减数分裂和受精作用第2课时课件高一下学期生物人教版必修2

第2章基因和染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用（二）学习目标：1.模拟减数分裂中染色体变化，阐明染色体发生自由组合和互换的重要意义。2.举例说明受精作用的过程。3.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片1．目的要求通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。2．材料用具选材要求：①细胞内染色体数量较少，染色体较大，易于观察。②在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，减一在卵巢，减二在输卵管；同时卵细胞产生的数量远少于精子的数量。注意：探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,识别绘图低倍镜观察高倍镜观察3．实验步骤先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高倍镜下仔细观察染色体的根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂的细胞简图初级精母细胞次级精母细胞精细胞不同时期形态、位置和数目探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片4．观察结果减数分裂Ⅰ中期减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅰ前期减数分裂Ⅰ前期探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片4．观察结果减数分裂Ⅱ后期减数分裂Ⅱ末期减数分裂Ⅱ中期减数分裂Ⅰ末期探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片5．思考讨论（1）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？（2）观察蝗虫精母细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？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。因为蝗虫精巢中的精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。探究二.配子中染色体组合的多样性“一母生九子，九子各不同”父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同种类的配子。父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成有无差别？母亲体内所有的卵原细胞，其染色体组成有无差别？无差别无差别扭扭棒（染色体）白纸（画好细胞轮廓）

学习任务1：阅读课本P25-26页—建立减数分裂中染色体变化的模型，合作建模，将减数分裂过程，思考：1.如何选择材料表示同源染色体和非同源染色体？2.如何表示姐妹染色单体？非姐妹染色单体同源染色体非同源染色体aACBAA与a互为姐妹染色单体A与B、A与C、B与C互为非姐妹染色单体探究二.配子中染色体组合的多样性同源染色体分离初级精母细胞次级精母细胞（A）次级精母细胞（B）染色单体分开染色单体分开染色体复制(1)模拟细胞中只有一对同源染色体的情况精原细胞aAAAAAaaaa一个精原细胞形成配子有________个，________种，相同互补两两相同：来自同一个次级精母细胞两两互补：来自不同的次级精母细胞，但可能来自同一个初级精母细胞探究二.配子中染色体组合的多样性只有一种情况吗？同源染色体分离初级精母细胞次级精母细胞（A）次级精母细胞（B）染色单体分开染色单体分开精原细胞染色体复制精细胞（C）精细胞（D）精细胞（E）精细胞（F）ABABaabb(1)模拟细胞中只有两对同源染色体的情况一个精原细胞形成配子有________个，________种，AbaB相同相同互补两两相同：来自同一个次级精母细胞两两互补：来自同一个初级精母细胞探究二.配子中染色体组合的多样性(2)模拟细胞中有两对同源染色体的情况AAAAAAAaaaaaaaBBbBbBbbbbbBBB为什么会出现两种情况？

非同源染色体的自由组合该生物可能产生的配子有______种，如果模拟3对同源染色体呢？探究二.配子中染色体组合的多样性(3)模拟细胞中有三对同源染色体的情况ABABaabbBAabBAabBAabcCccCCCcBCACABcAbcAbCAbCAbcABcabcABCABCaBcabCabCabcaBcaB一个精原细胞形成配子有________个，________种，该生物可能产生的配子有______种，探究二.配子中染色体组合的多样性精原细胞中同源染色体（对）可能形成的配子类型（种）123n生物个体（多个精原细胞）2122232n例：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种223探究二.配子中染色体组合的多样性总结非同源染色体自由组合

互补相同相同两两相同：来自同一个次级精母细胞两两互补：来自同一个初级精母细胞一个精原细胞形成配子有________个，________种，卵原细胞？极体（A）极体（A）极体（A）卵细胞（B）一个卵原细胞形成配子有________个，________种，发生交叉互换吗？在不考虑交叉互换的前提下探究二.配子中染色体组合的多样性

