2020_2021学年新教材高中生物第2章基因和染色体的关系1.1减数分裂课件新人教版必修2202103151193

1、第第2 2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用 第一课时第一课时 减数分裂减数分裂 人体有23对染色体，精 子和卵细胞结合形成受精 卵，发育成子代个体。如 果精子和卵细胞的染色体 数不变，那么子代个体的 染色体数会是什么样呢？ 4646 受精卵受精卵 新个体新个体 父父母母 （有丝分裂）（有丝分裂） 9292 9292 4646 受精受精 （有丝分裂）（有丝分裂） 假设假设: 配子（精子配子（精子 或卵细胞）是或卵细胞）是 通过通过有丝分裂有丝分裂 的方式产生的的方式产生的 精精 子子 46 卵卵 细细 胞胞 46 提出问题提出问题

2、4646 卵卵 细细 胞胞 受精卵受精卵 新个体新个体 父父母母 精精 子子 4646 4646 受精受精 4646 （有丝分裂）（有丝分裂） ？ ？ 作出推理作出推理 4646 卵卵 细细 胞胞 受精卵受精卵 新个体新个体 父父母母 精精 子子 4646 4646 受精受精 4646 23 23 （有丝分裂）（有丝分裂） 减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂 阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞 1.1.根据有丝分裂，阐明减数分裂、同源染色体、四分体、联根据有丝分裂，阐明减数分裂、同源染色体、四分体、联 会等概念。会等概念。（生命观念、科学

3、思维）（生命观念、科学思维） 2.2.阐述精子和卵细胞的形成过程。阐述精子和卵细胞的形成过程。（生命观念）（生命观念） 3.3.基于对比、分析，阐述精子和卵细胞形成过程各时期染色基于对比、分析，阐述精子和卵细胞形成过程各时期染色 体和体和DNADNA的行为变化的异同点。的行为变化的异同点。（科学思维）（科学思维） 体会课堂探究的乐趣，体会课堂探究的乐趣， 汲取新知识的营养，汲取新知识的营养， 让我们一起让我们一起 吧！吧！ 进进走走课课堂堂 进行进行_的生物。的生物。 原始生殖细胞原始生殖细胞 成熟生殖细胞。成熟生殖细胞。 细胞细胞 ，而染体而染体 。 v对象对象: : v时期时期: : v特

4、点特点: : v结果结果: : 成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细 胞中的染色体数目胞中的染色体数目 。 一、自主学习，完成下面填空：一、自主学习，完成下面填空： 有性生殖有性生殖 分裂两次分裂两次只复制一次只复制一次 减少一半减少一半 【提示】【提示】减数分裂特殊性主要体现在：减数分裂特殊性主要体现在： (1)DNA(1)DNA复制一次，细胞连续分裂两次；复制一次，细胞连续分裂两次； (2)(2)有独特的染色体行为有独特的染色体行为同源染色体联会、分离；同源染色体联会、分离； (3)(3)分裂结果：得到四个细胞并且染色体数减半；分裂结果：得到四个细胞

5、并且染色体数减半； (4)(4)形成的是生殖细胞而不是体细胞。形成的是生殖细胞而不是体细胞。 基于生物学事实和证据基于生物学事实和证据 运用归纳与概括，体现运用归纳与概括，体现 了科学思维的核心素养。了科学思维的核心素养。 思考：思考：减数分裂被称为特殊的有丝减数分裂被称为特殊的有丝 分裂，特殊在什么地方？分裂，特殊在什么地方？ 睾丸睾丸 二、哺乳动物精子的形成过程二、哺乳动物精子的形成过程 1.1.形成部位：形成部位： 精原细胞（原始雄性生殖细胞）精原细胞（原始雄性生殖细胞）体细胞体细胞 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 精子精子 2.2.精子形成的大致过程：精子形成的大致过程： 初级精母

6、初级精母 细胞细胞 次级精次级精 母细胞母细胞 精细胞精细胞精子精子 精原精原 细胞细胞 染色体复制染色体复制 减数第一次分裂减数第一次分裂 减数第二次分裂减数第二次分裂 变形变形 精原细胞精原细胞 同源染色体同源染色体 形状和大小一般相同形状和大小一般相同 一条来自父方，一条来自父方， 一条来自母方一条来自母方 A a B b A A和和a a、B B和和b b： 同源染色体同源染色体 A A和、和和、和b b、a a和、和、a a和和b b： 非同源染色体非同源染色体 来源相同的两条来源相同的两条 染色体是不是同染色体是不是同 源染色体呢？源染色体呢？ 特点：特点：染色体的复制（染色体的复

7、制（DNADNA的复制和有关蛋白质的合成）的复制和有关蛋白质的合成） 精原细胞精原细胞 （原始生殖细胞（原始生殖细胞） 染色体的复制染色体的复制 减数第一次分裂前的间期：减数第一次分裂前的间期： 初级精母细胞初级精母细胞 特特 点：点：同源染色体联会形成四分体。同源染色体联会形成四分体。 四分体：四分体：联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体。 联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体。 联联 会：会：同源染色体两两配对的现象。 同源染色体两两配对的现象。 初级精母细胞初级精母细胞 （1 1）减数第一次分裂前期：）减数第一次分裂前期： 四分体四分体=4条染色条染色 单体单体=1对同源染对同源

8、染 色体色体=两条染色体两条染色体 3.3.减数分裂各时期特点：减数分裂各时期特点： 四分体四分体 一对同源染色体一对同源染色体 一对同源染色体一对同源染色体 （含四条染色单体）（含四条染色单体） 四分体四分体 同源染色体同源染色体联会，联会， 四分体四分体出现出现 属于姐妹染色单属于姐妹染色单 体的是体的是: 属于非姐妹染色单属于非姐妹染色单 体的是体的是: 1和和2 3和和4 1和和31和和4 2和和32和和4 同源染色体内非姐妹染色单体同源染色体内非姐妹染色单体的交叉互换的交叉互换 3 41 2 部分交换部分交换 课后思考课后思考:对生物有何意义对生物有何意义 细胞中有细胞中有 对同源染

9、色体，它们分对同源染色体，它们分 别是别是: : 。 哪几条是非同源染色体？哪几条是非同源染色体？ 2 2 A A和和C C、A A和和D D、B B和和C C、 B B和和D D A A和和B B、C C和和D D 【例【例1 1】 一个四分体含有一个四分体含有 对同源染色体，对同源染色体， 含有含有 条染色单体，条染色单体， 条染色体条染色体 个个DNADNA分子。分子。 1 1 2 24 4 4 4 理解同源染色体、非同源染色体、理解同源染色体、非同源染色体、 四分体等概念。四分体等概念。 特点：特点：各对同源染色体排列在赤道板两侧。各对同源染色体排列在赤道板两侧。 初级精母细胞初级精母

10、细胞 （2 2）减数第一次分裂中期：）减数第一次分裂中期： 特点：特点：同源染色体彼此分离，同源染色体彼此分离， 非同源染色体自由组合。非同源染色体自由组合。 （3 3）减数第一次分裂后期：）减数第一次分裂后期： 初级精母细胞初级精母细胞 非同源染色体非同源染色体 自由组合会有自由组合会有 哪些情况呢？哪些情况呢？ 非同源染色体的自由组合非同源染色体的自由组合 组合一组合一 ab b a 组合二组合二 组合三组合三 组合四组合四 第一种第一种 可能性可能性 第二种第二种 可能性可能性 特点：特点：一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞， 染色体数目减半。

11、染色体数目减半。 （4 4）减数第一次分裂末期：）减数第一次分裂末期： 初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞 染色体数目减半染色体数目减半 的原因是什么？的原因是什么？ （5 5）减数第二次分裂前期：）减数第二次分裂前期： 次级精母细胞次级精母细胞 特点：特点：非同源染色体散乱分布。非同源染色体散乱分布。 每个次级精母细胞的染色体数每个次级精母细胞的染色体数 目只有初级精母细胞的一半，目只有初级精母细胞的一半， 细胞内无同源染色体细胞内无同源染色体 （6 6）减数第二次分裂中期：）减数第二次分裂中期： 次级精母细胞次级精母细胞 特点：特点：非同源染色体排列在赤道板位置。非同源染色体

12、排列在赤道板位置。 （7 7）减数第二次分裂后期：）减数第二次分裂后期： 次级精母细胞次级精母细胞 特点：特点：非同源染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染非同源染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染 色单体分开形成染色体。色单体分开形成染色体。 减数第二次分裂后期染减数第二次分裂后期染 色体数目暂时加倍，减色体数目暂时加倍，减 数第二次分裂末期又变数第二次分裂末期又变 回原来的数目。回原来的数目。 （8 8）减数第二次分裂末期：）减数第二次分裂末期： 次级精母细胞次级精母细胞 精子精子 （成熟生殖细胞）（成熟生殖细胞） 精细胞精细胞 变形变形 特点：特点：两个次级精母细胞形成四个精细胞。两个次级精母细胞形成

13、四个精细胞。 变形变形 减数第二次分减数第二次分 裂与有丝分裂裂与有丝分裂 有什么异同点？有什么异同点？ 联会、四分体联会、四分体 同源染色体分离同源染色体分离 着丝粒分裂着丝粒分裂 染色单体分开染色单体分开 次级次级 精母精母 细胞细胞 细胞细胞 增大增大 染色染色 体复体复 制制 变形变形 间期间期 减数第一次分裂减数第一次分裂 减数第二次分裂减数第二次分裂 1个个 1个个 2个个4个个4个个 思考：思考： （1 1）减数第一次分裂的实质是）减数第一次分裂的实质是_,_,减数减数 第二次分裂的实质是第二次分裂的实质是_。 （2 2）染色体数目减半发生在）染色体数目减半发生在_。 精原精原

14、细胞细胞 初级初级 精母精母 细胞细胞 精精 细细 胞胞 精精 子子 同源染色体分离同源染色体分离 姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离 减数第一次分裂减数第一次分裂 减数第二次分裂减数第二次分裂 2 2n n 4 4n n 间期间期减数第一次分裂减数第一次分裂 4.4.一个细胞核内染色体变化曲线一个细胞核内染色体变化曲线 染色体数目染色体数目 时期时期 基于生物学事实和证 据运用模型与建模等 方法，体现了科学思 维的核心素养。 减数第二次分裂减数第二次分裂 2 2n n 4 4n n 减数第一次分裂减数第一次分裂 5.5.一个细胞核内一个细胞核内DNADNA变化曲线变化曲线 间期间期 DNADN

15、A数目数目 时期时期 基于生物学事实基于生物学事实 和证据运用模型和证据运用模型 与建模等方法，与建模等方法， 体现了科学思维体现了科学思维 的核心素养。的核心素养。 C C 【例2】下列各细胞图中，一定不属于精子形成过程的是（ ） A B C D A细胞为变形后形成的精子，属于精子的形成过程；细胞为变形后形成的精子，属于精子的形成过程；B细胞处于减数第二次分裂后期，细胞处于减数第二次分裂后期， 可能属于精子的形成过程；可能属于精子的形成过程；C细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质不均等分裂，细胞处于减数第二次分裂后期，且细胞质不均等分裂， 称为次级卵母细胞，属于卵细胞的形成过程；称为次级卵母

16、细胞，属于卵细胞的形成过程；D细胞处于减数第一次分裂前期，可细胞处于减数第一次分裂前期，可 能属于精子的形成过程。故选能属于精子的形成过程。故选C。 细胞分裂图像辨别细胞分裂图像辨别 1.1.染色体数目的奇偶性染色体数目的奇偶性 奇数：减奇数：减、成熟的生殖细胞（配子）、成熟的生殖细胞（配子） 偶数：减偶数：减、减、减、有丝分裂、有丝分裂 2.2.有无同源染色体有无同源染色体 无同源染色体：减无同源染色体：减、成熟的生殖细胞（配子）、成熟的生殖细胞（配子） 有同源染色体：有同源染色体： 减减：有同源染色体的联会、分离：有同源染色体的联会、分离 有丝分裂有丝分裂 ：无同源染色体的联会、分离：无同

17、源染色体的联会、分离 基于生物学事实和证据，运基于生物学事实和证据，运 用归纳与概括方法，体现了用归纳与概括方法，体现了 科学思维的核心素养。科学思维的核心素养。 三、哺乳动物卵细胞的形成过程三、哺乳动物卵细胞的形成过程 卵巢卵巢1.1.场所场所: : 2.卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程: 卵原细胞卵原细胞 复制复制 同源染色同源染色 体分离体分离 联会联会 卵细胞卵细胞 第一极体第一极体 次级卵母细胞次级卵母细胞 着丝着丝粒粒 分裂分裂 着丝着丝粒粒 分裂分裂 第二第二 极体极体 初级卵母细胞初级卵母细胞 1.1.正常情况下一个精原细胞形成正常情况下一个精原细胞形成4 4个精细胞，基因型有

18、个精细胞，基因型有2 2种。而一个卵种。而一个卵 原细胞形成原细胞形成1 1个卵细胞和个卵细胞和3 3个极体，卵细胞只有个极体，卵细胞只有1 1种基因型。种基因型。 2.2.不均等分裂现象只发生在卵细胞形成过程中，而极体的分裂是均等不均等分裂现象只发生在卵细胞形成过程中，而极体的分裂是均等 的。的。 3.3.精子的形成需要经过精细胞的变形，而卵细胞没有变形现象。精子的形成需要经过精细胞的变形，而卵细胞没有变形现象。 思考：思考：精子与卵细胞形成的精子与卵细胞形成的 区别是什么？区别是什么？ 【例【例3 3】某动物的卵巢中有某动物的卵巢中有1010个卵原细胞，经过减数分裂可以形成卵个卵原细胞，经

