【新教材】2020-2021学年人教版（2019）高一生物必修二 2.1 减数分裂和受精作用 课件（85张PPT）

生物（人教版）
高中生物 必修二
第二章
基因和染色体的关系
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。
插图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
2.针对插图，你还能提出什么问题或猜想？
问题探讨
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。
插图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
问题探讨
（1）配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
（2） 配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。
插图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
2.针对插图，你还能提出什么问题或猜想？
问题探讨
略。
第1节 减数分裂和受精作用
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}教学目标
核心素养
1.理解配子中染色体组合的多样性。
2.知道卵细胞和受精作用的过程。
3.说出减数分裂和受精作用对生物遗传和变异的重要意义。(重点)
4.学会使用高倍镜观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
5.学会减数分裂和有丝分裂的鉴别
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：建构细胞减数分裂的模型，并运用模型理解配子中染色体组合的多样性。
科学探究：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，熟练掌握相关实验技能，提高结果分析的科学探究能力。
社会责任：珍爱生命。
真核细胞进行细胞增殖的方式
无丝分裂
有丝分裂
体细胞
DNA、染色体的数目不变，保持了遗传物质的稳定性。
体细胞
19对染色体
精子（19对）
卵细胞（19对）
受精卵（38对）
体细胞（19对）
≠
？？？
“二倍体”生物
五、有丝分裂
二倍体是指由受精卵发育而来，且体细胞中含有两个染色体组的生物个体。另外，由二倍体的体细胞培育而来的植物，以及由只含一组染色体组的单倍体经过染色体数目加倍处理而来的植物也叫二倍体。
“二倍体”生物
五、有丝分裂
人和几乎全部的高等动物，还有一半以上的高等植物都是二倍体。比如人体可以可用（2n=23）表示。
（2n=23）表示：染色体数目为23对，即2个染色体组。
a
B
b
A
德国动物学家魏斯曼（A. Weismann，1834-1914）从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
果蝇个体（8）
受精卵（8）
卵细胞（4）
受精 作用
♂
♀
有丝 分裂
？
？
精子（4）
01
减数分裂
减数分裂：一种特殊的有丝分裂。
1.场所：高等动植物细胞→有性生殖器官内
一、精子的形成过程
2.人和其他哺乳动物精子形成场所：睾丸
1）睾丸
→曲细精管
→精原细胞
（原始的雄性生殖细胞）
1.场所：高等动植物细胞→有性生殖器官内
一、精子的形成过程
2.人和其他哺乳动物精子形成场所：睾丸
1）睾丸
→曲细精管
→精原细胞
（原始的雄性生殖细胞）
2）精原细胞染色体数目与体细胞的相同。
3）精原细胞
有丝分裂
减数分裂
新的精原细胞
精细胞
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
1）范围：有性生殖的生物
2）时期：原始生殖细胞→成熟生殖细胞
3）特点：
A. 染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。
B. 着丝粒分裂一次，核DNA数量减半两次。
4）结果：成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半。
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
1）减数分裂Ⅰ：间期
精原细胞
（1）特点：
核DNA复制，有关蛋白质的合成
（2）结果：
每条染色体上含有2条染色单体（一个着丝粒）
此时：染色体呈染色质丝的状态。
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
2）减数分裂Ⅰ：前期
初级精母细胞
（1）特点：
A. 同源染色体配对-联会（四分体时期）
形状大小一般相同
一条来自父方，一条来自母方
同源染色体
四分体
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
2）减数分裂Ⅰ：前期
（1）特点：
A. 同源染色体配对-联会（四分体时期）
四分体
B. 四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换。
初级精母细胞
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
2）减数分裂Ⅰ：前期
（1）特点：
四分体
1个四分体 = 1 对同源染色体
= 2 条染色体
= 2 个着丝粒
= 4 条染色单体
= 4 个DNA分子
= 8 条脱氧核苷酸链
初级精母细胞
1
2
3
4
A
A′
a
a′
B
b
B′
b′
一个四分体
一对同源染色体
四条姐妹染色单体
右图共有 个四分体， 和 、
和 就是一对同源染色体；1和3、1
和4、2和3、2和4是 染色体。
和 、 和 、 和 、
和 互为姐妹染色单体；A和a、 A和
