人教版（2019）高中生物必修二2.1 减数分裂和受精作用 课件(共69张PPT)

(共69张PPT)
2.1
减数分裂和受精作用
有丝分裂前的间期：
进行染色体的复制，即DNA的复制和有关蛋白质的合成。
着丝点
染色单体
染色单体
染色体
回顾有丝分裂
有丝分裂前期:
特点：
1．核膜消失，核仁消失
2．染色体出现，纺锤体出现
3．染色体散乱分布于纺锤体的中央
膜仁消失现两体
（一）有丝分裂
回顾有丝分裂
特点：
1．染色体形态固定，数目清晰
2．染色体的着丝粒排列在中央，赤道板
形成，此时是观察染色体的最佳时期
形定数晰赤道齐
有丝分裂中期:
（一）有丝分裂
回顾有丝分裂
特点：
1．着丝粒一分为二，姐妹染色单体
分离，成为两条子染色体
2．染色体平均分为两组向细胞两极
移动
粒裂体增均两极
有丝分裂后期:
（一）有丝分裂
回顾有丝分裂
特点：
1．染色体消失，纺锤体消失
2．核膜出现，核仁出现
3．细胞中央出现细胞板，形成新的细胞壁
两消两现重开始
有丝分裂末期:
（一）有丝分裂
回顾有丝分裂
提出问题
每个人的发育起点都是
。
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精卵
新个体
那精子和卵细胞呢？
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
精子
46
受精
（有丝分裂）
假设:
配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的
46
46
×
92
92
作出推理
46
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
46
46
受精
46
23
23
卵细胞
精子
（有丝分裂）
作出推理
魏斯曼预测：
在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
减数分裂
问题探讨
体细胞
配子
果蝇的优点：
生长周期短，繁殖快。
染色体少且容易观察，是遗传学常用的实验材料。
配子染色体数是体细胞染色体数的一半；
配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的。
一、减数分裂
(一)精子形成的过程
1、精子形成的场所：
(一)精子形成的过程
睾丸（哺乳动物）
原始的雄性生殖细胞
（即精原细胞）
含有
①每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同，能有丝分裂
②雄性动物性成熟，一部分精原细胞开始进行减数分裂
1个
精原细胞
1个
初级
精母细胞
2个
次级
精母细胞
4个
精细胞
4个精子
长大
在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂I(也叫减数第一次分裂)和减数分裂I(也叫减数第二次分裂)。
教材19页黑体字
2、细胞名称和数量变化
(一)精子形成的过程
染色体数目减半
减数分裂前的间期
精原细胞
初级精母细胞
一部分精原细胞经过染色体复制（DNA复制和蛋白质合成），体积增大，成为初级精母细胞。
3、精子形成各时期图像及特点
(一)精子形成的过程
3、精子形成各时期图像及特点
(一)精子形成的过程
减数分裂I
前期
（2）同源染色体联会配对，形成四分体；
（3）四分体的非姐妹染色单体常发生交叉互换。
（1）染色质高度螺旋化变成染色体；
联会，形成四分体
一对同源染色体
一对同源染色体
同源染色体：（对）
配对的两条染色体
形状和大小一般都相同
一条来自父方，一条来自母方
体细胞中有无同源染色体？
判断是否有同源染色体，应同时满足3个条件：
①大小（长度）——相同
②形状（着丝点位置）——相同
③来源（颜色）——不同
属于同源染色体
DE
一对同源染色体
一对同源染色体
减数分裂时，同源染色体发生两两配对的现象叫做联会
一个四分体
=
对同源染色体
=
条染色体
=
条染色单体
1
2
4
四分体：联会后的每对同源染色体
含有四条染色单体，叫做四分体
交叉互换：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
3、精子形成各时期图像及特点
(一)精子形成的过程
各对同源染色体排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。。
减数分裂I
中期
同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。分别向细胞两极移动。
3、精子形成各时期图像及特点
(一)精子形成的过程
减数分裂I
后期
(一)精子形成的过程
在纺锤丝的牵引下，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
减数分裂I
后期
在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进人两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I。
次级精母细胞中无同源染色体
减数分裂I与减数分裂II之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
3、精子形成各时期图像及特点
(一)精子形成的过程
减数分裂II（染色体行为同有丝分裂，但无同源染色体）
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
次级精母细胞
精细胞
3、精子形成各时期图像及特点
(一)精子形成的过程
精子
精细胞
变形
头部
（细胞核）
尾部
变形不属于减数分裂的过程
有丝分裂
联会，形成四分体
初级精母细胞
体细胞
精原细胞
细胞分化
精细胞
精子
次级精母细胞
精子的形成过程：(不发生交叉互换)
1个
精原细胞
1个
初级
精母细胞
2个两种
次级
精母细胞
4个两种精细胞
4个两种精子
长大
染色体数目减半
交叉互换使分裂产生的四个
子细胞所含的遗传物质各不相同
交叉互换对于生物的变异有重要意义
交
叉
互
换
精子的形成过程：(发生交叉互换)
1个
精原细胞
1个
初级
精母细胞
2个两种
次级
精母细胞
4个四种精细胞
4个四种精子
长大
染色体数目减半
减数I和减数II的比较
不分裂