含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)。项目可能产生配子的种类实际产生配子的种类1个精原细胞1个雄性个体1个卵原细胞1个雌性个体2n种2种2n种1种2n种分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”2n种2n种2n种探究二.配子中染色体组合的多样性不发生互换时发生互换时4个2种4个4种减Ⅰ前期（四分体时期）同源染色体的非姐妹染色单体的交叉互换如果四分体时期发生交叉互换，一个精原细胞产生4种类型配子。一个卵原细胞？极体（A）极体（A）极体（A）极体（A）极体（A）极体（A）卵细胞（B）卵细胞（B）1个1种生物体?探究二.配子中染色体组合的多样性（2）一个生物体（1）一个精（卵）原细胞产生2n种配子互换产生大于2n种配子一个卵原细胞产生1种卵细胞(1个)一个精原细胞不互换没有互换互换产生2种精子(4个)产生4种精子(4个)

总结：含n对同源染色体的生物体产生配子种类情况：相当于无数个精（卵）原细胞产生配子多样性的原因：①减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体之间的自由组合②减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间的互换n对同源染色体一个精原细胞产生的精子种类一个卵原细胞产生的卵细胞种类一个生物体可以产生的配子种类不考虑互换考虑互换24112n大于2n!!!分清“一个个体”还是“一个细胞”探究二.配子中染色体组合的多样性3.配子的来源①若两个精细胞完全相同，则它们来自于同一个次级精母细胞同为一次②若两个精细胞染色体互补，补为一初则它们来自于同一个初级精母细胞③若两个精细胞染色体有的相同有的互补，一同一补为一体则它们来自于同一个个体同一个个体减数分裂产生配子种类问题小结一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？若不发生交叉互换，2种，AB、ab或Ab、aB各两个若发生交叉互换，4种，AB、ab、Ab、aB各一个一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？若不发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB若发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB一个基因型为AaBb的个体经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？4种，AB、ab、Ab、aB（上述讨论A/a与B/b在两对同源染色体上）AaBbAAaaBBbbaaAABBbbaaAABBbbAaBbAAaaBBbbaBaBAbAb或ababABABAAaaBBbbaaAABBbbaaAABBbbAaBbAAaaBBbbaaAABBbbaaAABBbbaAAaaBABabAb[典例]果蝇的体细胞中含有四对同源染色体（A与a、B与b、C与c、D与d），在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子(

)A．2种 B．4种 C．8种 D．16种[典例]如图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞，最可能来自同一个次级精母细胞的是（）

图1图2A.①和②

B.②和④

C.③和⑤ D.①和④AB配子的多样性减数分裂生物多样性2.同源染色体上非姐妹染色单体发生互换1.同源染色体分离，非同源染色体自由组合“一母生九子，九子各不同

”的原因:

受精作用中雌雄配子随机结合产生配子多样性的原因：?减数分裂Ⅰ前期减数分裂Ⅰ后期探究二.配子中染色体组合的多样性1.概念：卵细胞与精子相互识别，融合成受精卵的过程。2.场所：输卵管依赖细胞膜上受体（糖蛋白）体现了细胞膜的信息交流功能体现细胞膜的结构特点——

具有一定的流动性探究三.受精作用探究三.受精作用3.过程：3.过程：精子的＿＿＿进入卵细胞，＿＿＿留在外面卵细胞＿＿＿会发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入；精子的＿＿＿与卵细胞的＿＿＿相融合，使彼此的染色体会合在一起头部尾部细胞膜细胞核细胞核4.实质：精、卵细胞的细胞核融合（标志）5.结果：受精卵细胞核中染色体数目又恢复到体细胞的数目且一半来自父方，一半来自母方保证了物种染色体数目的稳定。探究三.受精作用双亲对子代的遗传贡献是一样的吗？受精卵的遗传物质(DNA)受精卵中的染色体：父母各一半核DNA：父母各一半质DNA：几乎都来自母方(原因：细胞质也含少量遗传物质，受精卵中的细胞质几乎都来自于母方)探究三.受精作用6.减数分裂和受精作用的意义有丝分裂受精卵（2n）卵细胞（n）精子（n）（雌）减数分裂（雄）减数分裂受精作用高等动物（2n）（1）遗传的稳定性探究三.受精作用减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的