a′、B和A、 B和a为 。
2
1
2
3
4
非同源
a
a′
A
A′
b
b′
B
B′
非姐妹染色单体
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
【检测】人的体细胞中有46条染色体，在四分体时期，每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目，依次为 （　　　）
　　A. 23对、46条、92条
　　B. 23对、23个、92条
　　C. 46个、46个、92个
　　D. 46个、23个、46个
B
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
3）减数分裂Ⅰ：中期
（1）特点：
成对的同源染色体排列在细胞中赤道板两侧
初级精母细胞
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
4）减数分裂Ⅰ：后期
（1）特点：
A. 同源染色体分离
初级精母细胞
B. 非同源染色体自由组合
C. 分别移向细胞两级
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
5）减数分裂Ⅰ：末期
（1）特点：
A. 细胞质分裂，形成2个子细胞
初级精母细胞
B. 染色体数目减半（核DNA数目减半，第一次）
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
5）减数分裂Ⅱ：前期
（1）特点：
A. 形成2个子细胞
次级精母细胞
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
5）减数分裂Ⅱ：中期
（1）特点：
A. 染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上
次级精母细胞
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
5）减数分裂Ⅱ：后期
（1）特点：
A. 着丝粒分裂，染色单体分开成为染色体
次级精母细胞
B. 染色体数目暂时加倍
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
5）减数分裂Ⅱ：末期
（1）特点：
A.形成4个精细胞
精细胞
B. 核DNA数目减半（第二次）
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
6）精子的分化
精细胞
精子
变形
3.减数分裂过程
一、精子的形成过程
6）精子的分化
（1）核物质浓缩、核形状改变
（2）细胞质：
A. 顶体 (acrosome) ：高尔基体形成。顶体泡，呈双层膜囊状覆盖在精子核的头部；
B. 精子鞭毛：中心粒迁至核基部形成 并延伸；
C. 线粒体：线粒体环绕在鞭毛基部;
其它胞质废弃
鞭毛精子（哺乳类）
头部
颈部
尾部
顶体
细胞核
近端中心粒
远端中心粒
中段
主段
末段
1.场所：高等动植物细胞→有性生殖器官内
二、卵细胞的形成过程
2.人和其他哺乳动物精子形成场所：卵巢
→卵巢
1）腹腔
→卵泡
（一个细胞发育为卵细胞）
卵原细胞
初级卵母细胞
极体
次级卵母细胞
卵细胞
极体
卵细胞获得较多的细胞质
可为受精后形成的受精卵
和早期胚胎发育提供足够
的物质和能量
（第一）
（第二）
二、卵细胞的形成过程
3. 过程
二、卵细胞的形成过程
4. 结论
减数分裂是进行 的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目 的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制 ，而细胞在减数分裂过程中连续分裂 。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的 比原始生殖细胞的减少 。
有性生殖
一半
一次
两次
染色体数目
减半
三、精子和卵细胞的形成异同点
1. 精子和卵细胞形成过程的异同点
染色体复制一次，而细胞连续分裂两次;子细胞染色体数目是原始生殖细胞的一半
相同点
不
同
点
细胞质分裂
精子
卵细胞
有无变形
发生两次细胞质不均等分裂
无
有
均等
成熟生殖细胞数
4
1 (极体退化)
2.染色体和DNA的数量变化
三、精子和卵细胞的形成异同点
1）核DNA
的数量变化
2N
4N
N
间 前 中 后 末 前 中 后 末 时期
核DNA
2.染色体和DNA的数量变化
三、精子和卵细胞的形成异同点
2）每条染色体上的DNA的数量变化
1
2
间 前 中 后 末 前 中 后 末 时期
2.染色体和DNA的数量变化
三、精子和卵细胞的形成异同点
3）染色体的数量变化
2N
4N
N
间 前 中 后 末 前 中 后 末 时期
染色体
2.染色体和DNA的数量变化
三、精子和卵细胞的形成异同点
4）姐妹染色单体的数量变化
2N
4N
N
间 前 中 后 末 前 中 后 末 时期
染色单体
【随堂检测】
三、精子和卵细胞的形成异同点
1、以下关于减数分裂、染色体、DNA的说法，错误的是(　　)
C　
A．次级精母细胞中的核DNA分子正好和正常体细胞的核DNA分子数目相同
B．减数第二次分裂后期，细胞中染色体的数目等于正常体细胞中的染色体数目
C．初级精母细胞中染色体的数目正好和核DNA分子数目相同
D．哺乳动物的任何一种细胞中染色体的数目和着丝点数目相同
【随堂检测】
三、精子和卵细胞的形成异同点
2、如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是( 　 )
B 　
A．图甲一定为次级精母细胞
B．图乙一定为初级卵母细胞
C．图丙为次级卵母细胞或极体
D．图丙中的M、m为一对同源染色体
【随堂检测】
三、精子和卵细胞的形成异同点
3、如图为某动物初级精母细胞中的两对同源染色体，在减数分裂过程中同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。下列说法正确的是 (　 )
