高中生物 2.1.2精子与卵细胞的产生和受精减数分裂的意义课件 浙科版必修2.ppt

第2课时精子与卵细胞的产生和受精 减数分裂的意义 试管婴儿与受精作用第一个试管婴儿于1978年7月25日在英国诞生 她的名字叫路易斯 布朗 试管婴儿是采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精 形成受精卵 并进行早期胚胎发育 然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿 其实 试管婴儿与一般婴儿的主要区别在于 前者试管内受精 后者体内受精 不管哪种方式 都要经过精子与卵细胞的结合形成受精卵 请思考 1 精子和卵细胞是如何形成的 2 什么是受精 受精卵是怎么形成的呢 主题一精子与卵细胞的产生1 精子的产生 1 产生场所 雄性性腺 睾丸 精原细胞 精细胞 间期 2n 减数第一次分裂 4c 减数第二次分裂 n 后期为2n c n 变形后 减数分裂结束后 初级精母细胞 次级精母细胞 精子 2c 4c 2n 2c n c 2 产生过程 设体细胞染色体数目为2n dna分子数为2c 2 卵细胞的产生 1 产生场所 雌性性腺 卵巢 卵原细胞 第一极体 极体 极体 极体 第二极体 间期 2c 4c 减数第一次分裂 4c 2n 减数第二次分裂 n 后期为2n 减数分裂结束后 c 初级卵母细胞 次级卵母细胞 卵细胞 2n 2c n 2 产生过程 设体细胞染色体数目为2n dna分子数为2c 想一想 在正常情况下 同一种哺乳动物产生的精子和卵细胞的染色体数相等吗 提示 相等 结合精子和卵细胞的产生和受精图 探讨下列问题 1 分析精子的形成过程 1 精 卵 原细胞能通过哪些分裂方式产生子细胞 提示 有丝分裂和减数分裂 精讲点拨 1 精 卵 原细胞的增殖方式 通过有丝分裂产生更多的精 卵 原细胞 2 精子和卵细胞形成的分裂方式 通过减数分裂产生成熟的生殖细胞 2 已知人的体细胞中含有23对同源染色体 则人的正常初级精母细胞中染色体 四分体 染色单体和核dna分子的数目应该各是多少 提示 人的正常初级精母细胞中 有46条染色体 23个四分体 92条染色单体 92个核dna分子 3 如图为含有两对同源染色体的精原细胞 若无交叉互换时 试分析1个精原细胞 能形成多少种精子 若精原细胞数量足够多呢 提示 1个上述精原细胞可以形成2种精子 即ab和ab 或ab和ab 精原细胞数量足够多时可能产生4种精子 即ab ab ab和ab 4 如图在1个精原细胞中 a和a b和b c和c分别表示3对同源染色体 若该精原细胞产生了1个染色体组成为abc的精细胞 请讨论分析另外3个精细胞的染色体组成 提示 由于初级精母细胞经减数第一次分裂时同源染色体分离 故可产生两种次级精母细胞 而每个次级精母细胞进行减数第二次分裂只是着丝粒分裂 染色单体分开 故产生两个相同的精细胞 因此 1个精原细胞经减数分裂产生的4个精细胞 两两相同 由此可知 若产生了1个染色体组成为abc的精细胞 另外3个精细胞的染色体组成应为abc abc abc 2 分析卵细胞的形成过程 1 若图为含有一对同源染色体的卵原细胞 试分析该细胞能形成几种卵细胞 提示 只形成1种卵细胞 即a或a 2 若图为含有两对同源染色体的卵原细胞 试分析1个卵原细胞 能形成多少种卵细胞 若卵原细胞数量足够多呢 提示 1个卵原细胞可以形成1种卵细胞 即可能是ab和ab中的一种 也可能是ab和ab中的一种 卵原细胞数量足够多时可能产生4种卵细胞 即ab ab ab和ab 3 判断精子和卵细胞形成的图像请判断下列细胞的名称 并说明理由 初级卵母细胞 同源染色体分开 细胞质不均等分裂 次级卵母细胞 无同源染色体 着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 细胞质不均等分裂 初级精母细胞 同源染色体分开 细胞质均等分裂 次级精母细胞或第一极体 无同源染色体 着丝粒分裂 姐妹染色单体分开 细胞质均等分裂 1 精子和卵细胞形成的比较 以哺乳动物为例 2 卵细胞和精子形成过程中图像的判定 1 若分开的是同源染色体 则细胞处于减 后期 此时细胞质均等分裂则是精子形成过程中初级精母细胞的分裂 否则 细胞质不均等分裂则是卵细胞形成过程中初级卵母细胞的分裂 2 若分开的是姐妹染色单体 则细胞处于减 后期 此时细胞质均等分裂可能是精子形成过程中次级精母细胞的分裂 也可能是卵细胞形成过程中第一极体的分裂 否则 细胞质不均等分裂则是卵细胞形成过程中次级卵母细胞的分裂 3 观察减数分裂不选择雌性个体的原因 1 卵细胞产生的数量少 2 在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底 排卵时仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞 只有和精子相遇后 在精子的刺激下才能继续完成减数第二次分裂 所以要完整观察减数分裂各时期的图像 特别是减数第二次分裂图像 一般不选择雌性个体 典题训练 下列是某种哺乳动物精子或卵细胞形成过程的细胞分裂图像 回答下列问题 1 精子形成过程的细胞分裂图像顺序 卵细胞形成过程的细胞分裂图像顺序 请填写字母 2 a细胞的名称是 其产生的子细胞名称是 其最终产生的子细胞是 3 图中发生同源染色体分离 非同源染色体自由组合的时期是 在a e中存在同源染色体的是 4 e细胞若是初级卵母细胞 一个e细胞产生的卵细胞实际的数目和种类为 写出其可能的染色体组成 5 如图所示两种卵细胞 其中f可能来自于 g可能来自于 解题指南 解答本题需注意以下两点 1 a b细胞质不均等分裂则为卵细胞的形成过程 2 c d细胞质均等分裂则为精子的形成过程 或第一极体的分裂 解析 首先根据染色体的行为变化及细胞质分裂均等与否确定各细胞名称及时期 a细胞为初级卵母细胞 处于减数第一次分裂后期 b细胞为次级卵母细胞 处于减数第二次分裂后期 c细胞为初级精母细胞 处于减数第一次分裂后期 d细胞为次级精母细胞或第一极体 处于减数第二次分裂后期 e细胞为初级精 或卵 母细胞 处于减数第一次分裂前期 1 精子形成过程顺序 e 初级精母细胞 减数第一次分裂前期 c 初级精母细胞 减数第一次分裂后期 d 次级精母细胞 减数第二次分裂后期 卵细胞形成顺序 e 初级卵母细胞 减数第一次分裂前期 a 初级卵母细胞 减数第一次分裂后期 b 次级卵母细胞 减数第二次分裂后期 d 第一极体 减数第二次分裂后期 2 a细胞 初级卵母细胞 产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞 最终产生的细胞是卵细胞和第二极体 3 同源染色体分离 非同源染色体自由组合发生在减数第一次分裂的后期 即图a c 减数第一次分裂的前 中 后三个时期都存在同源染色体 即图a c e 4 一个e细胞 初级卵母细胞 实际只产生1个卵细胞 染色体组成是1和3 或1和4 或2和3 或2和4 5 f卵细胞中有 大白 和 小黑 两条染色体 可能来自于a b e g卵细胞中有 大黑 和 小白 两条染色体 只可能来自于e 答案 1 e c d 2 初级卵母细胞第一极体和次级卵母细胞第二极体和卵细胞 3 a ca c e 4 1 11和3 或1和4 或2和3 或2和4 5 a b ee 互动探究 1 在上述分裂图中 每条染色体上只有一个dna分子的图有哪些 提示 b d 2 该种哺乳动物的正常体细胞和配子中染色体数应该各是多少 提示 4条 2条 主题二受精和减数分裂的意义1 受精 1 概念 和 结合形成 的过程 2 染色体数目变化 受精卵的染色体数目恢复到原来 的染色体数目 2 减数分裂的意义 1 保持生物 的恒定和 的相对稳定 2 为 提供重要的物质基础 有利于生物对环境的 精子 卵细胞 受精卵 体细胞 染色体数目 遗传性状 生物的变异 适应和进化 1 决定亲代和子代之间染色体数目恒定的生理过程是什么 提示 减数分裂和受精作用 2 受精卵中的染色体一半来自精子 一半来自卵细胞 能说明父母双方各为后代提供一半的遗传物质吗 为什么 提示 不能 因为精子几乎不含细胞质 卵细胞含较多细胞质 所以只能说后代的细胞核中遗传物质一半来自父方 一半来自母方 细胞质中的遗传物质几乎全部来自母方 3 俗话 一母生九子 连娘十个样 的原因是什么 提示 在减数分裂过程中 由于交叉互换和自由组合形成了各种类型的配子 雌雄配子结合后 便形成了众多类型的生物体 分析生物亲子代细胞中染色体数目恒定的原因 1 图解 2 分析 减数分裂使配子中染色体数目减半 而受精作用又使受精卵中染色体数目恢复到体细胞中染色体数目 典题训练 下面对高等动物通过减数分裂形成的精子和卵细胞以及受精作用的描述 正确的是 a 每个卵细胞继承了初级卵母细胞1 4的细胞质b 精子与卵细胞的细胞膜融合后 即完成了受精作用c 整个精子进入卵细胞内 完成受精作用d 减数分裂产生的配子是多种多样的 受精时雌雄配子的结合是随机的 因此 有性生殖产生的后代可有多种表现型 解题指南 解答本题时要明确以下两点 1 理解卵细胞形成过程中细胞质不均等分裂 2 明确受精时精子和卵细胞的融合过程及受精的实质 解析 选d 每个卵原细胞经过减数分裂形成四个子细胞 其中只有一个卵细胞 由于细胞质的不均等分裂 使卵细胞的细胞质较多 即每个卵细胞继承了初级卵母细胞多于1 4的细胞质 受精的实质是精细胞的细胞核与卵细胞的细胞核融合 精细胞变形成为精子的过程中丢失了大部分细胞质 而且进行受精作用时 通常是精子的头部进入卵细胞 尾部留在外面 所以进入卵细胞的精子几乎不携带细胞质 减数分裂形成的配子 染色体组成具有多样性 加上受精过程中卵细胞和精子结合