减数分裂和受精作用（第1课时）高一下学期人教版必修2生物

第2章基因与染色体的关系2.1减数分裂和受精作用

（第1课时）教学目标通过分析减数分裂过程中染色体的形态、数目变化及受精作用实质，建立结构与功能观、稳态与平衡观，阐明减数分裂和受精作用共同维持生物前后代体细胞染色体数目恒定，理解遗传稳定性与多样性的统一01生命观念通过对比减数分裂与有丝分裂、构建染色体行为变化模型，运用归纳与概括、模型与建模方法，分析配子多样性的成因，提升逻辑推理与抽象思维能力02科学思维通过观察减数分裂固定装片、模拟染色体交叉互换等活动，自主探究减数分裂关键时期的特征，培养观察分析、动手操作与合作探究能力03科学探究认识减数分裂异常与人类遗传病的关联，关注生殖健康与优生优育，树立科学的生殖观念，形成关爱生命、重视遗传病预防的责任意识04社会责任

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。右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论：

配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？（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。进一步思考：

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？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。

魏斯曼从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。魏斯曼(1834---1914)受精卵新个体46父46母46受精46（有丝分裂）精子23卵细胞23魏斯曼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，叫作减数分裂。目录01精子的形成过程02卵细胞的形成过程03配子中染色体组合的多样性04受精作用01精子的形成过程阅读课本，了解精子的形成过程【资料1】高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管（如图），曲细精管中有大量精原细胞。曲细精管内含大量精原细胞▲场所：高等动植物细胞有性生殖器官内人和其他哺乳动物精子形成场所：睾丸阅读课本，了解精子的形成过程【资料2】精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。1.场所：高等动植物细胞有性生殖器官内人和其他哺乳动物精子形成场所：睾丸

精原细胞（原始雄性生殖细胞）有丝分裂

精原细胞减数分裂

精细胞变形

精子精原细胞染色体数目与体细胞的相同。阅读课本，了解精子的形成过程【资料3】在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。精细胞再经过变形，就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。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）精子的形成过程——减数分裂前的间期减数分裂前的间期特点【资料4】在减数分裂前的间期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。精原细胞染色质复制（DNA的复制和蛋白质的合成）细胞体积增大初级精母细胞DNA含量加倍，染色体数目不变姐妹染色单体：一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体，由着丝点连在一起。●细胞体积增大●染色体复制●精原细胞→初级精母细胞●出现姐妹染色单体●染色体呈染色质丝的状态精子的形成过程——减数分裂Ⅰ前期【资料5】减数分裂Ⅰ开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。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，叫作同源染色体。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。减数分裂Ⅰ的主要特征：（p18）·同源染色体配对——联会1.同源染色体：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。2.联会：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。①判断下列数量：染色体：____染色单体：_____DNA：_____②判断下列关系：A与B的关系？__________A与C的关系？__________

a与a′的关系？_______________

a与b′的关系？_______________

848同源染色体非同源染色体姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体精子的形成过程——减数分裂Ⅰ前期【资料6】由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。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。减数分裂Ⅰ的主要特征：（p18）·同源染色体配对——联会·四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；3.四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。12341个四分体=________对同源染色体=________条染色体=________条染色单体=________个DNA=________

条脱氧核苷酸链12448精子的形成过程——减数分裂Ⅰ前期【资料6】由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。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。减数分裂Ⅰ的主要特征：（p18）·同源染色体配对——联会·四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；3.四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。4.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。一对同源染色体中的非姐妹染色单体相应的片段1.图中同源染色体：2.A、C什么关系3.1、2什么关系4.1、3什么关系5.图中有几个四分体，一个四分体含几条染色单体，几个DNA6.同源染色体形状、大小一定相同吗7.形状、大小相同的一定是同源染色体吗8.同源染色体一定是一条来自父方，一条来自母方吗9.一条来自父方，一条来自母方的一定是同源染色体吗10.减数分裂中配对的一定是同源染色体11.互换发生的部位A与B、C与D共两对非同源染色体姐妹染色单体同源染色体上的非姐妹染色单体不一定244对不一定如X与Y复制形成的两条染色体（着丝粒分裂后形成的两条子染色体）对同源染色体的非姐妹染色单体之间精子的形成过程——减数分裂Ⅰ中期【资料7】随后，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。减数分裂Ⅰ的主要特征：（中期）

·各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上精子的形成过程——减数分裂Ⅰ后期【资料7】随后，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。减数分裂Ⅰ的主要特征：（p18）

·同源染色体分离，分别移向细胞的两极p20旁栏思考

细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？·非同源染色体自由组合从图中可知，着丝粒有没有分裂？着丝粒没有分裂精子的形成过程——减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合精子的形成过程——减数分裂Ⅰ末期【资料8】这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。减数分裂Ⅰ的主要特征：（末期）

·细胞一分为二，细胞质均分，形成两个次级精母细胞在这次分裂过程中，同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。由此可知，次级精母细胞中有无同源染色体？次级精母细胞中没有同源染色体减数分裂中染色体数目减半发生在：_______________减数分裂Ⅰ精子的形成过程——减数分裂减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。1个精原细胞减数分裂前的间期：·染色质复制1个初级精母细胞减数分裂Ⅰ：·同源染色体联会·可能发生互换·同源染色体分离，非同源染色体自由组合2个次级精母细胞减数分裂Ⅱ：？？？4个精细胞减数分裂Ⅱ的主要特征：（p19）

每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。精子的形成过程——减数分裂Ⅱ【资料9】在减数分裂Ⅱ中，每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动，并且随着细胞的分裂进入两个子细胞。·前期：染色体散乱排布·中期：着丝粒中排赤道板·后期：粒裂数增均两极，染色体数目减半·末期：细胞一分为二，染色体数目减半，核DNA数目减半染色体行为与有丝分裂相同不同之处？无同源染色体精子的形成过程精子的形成过程——变形精子精细胞变形精细胞变形为精子变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力。精细胞的变形对受精作用有什么意义？精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。必修2P21“同”为同一“次”“同”为同一“次”“补”为同一“初”初级精母细胞次级精母细胞相同相同互补同一精原细胞产生的四个精细胞分析：同一精原细胞可产生___个___种精子42一个个体呢？无数个；4种若有互换呢？更多种在减数分裂Ⅰ中染色体出现了哪些特殊的行为？这对于生物的遗传有什么重要意义？使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换同源染色体分离上述过程（联会、同源染色体分离）→配子中的染色体数目减半

➕

受精作用

→

生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。上述过程（互换、非同源染色体自由组合）→配子种类多样化

→增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物的进化。请排序ABCDEFGHIGCHEAFDB

I下图中甲是某生物的一个精细胞，根据染色体的类型和数目，判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有()