D　
A．减数第一次分裂前期发生的交叉互换引起染色体结构的变异
B．在减数第一次分裂中期发生了非同源染色体的自由组合
C．在减数第一次分裂后期移向细胞两极的基因类型一定相同
D．据图分析，②和④来自同一个次级精母细胞
【随堂检测】
三、精子和卵细胞的形成异同点
4、下图为减数分裂过程中细胞核内某物质的变化曲线，对此曲线分析正确的是( 　 )
A 　
A．曲线AB段正在进行DNA复制
B．曲线BC段完成了着丝点分裂
C．曲线DE段可能出现同源染色体交叉互换现象
D．曲线FG段细胞内的着丝点数目和体细胞一致
【随堂检测】
三、精子和卵细胞的形成异同点
5、图1是某雄性动物体内一个正在分裂的原始生殖细胞(e和f基因所在的染色体分别为X、Y染色体)。图2表示该细胞在分裂过程中每条染色体上DNA含量变化(甲曲线)和该细胞中染色体数目的变化(乙曲线)。错误的是(　 　)
A 　
A．图1表示的细胞正处于图2的de段
B．形成图2中ef段变化的原因是细胞中染色体的着丝点发生了分裂
C．两条姐妹染色单体相同位点上出现不同基因的变化可发生在bd段
D．图1表示的细胞正在进行有丝分裂，其产生的子细胞是精原细胞
【随堂检测】
三、精子和卵细胞的形成异同点
6、下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是(　 　)
B 　
A．每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B．进入卵细胞并与之融合的精子几乎不携带细胞质
C．等位基因进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
D．雌、雄配子彼此结合的机会相等，因为它们的数量相等
【随堂练习】
【Y】图甲为显微镜下观察到的是基因型为AaBB的某哺乳动物几个细胞分裂图像；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数）测出细胞周期中DNA含量不同的细胞数；图丙是细胞分裂过程中物质或结构变化的柱状图。请回答下列相关问题：
（1）图甲含有同源染色体的细胞有________，细胞③的名称是________，细胞④中同时出现B、b的原因是________。
①②
次级卵母细胞
基因突变
【随堂练习】
【Y】图甲为显微镜下观察到的是基因型为AaBB的某哺乳动物几个细胞分裂图像；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数）测出细胞周期中DNA含量不同的细胞数；图丙是细胞分裂过程中物质或结构变化的柱状图。请回答下列相关问题：
（2）已知图乙中一组为癌细胞组（对照组），一组是加了抑制剂抑制癌细胞增殖的组（实验组），则实验组为________（填序号），图甲中细胞________可能出现在图乙所示时期中。
⑥
①
【随堂练习】
【Y】图甲为显微镜下观察到的是基因型为AaBB的某哺乳动物几个细胞分裂图像；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数）测出细胞周期中DNA含量不同的细胞数；图丙是细胞分裂过程中物质或结构变化的柱状图。请回答下列相关问题：
（3）图乙b组细胞中DNA数与染色体数的比例为________。如果用秋水仙素处理⑤组细胞，与处理前相比，其b峰的细胞数目将________。
2：1或1：1
增加
【随堂练习】
【Y】图甲为显微镜下观察到的是基因型为AaBB的某哺乳动物几个细胞分裂图像；图乙是利用流式细胞仪（可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数）测出细胞周期中DNA含量不同的细胞数；图丙是细胞分裂过程中物质或结构变化的柱状图。请回答下列相关问题：
（4）图丙a、b、c中表示核染色体的是____________；图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是__________（填图甲中序号）。
a
①②
3.减数分裂产生配子种类问题
三、精子和卵细胞的形成异同点
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
AaBb
AAaaBBbb
aB
aB
Ab
Ab
或
ab
ab
AB
AB
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
若不发生交叉互换
（一个精原细胞）
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
A
A
a
aB
AB
ab
Ab
若发生交叉互换
（一个精原细胞）
3.减数分裂产生配子种类问题
三、精子和卵细胞的形成异同点
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，2种，AB、 ab或Ab、 aB各两个
若发生交叉互换，4种，AB、ab、Ab、aB各一个
一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
AaBb
AAaaBBbb
aB
aB
Ab
Ab
或
ab
ab
AB
AB
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
若不发生交叉互换
（一个卵原细胞）
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
aB
AB
ab
Ab
若发生交叉互换
（一个卵原细胞）
3.减数分裂产生配子种类问题
三、精子和卵细胞的形成异同点
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，2种，AB、 ab或Ab、 aB各两个
若发生交叉互换，4种，AB、ab、Ab、aB各一个
