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程
D.减数分裂和受精作用保证生物前后代染色体数目恒定
课堂练习
D
B
2.如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑交叉互换的情况下，下列相关叙述不正确的是( )
A．上述精细胞至少来自4个精原细胞 B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞 D．①⑦可能来自同一个精原细胞
课堂小结
受精作用是指精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
配子中染色体组合的多样性
非同源染色体间自由组合
同源染色体的非姐妹染色单体间的互换
受精作用
定义、场所、过程、结果、实质
减数分裂和受精作用的意义
生物遗传的稳定性
生物遗传的多样性
练习与应用
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。（ ）
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
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
√
√
B
D
练习与应用
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。
【提示】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。
21三体综合征
正常人
练习与应用
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？
【答案】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。
马
下课
Thanks!
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine
