2.1.1 减数分裂 （第1课时）课件高一下学期生物人教版必修2

第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用第1课时

本课时主要内容

一、精子的形成过程

二、卵细胞的形成过程

三、减数分裂中染色体、DNA相对含量的变化曲线

四、减数分裂的概念

五、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片末期两消两现新壁建后期粒裂数增均两极形定数清赤道齐中期前期膜仁消失现两体间期复制合成姐妹生有丝分裂细胞的细胞增殖的过程特点：(以植物细胞为例）有丝分裂：真核生物产生体细胞的分裂方式。形成的子代细胞与亲代细胞染色体数目相同。温故知新：有丝分裂意义：亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA复制）后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而保证了亲子代细胞之间遗传的稳定性。（必修1第114页）染色体的复制亲代细胞子代细胞（染色体均分）特点：染色体（DNA）复制一次，细胞分裂一次，子细胞拥有和亲代细胞一样的染色体数（核DNA分子数）。情境导入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。情境导入果蝇配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？♀♂体细胞配子果蝇体细胞和配子的染色体示意图①配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半；②配子的染色体来自体细胞中每对染色体中的一条染色体。针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？配子形成的分裂方式是什么呢？1.有性生殖由亲本产生有性生殖细胞---配子，经过两性生殖细胞（如精子和卵细胞）的结合，产生合子（如受精卵），由合子发育成新个体的生殖方式。一.减数分裂雄配子雌配子减数分裂减数分裂受精卵（2N）成长为男性或女性男性（2N）女性（2N）受精生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。体细胞：除生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有200多种，如神经细胞、血细胞等。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。这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂——减数分裂。魏斯曼的预测魏斯曼(1834---1914)AugustWeismann，德国动物学家一、精子的形成过程1形成场所曲细精管人的睾丸和精子示意图2形成过程精细胞减数分裂Ⅰ变形人和其他哺乳动物→睾丸精子（成熟生殖细胞）精原细胞的染色体数与体细胞（2n)相同体细胞有丝分裂细胞分化间期初级精母细胞次级精母细胞减数分裂Ⅱ一、精子的形成过程（2n=4）精原细胞次级精母细胞精细胞初级精母细胞精子间期染色体复制变形精原细胞次级精母细胞精细胞精子初级精母细胞间期染色体复制减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形（1个）（1个）（2个）（4个）（4个）减数分裂曲细精管人的睾丸和精子示意图一、精子的形成过程（2n=4）特点1、细胞体积增大2、DNA（染色体）复制3、出现姐妹染色单体4、有关蛋白质的合成特别提醒：

间期复制前的细胞称为精原细胞，复制后成为初级精母细胞。精原细胞（原始生殖细胞）染色体的复制（一）减数分裂前的间期：初级精母细胞一、精子的形成过程（2n=4）（二）减数分裂1、减数分裂Ⅰ①同源染色体联会，形成四分体；②同源染色体的非姐妹染色单体上相应片段可发生互换。联会的同源染色体排列在赤道板两侧。同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，着丝粒未分裂减数分裂Ⅰ前期减数分裂Ⅰ中期减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅰ末期一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞，染色体数目减半初级精母细胞①配对的两条染色体，性状和大小一般相同，②一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。同源染色体姐妹染色单体非姐妹染色单体(1)特点①同源染色体配对（联会）形成四分体②四分体中的非姐妹染色单体间发生互换1）同源染色体：2）联会：3）四分体：（联会后的每对同源染色体含有四条染色单体）1个四分体=

同源染色体=

染色体=染色单体=

DNA分子=脱氧核苷酸链1对2条

4条4个8条1、减数分裂Ⅰ--前期（初级精母细胞）X、Y染色体或Ｚ、Ｗ两条染色体（二）、减数分裂在减数分裂过程中，

两两配对的现象。同源染色体（二）、减数分裂一、精子的形成过程四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生缠绕，并交换相应的片段图2-3染色体互换的照片（左）和示意图（右）4）互换（交换）：1、减数分裂Ⅰ--前期（初级精母细胞）（二）减数分裂1、减数分裂Ⅰ与有丝分裂异同有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂的相关概念（P20）1同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。X、Y染色体或Ｚ、Ｗ两条染色体2姐妹染色单体：指一条染色体上的两条染色单体，即由一个着丝粒连接的两条染色单体，两条姐妹染色单体在形态大小上完全相同。姐妹染色单体复制3联会：在减数分裂过程中，