分裂
减半
不减半
减半
减半
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
染色单体分离
复制
不复制
(一)精子形成的过程
减数分裂I
减数分裂II
染色体复制
着丝点
染色体数目
DNA数目
染色体的主要行为
让我们来练习一下吧！
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
精子形成的顺序依次是：
4→5
→7
→2
→9
→6
→8
→10
→1
→3
4→5
→7
→2
→9
→6
→8
→10
→1
→3
练习题
：一、填空
1、减数分裂是细胞连续分裂
次，而染色体在整个过程中只复制
次的细胞分裂方式。
2、减数分裂过程中，染色体复制发生在
期。
3、同源染色体指的是在减数分裂中能配对的两条染色体，其形状和大小一般都
，其中一条来自
方，一条来自于
方
4、染色体数目减半发生在减数第
次分裂。
原因是
。
5、染色体着丝粒分裂发生在减数第
次分裂的
期。
6、一个四分体等于
对同源染色体，等于
条染色体，
等于
条染色单体。
7、减数第一次分裂时，同源染色体分离，非同源染色体
则
。
两
一
减数分裂前的间
相同
父
母
一
同源染色体分离
二
后
一
两
四
自由组合
二、根据减数分裂过程染色体行为变化,
回答下列过程各发生的时期:
1.染色体复制发生在:
2.同源染色体的联会发生在:
3.同源染色体分离发生在:
4.染色体着丝点分裂发生在:
5.染色体数目减半发生在:
6.DNA数目减半发生在:
减数分裂前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ完成时
减Ⅰ完成时
减Ⅱ完成时
1．联会发生在（
）
A．精原细胞
B．初级精母细胞
　　C．次级精母细胞
D．精细胞
2．若要观察细胞的减数分裂过程，可选用的材料是（
）
A．马蛔虫受精卵
B．成熟的花粉粒　　C．小鼠睾丸
　　　D．叶芽
3.
下列关于减数分裂的叙述，正确的是（双选）
（
）
A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期
B．染色体复制一次，细胞连续分裂两次
C．产生的子细胞中染色体数目减半
D．精原细胞只可进行减数分裂
　
三、选择
精子形成过程中染色体的数目和行为变化
1、卵细胞形成的场所
(二)卵细胞形成的过程
卵巢
卵原细胞是原始的雌性生殖细胞，每个卵原细胞中的染色体数目都和体细胞的相同。
卵原细胞
联会，形成四分体
初级卵母细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
次级卵母细胞
2、卵细胞形成各时期图像及特点
1个
卵原细胞
1个
初级
卵母细胞
1个次级卵母细胞
+1个第一极体
1个卵细胞
+3个第二极体
长大
染色体数目减半
3、细胞名称和数量变化
染色体的行为变化相同
睾丸
卵巢
细胞质均等分裂
细胞质不均等分裂
1个精原细胞→
4个精子
有变形过程
无变形过程
1个卵原细胞→
1个卵细胞+3个极体
(三)精子和卵细胞形成过程的比较
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
相同点
不
同
点
场所
分裂方式
子细胞个数
是否变形
范围：进行有性生殖的生物。
特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
结果：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。
场所：有性生殖器官。
细胞类型变化：原始生殖细胞
→
成熟生殖细胞
减数分裂
思考：
1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
2．视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？
染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
细胞已被杀死固定，不可能动态变化；
但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。
实验
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
体细胞形成
生殖细胞形成
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
减数分裂与有丝分裂的比较
都有纺锤体的出现，染色体复制
有丝分裂
减数分裂
时期
细胞分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞
数目
类型
染色体数
相同点
进行减数第二次分裂的细胞
______
同源染色体，
进行有丝分裂的细胞
_____
同源染色体。
没有
有
拓展1
细胞分裂图像的辨析
以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。
图形辨析（有丝、减Ⅰ、减Ⅱ）
一数
数染色体数目
奇数
偶数
减Ⅱ
二看
有无同源染色体
无：减Ⅱ
若均等分裂则为第一极体、次级精母细胞
若不均等分裂则一定为次级卵母细胞
三判断
有
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板上
→减Ⅰ中
同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
如何区分有丝分裂和减数分裂各阶段
有丝前期
减Ⅰ前期
有丝中期
有丝后期
减Ⅰ后期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
减Ⅱ前期
减Ⅱ后期
体细胞
体细胞
体细胞
初级精（卵）母细胞
初级精（卵）母细胞
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级精（卵）母细胞或（第一）极体
次级精（卵）母细胞或（第一）极体
次级精母细胞
或（第一）极体
次级卵母细胞
拓展2
细胞分裂过程中染色体与DNA的变化
2N
2N
2N
4N
4N-2N
2N-4N
4N
4N
4N
4N-2N
有丝分裂
有丝分裂间期
有丝分裂前期
有丝分裂中期