，维持生物遗传的

。恒定稳定性不同配子遗传物质的差异性（同源染色体分离，四分体中交叉互换，非同源染色体的自由组合）同一双亲的后代必然呈现多样性有利于生物在自然选择中进化体现了有性生殖的优越性减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都十分重要。雌雄配子结合的随机性（2）遗传的多样性原因探究三.受精作用6.减数分裂和受精作用的意义思维训练（P27）每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。遗传稳定性遗传多样性配子形成受精作用每个配子染色体数目均为体细胞的一半配子种类繁多雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目雌雄配子随机结合有丝分裂、减数分裂、受精作用核DNA/染色体综合变化曲线图：DNA复制均分给两个子细胞DNA复制均分给两个子细胞受精作用DNA复制均分给两个子细胞(1)细胞中核DNA含量变化曲线

①ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数分裂Ⅰ，cd段为减数分裂Ⅱ，即

bd段为减数分裂。

②e点表示进行受精作用。

③ef段为有丝分裂前的间期，fg段为有丝分裂。S末末减数分裂S末有丝分裂有丝分裂、减数分裂、受精作用曲线图：(2)细胞中染色体数变化曲线

①O～a表示减数分裂前的间期及减数分裂Ⅰ，a～c表示减数分裂Ⅱ。

②d点表示进行受精作用。

③d～f包含受精卵的有丝分裂。末后末减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ受精作用后末有丝分裂有丝分裂、减数分裂、受精作用曲线图：1.下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出（）①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂②L→M所示过程与细胞膜的流动性有关③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数目是相等的④MN发生了核DNA含量的加倍A．①②④B．①②③C．①③D．②④A有丝分裂减数分裂有丝分裂受精作用典型例题2.如图表示在不同生命活动过程中，细胞内染色体的变化曲线，下列叙述正确的是(

)A．a过程可以发生同源染色体的非姐妹染色单体的互换B．b过程没有染色单体C．c过程为着丝粒分裂导致D．d过程没有同源染色体A典型例题同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为两个一样的细胞，然后发育成为两个个体，因为两个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。拓展异卵双胞胎：成年女性每月排卵1次，有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精，就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘，相互间没有什么联系，叫作异卵双胞胎。一个卵细胞只能与一个精子结合。总结21三体成因1.人类的染色体组成（XY型）

（1）男：22对常染色体+XY（2）女：22对常染色体+XX2.21三体综合征又叫先天性愚型，是一种常见的染色体病。其细胞中比正常人多了一条21号染色体。其出现的原因是：减数第一次分裂异常（减Ⅱ正常）同源染色体未分离，移向了细胞的一极基因型为AaBb的精原细胞，形成配子的基因型为AaB、aAB、b、b结果：正常精子：异常精子=0:4减数第二次分裂异常（减Ⅰ正常）着丝点分裂后的两条子染色体未分离，移向了细胞的一极。基因型为AaBb的精原细胞，形成配子的基因型为AB、AB、b、aab结果:正常精子：异常精子=1:1性染色体异常——XXY、XYY的成因XXY的成因父方异常XXY=♂XY＋♀X减Ⅰ后期，XY染色体未分离，进入了同一次级精母细胞中母方异常XXY=♂Y＋♀XX减Ⅰ异常减Ⅰ后期，两条同源X染色体未分离，进入了同一次级卵母细胞中减Ⅱ异常减Ⅱ后期，X染色体着丝点分裂后形成的两条X染色单体未分离，进入了一个卵细胞中网络构建一、概念检测1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。(1)一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条（

）(2)一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性（

）√√P28练习与应用

一、概念检测2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，则最多能形成的受精卵数目是（

）A.20B.15C.10D.5BP28练习与应用3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是（

）A.有丝分裂B.有丝分裂和受精作用C.减数分裂D.减数分裂和受精作用D

二、拓展应用

1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。P28练习与应用

二、拓展应用

1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂II，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；

如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂II时13号染色体的着丝粒分裂，形成的两条13号染色体，没有分