高一生物（人教版2019必修二）2.1 减数分裂和受精作用课件 （40张PPT）

第二章 基因和染色体的关系
第1节
减数分裂和受精作用
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。
右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
讨论
1、配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
2、针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子的染色体数目是体细胞染色体数目的一半
细胞增殖
真核细胞
体细胞
有丝分裂
无丝分裂
生殖细胞
减数分裂
细胞周期
分裂间期
分裂期
（无细胞周期）
生物学家魏斯曼从理论上预测：
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，精子和卵细胞融合，染色体数目恢复正常。
实际上是特殊的有丝分裂——减数分裂
一 减数分裂
体细胞
精原细胞
一、精子形成的过程（哺乳动物）
睾丸
（一）场所:
(二）过程:
有丝
分裂
体细胞
1、减数分裂前的间期（复制）
2、减数分裂Ⅰ
3、减数分裂Ⅱ
4、变形
减数分裂
(原始生殖细胞)
(成熟生殖细胞)
精子
精细胞
间期复制
变形
精子和睾丸
曲
细
精
管
初级精母细胞
减数
分裂
1、减数分裂前的间期
精原细胞
初级精母细胞
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。
复制
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
染色体数：2n = 8条
DNA数：2n = 8个
单体数：0
单体数：4n = 16条
进入减数分裂Ⅰ
2、减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）
减数分裂Ⅰ前期
同源染色体
发生联会形成四分体
初
级
精
母
细
胞
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
单体数：4n=16条
单体数：4n=16条
减数分裂Ⅰ前期
形状和大小一般都相同
减数分裂中能两两配对
一条来自父方，一条来自母方
同源染色体两两配对的现象
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体
3、四分体：
1对同源染色体 = 1个四分体
相关概念：
1、同源染色体
2、联会：
4、交叉互换:
四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间发生的交换现象。
23对同源染色体
男性：22对常染色体+ XY
女性：22对常染色体+ XX
概念区分：
1、同源染色体：
2、非同源染色体：
3、姐妹染色单体：
4、非姐妹染色单体：
5、交叉互换可发生在：
6、四分体：
A和B、C和D
A和C、A和D、B和C、B和D
a和a'、b和b'、c和c'、d和d'
a和b、a和b'、a'和b、a'和b'等
A和B、C和D
四分体中的非姐妹染色单体之间
各对同源染色体
并排在赤道板两侧
2、减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ前期
初
级
精
母
细
胞
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
单体数：4n = 16条
单体数：4n = 16条
2、减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
同源染色体彼此分离
分别向细胞两极移动
(非同源染色体自由组合)
初
级
精
母
细
胞
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
单体数：4n = 16条
单体数：4n = 16条
2、减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
同源染色体彼此分离
分别向细胞两极移动
非同源染色体自由组合
初
级
精
母
细
胞
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
单体数：4n=16条
单体数：4n=16条
2、减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）
进入减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ后期
一个初级精母细胞分裂成
两个次级精母细胞
(染色体数目减少一半)
次
级
精
母
细
胞
初
级
精
母
细
胞
减数分裂中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
染色体数：2n = 8条
DNA数：4n = 16个
染色体数：n = 4条
DNA数：2n = 8个
单体数：4n=16条
单体数：2n = 8条
3、减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）
中期
前期
次
级
精
母
细
胞
无同源染色体
后期
精
细
胞
染色体数：n = 4条
DNA数：2n = 8个
n = 4条
2n = 8个
2n = 8条
2n = 8个
n = 4条
n = 4个
单体数：2n=8条
2n = 8条
0
0
末期
4、变形
精
细
胞
精子
4个（2种）
1种精子
1种精子
来自一个次级精母细胞
来自另一个次级精母细胞
精细胞
精子
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
2n
有同源染色体
无同源染色体
染色体数、DNA数、染色单体数、同源染色体数的数量变化
比较项目
减数分裂第一次分裂
减数分裂第二次分裂
间期
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
染色体数
2N
2N
2N
2N
N
N
N
2N
N
DNA数
2N?4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
2N
N
染色单体数
0?4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
0
0
同源染色体对数
N
N
N
N
0
0
0
0
0
2N
4N
染 色 体 变 化 曲 线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
细胞分裂-减Ⅰ完成
细胞分裂-减Ⅱ完成
着丝粒分裂
