减数分裂和受精作用（第3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3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03配子中染色体组合的多样性结合已有知识，说出配子中染色体组合多样性的原因受精卵精子卵细胞细胞分化有丝分裂受精作用减数分裂（46条）父亲（46条）母亲（46条）（23条）（23条）后代呈现多样性个体（46条）一母生九子九子各不同配子多种多样合作探究：同样的精（卵）原细胞为什么会产生不同的配子？结合已有知识，说出配子中染色体组合多样性的原因【讨论一】配子中染色体组合的多样性（1）以二倍体生物一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例，如图：染色体复制同源染色体分离精原细胞（A）初级精母细胞（B）次级精母细胞（C）次级精母细胞（D）染色单体分开精细胞（E）精细胞（F）精细胞（G）精细胞（H）结果：产生4个，2种精细胞结合已有知识，说出配子中染色体组合多样性的原因（2）二倍体生物一个精原细胞的减数分裂（考虑互换），如图：精（卵）原细胞初级精（卵）母细胞次级精（卵）母细胞精（卵）细胞（或极体）四种精细胞【讨论一】配子中染色体组合的多样性结果：一个精原细胞产生4个，4种精细胞

一个卵原细胞产生1个，1种卵细胞互换会增加配子种类配子中染色体组合多样性的原因一个生物体一个精（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)含n对同源染色体的精(卵)原细胞产生的配子如下(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合(2)联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换例

图1中的甲是某生物的一个精细胞，某染色体的黑色和白色分别代表染色体的来源——父方和母方。根据染色体的类型和数目判断图2中与甲来自同一个精原细胞的有（

）A.①②B.①④C.①③D.②④C找“相同/互补”建立减数分裂中染色体变化的模型目的要求

通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领悟减数分裂的意义。材料用具

较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料（如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等）。例题

在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个5cm、2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。下列相关叙述错误的是（）A.将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟一条已经完成复制的染色体B.将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟一对同源染色体联会C.模拟减数分裂I后期时，处在细胞同一极的橡皮泥条颜色要不同D.模拟减数分裂II后期时，细胞一极的橡皮泥条要与另一极的相同C建立减数分裂中染色体变化的模型建立减数分裂中染色体变化的模型04受精作用受精作用1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2.过程：精子核与卵细胞核融合的过程。精子卵细胞精子接触卵细胞精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入受精卵精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起3.实质：生物膜的识别功能、生物膜的流动性4.细胞学基础：受精作用5.结果：

受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。核DNA？遗传物质？父方母方受精卵子代体细胞减数分裂受精作用分裂分化2N2N2N2NNN受精作用6.意义：（1）减数分类和受精作用保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代___________的恒定，维持了生物遗传的稳定性。染色体数目减数分裂中染色体组合多样性受精作用中精卵结合的随机性（2）减数分类和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。减数分裂形成的配子中的染色体数目减半；而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性。卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。拓有丝分裂和减数分裂综合判断图示细胞所处的时期1.判断分裂方式：有丝分裂/减数分裂Ⅰ/减数分裂Ⅱ2.判断分裂时期：前期/中期/后期/末期有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ有同源染色体有同源染色体同源染色体有特殊行为无同源染色体前期中期后期染色体散乱排列在细胞中央染色体排列在中央的赤道板上染色体分离，移向两极细胞分裂相关图像判断——“三看”法一看染色体奇数偶数MⅡ二看同源染色体有没有三看同源染色体联会行为MⅡ有没有MⅠ有丝分裂减Ⅱ前期减Ⅰ前期减Ⅱ前期有丝前期减Ⅰ中期减Ⅱ中期细胞分裂相关图像判断——“三看”法一看染色体奇数偶数MⅡ二看同源染色体有没有三看同源染色体联会行为MⅡ有没有MⅠ有丝分裂有丝中期减Ⅰ后期减Ⅱ后期有丝后期下图为某个哺乳动物体内细胞分裂不同时期的图像，下列有关叙述正确的是(

)A．细胞①中有2个四分体B．细胞④是次级精母细胞或次级卵母细胞或极体C．属于减数分裂的细胞有4个D．若用某种药物抑制纺锤体形成，则细胞⑤着丝粒不会分裂有丝中减一中减二中减二后有丝后减一后根据图6️，为雄性动物C减数分裂和有丝分裂过程中相关物质数量变化的曲线图比较减数分裂染色体的变化有丝分裂染色体的变化减数分裂核DNA的变化有丝分裂核DNA的变化①②③④细胞分裂中相关物质数量变化受精卵有丝分裂分化原始生殖细胞成熟生殖细胞受精作用受精卵体细胞有丝分裂分化减数分裂亲代个体子代个体细胞分裂中相关物质数量变化1.结合减数分裂和有丝分裂过程中的染色体与核DNA数量变化模型判断细胞分裂方式1次直线下降有无DNA变化“斜线”有无连续2次直线下降减数分裂有丝分裂染色体变化加倍后再恢复先减再增成半终减数分裂有丝分裂染色体最大值4n的为有丝分裂；最大值2n的为减数分裂细胞分裂中相关物质数量变化2.同源染色体对数：

间期MⅠ前MⅠ中MⅠ后MⅠ末MⅡ前MⅡ中MⅡ后MⅡ末同源染色体对数nnnnn00004NN同源染色体对数

前中后末前中后末间

期变化原因？细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞细胞分裂中相关物质数量变化3.每条染色体上的DNA数：前中后末有丝分裂(有丝分裂前的间期)减数分裂减Ⅱ后、末(减数分裂前的间期)减Ⅰ

—减Ⅱ中细胞分裂中相关物质数量变化4.染色体/DNA比值的变化：1/21ABCDE前中后末(有丝分裂前的间期)减Ⅱ后、末减Ⅰ

—减Ⅱ中(减数分裂前的间期)有丝分裂减数分裂细胞分裂的时期染色体/DNA如图1是基因型为AABb的雄性动物细胞分裂过程中某时期的分裂图像，图2是细胞分裂各时期每条染色体上的DNA数量变化曲线图，图3为细胞分裂不同时期的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图，请回答下列有关问题。(1)图1细胞所处的分裂时期是___________________，处于图2曲线的_____(填字母)区段，对应图3中_____(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)表示的时期。减数分裂Ⅱ中期BC

乙一、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。()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.53.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√√BD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1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I，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I时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细胞，这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色体是两条。当一个正常的卵细胞或精子（含23条染色体，其中13号染色体是1条）与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。减数分裂异常情况分析减数第一次分裂后期同源染色体分离。在染色体复制正常的情况下，如果一个初级精母细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，会导致一个次级精母细胞多一条染色体，另一个次级精母细胞少一条染色体。两个异常的次级精母细胞继续分裂（正常）最后产生四个异常的子细胞。1.减数第一次分裂发生差错减数分裂异常情况分析2.减数第二次分裂发生差错减数第二次分裂发生差错减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色单体分开，并分别移向细胞两极。若一个次级精母细胞中的一条染色体的姐妹染色单体分开后移向了同一极，那么由这个次级精母细胞形成的两个子细胞，一个多了一条染色体，一个少了一条染色体，即这两个子细胞都是异常的。2．骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问