【新教材 】2020-2021学年高一生物（人教版（2019）必修二）2.1 减数分裂和受精作用 减数分裂 课件（51张PPT）

有丝分裂
细胞周期
分裂间期
前期
中期
后期
末期
生殖细胞也是通过有丝分裂过程形成的吗？
第二章
基因和染色体的关系
2.1

减数分裂与受精作用
{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。
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。
2.针对插图，你还能提出什么问题或猜想？
思考：如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样？
作出推理
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
精子
92
92
46
受精
（有丝分裂）
46
46
如果配子也是通过有丝分裂形成的，那么配子中的染色体数目和体细胞中的将是一致的。
　　魏斯曼的预测：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（一种特殊的有丝分裂）
减数分裂是怎样进行的？
染色体数目是如何减半的呢？
一 减数分裂
进行有性生殖的生物
成熟生殖细胞过程中
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
范围：
时期：
特点：
结果：
成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
一、减数分裂概念
（一）场所：高等动植物细胞→
二、精子的形成过程
（二）人和其他哺乳动物：
（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
有性生殖器官内
睾丸
（三）减数分裂过程:
精子形成的全过程
精子的形成过程的三个阶段
精原细胞
初级
精母细胞
次级
精母细胞
精细胞
精子
染色体复制
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
减数分裂
减数分裂前
（一）
（二）
（三）
染色体复制
体积增大
初级精母细胞
精原细胞
1.减数分裂前的间期
（1）特点：
染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成)
（2）结果：
每条染色质上含有2条染色单体，染色质数目不变，DNA含量加倍
染色体的复制
初级精母细胞
联会，形成四分体
2.减数分裂Ⅰ：
前期
①联会：减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。
特点：
同源染色体：
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。
如：A与B ，C与D。
思考：①A与C、A与D、B与D、B与C是什么？
非同源染色体
②体细胞中有无同源染色体？
有
初级精母细胞
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
②四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体
a与a'，b与b'，c与c',d与d'是姐妹染色单体，
a与b ，a与b'， a'与b，a'与b'→ 非姐妹染色单体
③互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换
相应的片段。
①
②
③
④
1
2
1
2
3
4
A
A′
a
a′
B
b
B′
b′
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
同源染色体(四分体) 排列在赤道板上
初级精母细胞
中期
初级精母细胞
或
特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合
后期
初级精母细胞
次级精母细胞
特点：一个初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞，
染色体数目减半，核DNA数目减半。
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
思考：减数分裂过程中染色体数目的减半发生在什么时候？
末期
2个次级精母细胞
注意：减Ⅱ间期的时间很短或者
没有，但一定无染色体的复制
特点：细胞无同源染色
体，染色体散乱分布。
3.减数分裂Ⅱ：前期
特点：染色体的着丝
粒排列在赤道板上
2个次级精母细胞
中期
2个次级精母细胞
特点：着丝粒分裂，姐妹
染色单体分开，成为两条
染色体，分别向细胞两极
移动（染色体数暂时加倍）。
后期
特点：
减数分裂结束，
两个次级精母细胞
形成四个精细胞，
染色体数目减半，
核DNA数目减半。
4个精细胞
2个次级精母细胞
末期
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
4.精子的变形
有丝分裂
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
（减数分裂Ⅰ）
减数分裂Ⅱ
精子形成过程总结
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
减数分裂前的间期：　
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）
末期：形成4个精细胞
4个精子
变形
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合
精子形成过程：
染色体数减半
无同源染色体
末期：形成2个次级精母细胞
前期：染色体散乱分布
中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
染色体复制、细胞体积增大
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.染色体数目减半发生在:
5. DNA数目减半发生在:
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅰ分裂完成时
减II分裂完成时
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
细胞名称
初级精母细胞→次级精母细胞
次级精母细胞→精细胞
着丝粒
不分裂
分裂
染色体数目
2N→N，减半
N→2N→N，不减半
DNA数目
4C→2C，减半
2C→C，减半
染色体主要行为
同源染色体联会,非姐妹染色单体互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
染色体的着丝粒排列在赤道板上，姐妹染色单体分开
同源染色体
有
无
1.场所：高等动植物细胞→有性生殖器官内
三、卵细胞的形成过程
2.人和其他哺乳动物卵子形成场所：卵巢
→卵巢
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）
3. 过程
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂、细胞分化
同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
同源染色体排列在赤道板两侧
形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
细胞体积增大、染色体复制
前期：
联会、四分体（非姐妹染色单体互换）
中期：
后期：
末期：
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期：染色体散乱分布
中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
末期：1个卵细胞+3个第二极体
减数分裂前的间期：
4.卵细胞的形成过程：
5. 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
精子
卵细胞
两次细胞质
不均等分裂
无
有
均等
4
1
睾丸
卵巢
场所
成熟生殖细胞数
有无变形
细胞质分裂
精子
形成
场所
场所
过程
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
睾丸
卵巢
卵细胞形成
不均等分裂
均等分裂
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}
有丝分裂
减数分裂
细胞类型
分裂次数
子细胞数目
同源染色体行为
意义
四.有丝分裂和减数分裂的比较
复制一次/分裂一次
2
不联会、无四分体形成
在个体发育中亲代细胞
与子代细胞之间维持
遗传性状的稳定
体细胞
原始生殖细胞
复制一次/分裂二次
１或４
联会后形成四分体
减数分裂和受精作用
使上下代生物之间
保持染色体数目的恒定
　
间期
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅱ前
减Ⅱ中
减Ⅱ后
染色体
染色单体
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
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
2N
0
2N
N
0
N
五.减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA含量变化
1、数量变化规律:
精细胞
2N
4N
2、染 色 体 变 化 曲 线
次级性母细胞
性原细胞
初级性母细胞
生殖细胞
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
次级性母细胞
2N
4N
性原细胞
3、DNA 变 化 曲 线
初级性母细胞
生殖细胞
DNA分子复制
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
2N
4N
4、染色单体变化曲线
次级性母细胞
性原细胞
初级性母细胞
生殖细胞
DNA分子复制
(着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体)。
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期
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）
五.减数分裂和有丝分裂图像的识别
注意：
一般来说，细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细胞质的分裂方式等。
1）细胞板隔裂→植物细胞；细胞膜溢裂→动物细胞。
2）矩形有壁为植物细胞；图形无壁一般为动物细胞。
3）依据细胞质分裂方式的判断：
不均等
均等
有同源染色体
无同源染色体
初级卵母细胞
次级卵母细胞
初级精母细胞
有同源染色体
无同源染色体
次级精母细胞或第一极体
辨析各个时期细胞图
有丝 中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ 中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ前期
有丝 后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
即时突破
五、实验：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
形态
位置
数目
2.选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
如动物精巢、植物花药
3.流程
制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片
↓
显微观察：低倍镜→高倍镜→绘图
4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ前期
4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ末期
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。
3、观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？
1.雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量
2.在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞
1、当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？
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。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。
讨论：
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？
减数分裂Ⅰ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。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，末期细胞两极的染色体不含染色单体。
3、你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？
同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。