两两配对的现象。同源染色体减数分裂I前期（1）此细胞中有

条染色体？

有

条染色单体？（2）此细胞中有

对同源染色体，

它们是

。（3）此细胞中

、

、

、

是非同源染色体。（4）这个细胞中有

个四分体，

它们是

。482A与B、C与DA与C2A与B、C与DA与DB与CB与D练习、减数分裂的相关概念（二）、减数分裂2、减数第二次分裂---前、中、后、末期精原细胞间期初级精母细胞减数分裂Ⅰ：分同源次级精母细胞减数分裂Ⅱ：分姐妹精细胞精子变形期一、精子的形成过程（2n→n）一、精子的形成过程（2n→n）精细胞变形（精子：成熟生殖细胞）精细胞的变形对受精作用有什么意义？（P21)精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，主要变化：①细胞核变成精子头部的主要部分；

②高尔基体发育为头部的顶体；

③中心体演变为精子的尾；

④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。总结：

精细胞经变形，形成蝌蚪状的精子。精子头部含有细胞核，尾长，能够摆动。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。精子的形成过程1个精原细胞（染色体数:2n）1个初级精母细胞（染色体数:2n）2个次级精母细胞（染色体数:n）4个精细胞（染色体数:n）体细胞（染色体数:2n）有丝分裂细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）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）末期：形成2个次级精母细胞着丝点分裂，染色单体分离4个2种精子（染色体数:n）变形减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ

小结：123456789104→5→7→2→9→6→8→10→1→36.精子形成的顺序依次是：练一练减数Ⅰ和减数Ⅱ的比较

减数分裂Ⅰ

减数分裂Ⅱ染色体复制着丝粒染色体数目DNA数目染色体的主要行为不分裂分裂2N→4N→2N同源染色体分离染色单体分离复制不复制2N→N2N→NN→2N→N①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，非同源染色体自由组合发生在：_

_④染色体数目减半发生在

；⑤DNA含量的减半发生在

；⑥DNA含量的加倍发生在

；⑦着丝点的分裂发生在

；例1.根据减数分裂过程中染色体的行为变化，回答下列过程各发生的时期：减数分裂Ⅰ前的间期减数分裂Ⅰ前期减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅰ末期减数分裂Ⅰ末期和减数分裂Ⅱ末期减数分裂Ⅱ后期减数分裂Ⅰ前间期一.精子的形成过程卵原细胞（2N）1、场所：人和其他哺乳动物的卵细胞在

中形成。体细胞（2N）卵细胞（N）减数分裂有丝分裂卵巢二、卵细胞的形成过程注意：高等植物卵细胞在

雌蕊子房中的胚珠

中形成。二、卵细胞的形成过程2形成过程复制减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ初级卵母细胞次级卵母细胞第一极体联会同源染色体分离非同源染色体自由组合

着丝点分裂退化消失无需变形卵细胞第一极体第二极体同源染色体分离非同源染色体自由组合

着丝点分裂着丝点分裂卵原细胞四分体复制联会次级卵母细胞（减数分裂Ⅱ）初级卵母细胞（减数分裂Ⅰ）细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂无需变形均等分裂2、卵细胞的形成过程退化消失精子形成过程→卵细胞形成过程初级精母细胞精原细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精子变形变形卵原细胞初级卵母细胞第一极体次级卵母细胞第一极体次级卵母细胞第二极体卵细胞精子的形成卵细胞的形成不同点产生部位原始生殖细胞是否变形细胞质分裂是否均等结果相同点睾丸卵巢精原细胞卵原细胞是否是减数分裂Ⅰ即初级卵母细胞不均等分裂；次级卵母细胞也不均等分裂，第一极体均等分裂一个精原细胞经减数分裂产生4个精细胞一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体3.精子与卵细胞形成过程的比较卵母细胞质不均裂：使细胞质更多的分配给卵细胞，保证受精后受精卵早期卵裂所需的营养需求（弥补精子几乎不含细胞质的缺陷）。染色体复制一次，细胞分裂两次;②染色体行为相同；③都产生染色体和DNA数减半的有性生殖细胞。初级卵母细胞初级精母细胞次级卵母细胞次级精母细胞第一极体第一极体41个卵细胞3个极体（部分生物是2个）1.仔细观察下表中细胞图像，完成表中内容探究(假设生物正常体细胞中染色体数目为2n，核DNA数为2c)细胞分裂图像分裂时期间期