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精细胞
DNA复制
细胞分裂-减Ⅰ完成
细胞分裂-减Ⅱ完成
2N
4N
染色单体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染色体复制
细胞分裂-减Ⅰ完成
着丝粒分裂
卵原细胞
二、卵细胞形成的过程（哺乳动物）
卵巢
（一）场所:
(二）过程:
有丝
分裂
体细胞
1、减数分裂前的间期（复制）
2、减数分裂Ⅰ
3、减数分裂Ⅱ
减数分裂
(原始生殖细胞)
(成熟生殖细胞)
卵细胞
间期复制
3个极体退化消失
卵细胞和卵巢
卵细胞
卵泡
卵细胞形成的过程与精子基本相同
初级卵母细胞
减数
分裂
（三）卵细胞与精子形成过程的主要区别：
1、减数分裂Ⅰ:初级卵母细胞进行不均等分裂
次级卵母细胞
极体
初级卵母细胞
2、减数分裂Ⅱ:次级卵母细胞进行不均等分裂
次级卵母细胞
极体
卵细胞
极体
极体
极体
不均等
分裂
不均等
分裂
均等
分裂
可
判
断
雌
雄
3、产生子细胞个数
1个精原细胞 → 4个 2种精子
1个卵原细胞 → 1个 1种卵细胞 + 3个2种极体
4、卵细胞产生无变形过程
5、卵细胞在卵巢中形成。
中期
前期
后期
末期
后期
前期
中期
后期
减数分裂前的间期
进行有性生殖 的真核生物
原始生殖细胞 → 成熟生殖细胞
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次，
对象:
时期:
特点:
结果:
三、减数分裂的概念
成熟生殖细胞中的染色体是原始生殖细胞中的染色体数目的一半
(精原细胞、卵原细胞)
（精子、卵细胞）
交叉互换:
可使产生生殖细胞种类增多
分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同
分裂后所形成的子细胞中染色体数目减少一半
分裂后形成2个体细胞
分裂后形成4个精子或1个卵细胞
无同源染色体联会等行为
同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象
1、细胞分裂过程中均出现纺锤体
2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次
相同点
染色体复制一次，细胞只分裂一次
染色体复制一次，细胞连续分裂两次
不 同 点
有丝分裂
减数分裂
有丝分裂和减数分裂的异同点
减数分裂Ⅰ
有丝分裂
减数分裂
减数分裂Ⅱ
间期复制
有丝分裂与减数分裂图象
有
同
源
染
色
体
间期复制
无同源
染色体
前
中
后
末
一数
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看
同
源
染
色
体
有同源染色体
无同源染色体
三判断
同
源
染
色
体
行
为
无同源染色体行为
（有丝分裂）
联会、四分体、分离
（减Ⅰ）
减Ⅱ
减Ⅱ
技巧：一数二看三判断
二 受精作用
减数分裂形成的精子和卵细胞，要相互结合形成受精卵，才能发育成新个体；
1、概念：
卵细胞和精子_________、_____成为_______的过程；
相互识别
融合
受精卵
2、过程：
①精子的____部进入卵细胞，____部留在外面；
头
尾
②卵细胞的_______会发生_______________,以_____________
③精子的头部进入卵细胞后不久，精子的______就与卵细胞的_______相_____，使彼此的染色体会合在一起；
细胞膜
复杂的生理反应
阻止其他精子进入
细胞核
细胞核
融合
一、 受精作用
3、受精作用的实质*：
精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起；
受精卵中的_______数目又______________________，
保证了_____________________，其中有一半染色体来自精子(___方)另一半来自卵细胞(____方)；
4、意义：
恢复到体细胞中的数目
物种染色体数目的稳定
染色体
父
母
5、减数分裂和受精作用的意义*：
6、受精前后，卵细胞的不同：
①保证了每种生物______________________，维持了生物______________；
前后代染色体数目的恒定
②对于生物的_____和______，都是十分重要的；
遗传的稳定性
遗传
变异
①受精前：卵细胞的________和_________进行的比较_____；
细胞呼吸
②受精后：受精过程使卵细胞变得十分______，然后受精
卵将迅速进行细胞_______、_______，新生命由此开始
了遗传物质与______相互作用的发育过程；
物质合成
缓慢
活跃
分裂
分化
环境
①精卵细胞识别：与细胞膜表面的受体蛋白有关；
体现了细胞膜的功能——进行细胞间的信息交流
②精卵细胞融合：
体现了细胞膜的结构特性——具有一定的流动性；
知识拓展
⑤受精卵中的DNA:少一半来自父方,多一半来自母方
③受精卵中的染色体：一半来自父方，一半来自母方
④细胞核中的DNA：一半来自父方，一半来自母方
①减数分裂前的间期：
②减数分裂Ⅰ：
③减数分裂Ⅱ：
④有丝分裂：
O
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
O-B
B-C
C-E
F-L
受精作用
二、 配子中染色体组合的多样性
1、产生配子的种类（不考虑交叉互换）
①一个精原细胞（含n对同源染色体）
产生精子的数目：_____ 个，种类：_____种。
4
2
②一个卵原细胞（含n对同源染色体）
产生卵细胞的数目：_____ 个，种类：_____种。
1
1
③一个生物体（含n对同源染色体）
有许多精原细胞：产生_____ 个，____种精细胞
有许多卵原细胞：产生_____ 个，____种卵细胞
许多
许多
2n
2n
a
A
B
C
b
c
A
B
C
a
b
c
a
B
C
A
b
c
a
b
C
A
B
c
或
或
1对
2对
3对
2种
4种
8种
1 2 1’ 2’
若考虑交叉互换，配子的种类有变化吗？
思考
交叉互换:
可使产生配子种类增多
一个生物体（含n对同源染色体）
产生＞____种精细胞
产生＞____种卵细胞
2n
2n
2、同一双亲的后代呈现多样性的原因：
①有性生殖过程中，减数分裂形成的配子_________________，导致________________________；
②受精过程中卵细胞和精子结合的_______；
不同配子遗传物质的差异
随机性
染色体组合具有多样性
223种卵细胞
223种精子
×
= 246
考虑交叉互换
≥246
配子多样性
受精作用的随机性
后代多样性
生物的进化
3、有性生殖的优越性体现在：
同一双亲有性生殖的后代呈现多样性，这种多样性有利于生物__________________，有利于生物___________________；
适应多变的自然环境
在自然选择中进化