有丝分裂后期
有丝分裂末期
染色体
DNA
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
4
0-8
4-8
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
0
4
2
0
2
2N
0-4N
2N-4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
N
2N
2N
N
2N
2N
N
2N
2N
2N
0
2N
N
0
N
减数分裂
　
间期
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ前
减Ⅱ中
减Ⅱ后
减Ⅱ末
染色体
染色单体
DNA
1．减数分裂和有丝分裂过程中染色体与核DNA数量变化
2．每条染色体中DNA含量的变化
A→B
B→C
C→D
D
→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、MⅡ中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
3．细胞分裂过程中染色体和核DNA数量变化曲线的变式——直方图
有丝分裂
减数分裂
图注
例1.下图是基因型为MmNn的某二倍体动物个体的一个正在进行细胞分裂的细胞模式图。
（1）该图所示的细胞称为
_____________
（2）该细胞分裂进行到减数
第二次分裂后期时细胞内有__个DNA分子，有__对同源染色体。
（3）该细胞分裂过程中，M与M、m与m的分离发生在______。M与N或n的自由组合发生在_____。
初级精母细胞
4
0
减Ⅱ
减Ⅰ
（4）下图为该细胞分裂产生的一个生殖细胞示意图，请在方框内划出与之同时生成的其他三个生殖细胞示意图。
n
M
N
m
N
m
n
M
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。
同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
二、受精作用
数学建模
A
B
C
D
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
AC
AD
BC
BD
2
2
4
×
=
（一）配子中染色体组合的多样性
二、受精作用
原因1：
非同源染色体的自由组合导致配子染色体组合多样性。
（一）配子中染色体组合的多样性
个体精原细胞所含同源染色体对数
精子的类型
1对
2
2对
4
3对
8
n对
2n
原因2：
同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换导致配子染色体组合多样性。
（一）配子中染色体组合的多样性
交叉互换使分裂产生的四个
子细胞所含的遗传物质各不相同
交叉互换对于生物的变异有重要意义
配子种类数
总结：配子中染色体组合的多样性的原因：
1．减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
2．四分体时期有同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。
（一）配子中染色体组合的多样性
4个
2种
2n种
1个
1种
2n种
4种
>2n种
1种
>2n种
含n对同源染色体
产生配子数
产生配子种类
不考虑交叉互换
考虑交叉互换
1个精原细胞
1个雄性个体
1个卵原细胞
1个雌性个体
配子来源的判断方法
(1)若两个精细胞中染色体完全相同，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。
(3)若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定它们可能来自同一生物不同精原细胞的减数分裂过程。
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程叫受精作用。
二、受精作用
（二）受精作用
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。
精子
N
卵细胞
N
父本
2N
受精卵
2N
有丝分裂
细胞分化
受精作用
母本
2N
个体
2N
减数
分裂
（二）受精作用
实质是精卵核融合
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中一半染色体来自精子（父方），一半染色体来自卵细胞（母方）
同一双亲后代多样性的原因：
1.
产生配子的多样性
2.
精卵结合的随机性
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
受精卵的核DNA：父母各给一半。
受精卵的质DNA：几乎全来自于母亲。
受精卵的DNA：来自母方多于父方
（二）受精作用
每个配子染色体数目均为体细胞的1/2
雌雄配子结合后染色体数目恢复
体细胞染色体数目
配子种类繁多
雌雄配子随机结合
下图为细胞分裂曲线图，请回答问题：
N
2N
4N
O
H
I
J
K
L
C
D
E
F
G
B
A
分裂时期
图中
表示_______的含量变化；
表示________的含量变化
DNA
染色体
受精
二倍体生物染色体和DNA变化曲线：
重
点
课堂小结
此图片为《【知识解析】减数分裂和受精作用》思维导图截图，请下载使用此资源。
1．下列有关受精作用的叙述错误的是（
）
A．合子中的全部遗传物质一半来自父亲，一半来自母亲
B．受精时，精子和卵细胞中的染色体会合在一起
C．合子中染色体一半来自父亲，一半来自母亲
D．合子中染色体数与本物种体细胞的染色体数相同
A
2．有性生殖、减数分裂和受精作用是三个密切相关的概念，那么（
）
A．受精作用等同于有性生殖
B．有性生殖一定会进行受精作用
C．减数分裂发生在有性生殖过程中
D．有性生殖必然伴随减数分裂
CD
课堂反馈
3．下列有关减数分裂的叙述，正确的是（
）
A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期
B．染色体复制两次，细胞分裂一次
C．产生的子细胞中，染色体数目减半
D．睾丸和卵巢中只可进行有丝分裂
C
注意：显微镜下可观察到生殖器官中的有丝分裂、减数分裂的细胞图像
课堂反馈