19、过减数分裂可以形成卵 细胞和极体的个数分别是细胞和极体的个数分别是( )( ) A A1010和和10 B10 B1010和和4040 C C4040和和120 D120 D1010和和3030 D D 每个卵原细胞经减数分裂可产生每个卵原细胞经减数分裂可产生1个卵细胞和个卵细胞和3个极体，所以个极体，所以10个卵个卵 原细胞可产生原细胞可产生10个卵细胞和个卵细胞和30个极体。个极体。 【例【例4 4】下列选项属于减数分裂与有丝分裂过程共同点的是（）下列选项属于减数分裂与有丝分裂过程共同点的是（） A.A.都有联会现象都有联会现象 B.B.都有一次染色体的复制都有一次染色体的复制 C.C.都

20、只有一次细胞分裂都只有一次细胞分裂 D.D.都有同源染色体的分离都有同源染色体的分离 B B 同源染色体的联会只发生在减数分裂过程中；减数分裂和有丝分裂都在间同源染色体的联会只发生在减数分裂过程中；减数分裂和有丝分裂都在间 期进行一次染色体的复制；减数分裂进行两次细胞分裂，而有丝分裂进行期进行一次染色体的复制；减数分裂进行两次细胞分裂，而有丝分裂进行 一次细胞分裂；同源染色体的分离只发生在减数分裂过程中。故选一次细胞分裂；同源染色体的分离只发生在减数分裂过程中。故选B。 比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂 不不 同同 点点 发生部位发生部位 染色体复制次数染色体复制次数 细胞分裂

21、次数细胞分裂次数 有无同源染色体有无同源染色体 有无联会、四分体有无联会、四分体 有无同源染色体分离有无同源染色体分离 着丝粒何时着丝粒何时分裂分裂 子细胞染色体数目子细胞染色体数目 子细胞名称和数目子细胞名称和数目 相相 同同 点点 体细胞体细胞生殖器官生殖器官 2 2次次 1 1次次 1 1次次 1 1次次 有有 有有 有有 无无 有有 无无 减减后期后期 后期后期 减半减半 不变不变 精子精子4 4个；卵细个；卵细 胞胞1 1个，极体个，极体3 3个个 都有纺锤丝，染色体的变化相近都有纺锤丝，染色体的变化相近 体细胞体细胞2 2个个 减数分裂与有丝分裂的比较减数分裂与有丝分裂的比较 基于

22、生物学事基于生物学事 实和证据，运实和证据，运 用归纳与概括用归纳与概括 方法，体现了方法，体现了 科学思维的核科学思维的核 心素养。心素养。 精子精子 形成形成 场所 场所 过程间期减数分裂减数分裂变形 睾丸 卵巢 卵细胞卵细胞 形成形成 不均等分裂 均等分裂 1 1关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述, ,错误的是错误的是( () ) A.A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离 B.B.有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会有丝分裂中期和减数第一次分裂

23、中期都发生同源染色体联会 C.C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同 D.D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上 B B 有丝分裂染色体复制一次，细胞分裂一次，前期同源染色体不联会，中期有丝分裂染色体复制一次，细胞分裂一次，前期同源染色体不联会，中期 染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，移向两极；减数分裂染染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，移向两极；减数分裂染 色体复制一次，细胞连续分裂两次，减数第一次分裂前期发生同源染色体色体复制一

24、次，细胞连续分裂两次，减数第一次分裂前期发生同源染色体 联会，后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第二次分裂中联会，后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第二次分裂中 期类似有丝分裂，染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，移向期类似有丝分裂，染色体排列在赤道板上，后期姐妹染色单体分离，移向 两极。两极。 2.2.某动物的卵原细胞有某动物的卵原细胞有6 6条染色体，在初级卵母细胞中条染色体，在初级卵母细胞中 出现的着丝粒数和四分体数分别为（出现的着丝粒数和四分体数分别为（ ） A.6A.6和和12 B.612 B.6和和3 C.123 C.12和和6 D.126 D.12

25、和和1212 B B 1个四分体有1对同源染色体、2条染色体、4条染色单体、4个DNA分子。在减数 分裂过程中，由于卵原细胞有6条染色体，所以能形成3个四分体；着丝粒分裂发 生在第二次分裂后期。因此在减数第一次分裂的初级卵母细胞中，着丝粒数等于 染色体数，为6个。故选B。 3.3.已知某种细胞有已知某种细胞有4 4条染色体条染色体, ,且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。且两对等位基因分别位于两对同源染色体上。 某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其某同学用示意图表示这种细胞在正常减数分裂过程中可能产生的细胞。其 中表示错误的是中表示错误的是 ( ( ) )D D 减数分裂过程中等位基因随着同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基减数分裂过程中等位基因随着同源染色体分离而分离，非同源染色体上的非等位基 因随着非同源染色体的自由组合而自由组合。等位基因一般指位于一对同源染色体因随着