一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB
若发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB
一个基因型为AaBb的个体经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
4种，AB、ab、Ab、aB
4.减数分裂中两种基因重组的描述
三、精子和卵细胞的形成异同点
1）交叉互换式基因重组
交叉互换
2）自由组合式基因重组
A
a
a
B
b
B
b
A
a
B
b
A
a
等位基因
相同基因
交叉互换式基因重组的描述：
a
A
减数第一次分裂前期（四分体时期） ，同源染色体中非姐妹染色单体上的等位基因发生交叉交换。
E
E
e
e
A

导致非姐妹染色单体上的非等位基因发生重组。
A
A
a
a
B
B
b
b
自由组合式基因重组的描述：
减数第一次分裂后期，非同源染色体的自由组合，导致非同源染色体上的非等位基因发生重组。
或
A
A
a
a
B
B
b
b
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
1）如何判断减数分裂的细胞处于哪个时期？
根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
1）如何判断减数分裂的细胞处于哪个时期？
根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。例如，减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
2）减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？？
MⅠ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
2）减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？？
MⅡ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
有丝后期
减Ⅰ后期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减Ⅰ前期
（联会期）
减Ⅰ前期
（四分体时期）
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
初级
精母细胞
初级
卵母细胞
次级精母细胞
或极体
次级
卵母细胞
5.减数分裂和有丝分裂图像的识别
三、精子和卵细胞的形成异同点
技巧：一数二看三判断
一数
染色体
数目
奇数
偶数
减数分裂Ⅱ
二看有无
同源染色体
有
无
减数分裂Ⅱ
三判断
同源染色体行为
无联会、不出现四分体（有丝分裂）
联会、四分体分离（减数分裂Ⅰ）
课堂小结
→
课堂小结
1.定义
四、受精作用
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
卵细胞
精子
2.过程
四、受精作用
卵细胞
2.过程
四、受精作用
1）精子头部进入卵细胞，尾部留在外面。
2.过程
四、受精作用
1）精子头部进入卵细胞，尾部留在外面。
卵细胞
2.过程
四、受精作用
1）精子头部进入卵细胞，尾部留在外面。
卵细胞
2.过程
四、受精作用
2）卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子进入。
卵细胞
2.过程
四、受精作用
3）精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
卵细胞
3.实质
四、受精作用
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
受精卵
1
1?
2
2?
4.结果
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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）
5.受精卵中的遗传物质
四、受精作用
受精卵中的遗传物质
母方：
父方：
细胞核
细胞质（线粒体）
受精卵中的DNA：
受精卵中的染色体：
父母双方各提供一半
母方>父方
细胞核
6.细胞学基础
四、受精作用
1）细胞膜的信息交流功能。
7.减数分裂和受精作用的意义
1）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。
2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
原因：A. 减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性。B. 受精过程中卵细胞和精子的结合具有随机性。
6.细胞学基础
四、受精作用
1）细胞膜的信息交流功能。
7.减数分裂和受精作用的意义
1）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。
2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
2）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。
五、观察减数分裂固定装片
1．实验原理
根据细胞中的染色体_____、______、_____ 的变化，识别减数分裂的各个时期。
2．实验流程
(1)装片的制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察
探讨：能否在一个装片中观察到精原细胞持续性的变化？
探讨：观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？
形态
位置
数目