中期

前期中期

末期减数第一次分裂减数第二次分裂前期后期末期后期染色体数2n___2n2n2n→nnn

2n→nDNA数

4c4c4c4c→2c2c2c___2c→c染色单体数

4n4n

4n→2n2n2n____2nn→2n2c→4c2c0→4n4n2n→00三.减数分裂过程染色体、DNA相对含量的变化曲线48（1）染色体数量变化曲线次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞ABCDEFA到B减半的原因：同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞中C到D加倍的原因：着丝粒断裂E到F减半的原因：着丝粒断裂后形成的染色体分别移动到细胞两极，随着细胞分裂进入两个子细胞三.减数分裂过程染色体、DNA相对含量的变化曲线次级精母细胞精原细胞（2）DNA数量变化曲线初级精母细胞精细胞ABCDEFA到B:间期DNA的复制C到D:同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞中E到F减半的原因：着丝粒断裂后形成的染色体分别移动到细胞两极，随着细胞分裂进入两个子细胞。48三.减数分裂过程染色体、DNA相对含量的变化曲线2N4N精原细胞核DNA精细胞N染色单体数染色体数初级精母细胞次级精母细胞减Ⅱ减ⅠDNA复制同源染色体分离染色体平均分配染色单体分开三.减数分裂过程染色体、DNA相对含量的变化曲线（3）三条曲线数量变化211条染色体上DNA数目时期(4)每条染色体上DNA数目变化曲线精原细胞精细胞初级精母细胞次级精母细胞减Ⅱ减Ⅰ三.减数分裂过程染色体、DNA相对含量的变化曲线第二次分裂间期第一次分裂1/21染色体核DNA四、减数分裂1.概念减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。

在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。精(卵)原细胞初级精(卵)原细胞次级精(卵)原细胞精(卵)细胞(或极体)图2-6减数分裂示意图三、减数分裂2.概念解析

(1)范围:

(2)时期:

(3)特点:

(4)结果:进行有性生殖的生物从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。精原细胞→精细胞，卵原细胞→卵细胞。染色体只复制一次，而细胞分裂两次成熟生殖细胞（配子/精子和卵子）中染色体数是原始生殖细胞（精原/卵原细胞）的一半

不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。

吸烟会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。练习与应用一、概念检测(P23)与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。（1）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对（）（2）在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ（）ⅹ✔

2.蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是（）A.出现染色单体B.同源染色体联会C.染色体移向细胞的两极D.子细胞中有24条染色体B

3.下图所示的细胞最可能是（）A.卵细胞B.初级精母细胞C.次级卵母细胞D.有丝分裂前期的细胞C4.下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。(1)这个细胞正在进行哪种分裂？为什么？这个细胞正在进行减数分裂，因为细胞中出现了四分体。(2)细胞中有几条染色体？几条染色单体？

细胞中有4条染色体，8条染色单体。

(3)细胞中有几对同源染色体？哪几条染色体是非同源染色体？细胞中有2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。(4)细胞中包含哪些姐妹染色单体？

细胞中a与a'、b与b'、c与c'、d与d'是姐妹染色单体。(5)这些细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？

子细胞中有2条染色体。(6)尝试画出这个细胞的分裂后期图。

ABCDABCD二、拓展应用(P23)练习与应用1.下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。图中短线表示长度为5μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ。根据细胞大小，染色体形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期二、拓展应用(P8)练习与应用2.经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精(卵)母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体。再例如，在减数分裂过程中，染色体已移向细胞的两极，但某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，因此该个体的性状也是异常的。二、拓展应用(P8)练习与应用3.在精细胞变形为精子的过程中，精子头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？精子与卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备了适于游动的能力；大部分细胞质及多少细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而消耗能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同

阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。2.选材要求：①.细胞内染色体数量较少。②.选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。探究•实践

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：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片