2.1 减数分裂和受精作用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

我从哪里来？课堂导入真核生物的三种分裂方式：有丝分裂无丝分裂减数分裂复习回顾2N4N2N间期前期中期后期末期子细胞：①DNA复制②相关蛋白质的合成③细胞适度生长膜仁消失显两体数形清晰赤道齐粒裂数增均两极膜仁重现失两体意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。受精卵有丝分裂细胞分化受精精子卵细胞父亲母亲??有丝分裂有丝分裂（46）（46）（46）（46）（92）（92）课堂导入

假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的，那么，子女体细胞中的染色体数目会发生变化吗？课堂导入受精卵有丝分裂细胞分化受精精子卵细胞父亲母亲有丝分裂有丝分裂（46）（46）（46）（46）（92）（92）（46）（46）（23）（23）??12345678910111213141516171819202122231234567891011121314151617181920212223男女魏斯曼(1834---1914)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，使染色体的数目减少一半。

受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。减数分裂产生生殖细胞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。1.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配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半。配子的染色体是由体细胞中每对染色体中的一条染色体组合。2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？问题探讨ⅣⅢⅡⅡⅢXYⅣⅢⅡⅡⅢXYⅣⅢⅡⅡⅢXXⅣⅢⅡⅡⅢXX雄果蝇雌果蝇2、仔细对比配子中的染色体和体细胞中的染色体，你能发现什么特点？01精子的形成过程判断正误:1、一条来自父方，一条来自母方两条染色体一定是同源染色体（）2、形状和大小相同两条染色体一定是同源染色体（）3、减数第一次分裂前期配对的两条染色体一定是同源染色体（）同源染色体配对的两条染色体形状和大小一般都相同一条来自父方，一条来自母方与减数分裂有关的几个概念（P20）形状和大小各不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体非同源染色体××√联会：同源染色体两两配对的现象与减数分裂有关的几个概念（P20）四分体：联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。12341对同源染色体4条染色单体一个四分体==1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体与减数分裂有关的几个概念（P20）染色体互换减数分裂Ⅰ时，四分体上的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕，并交换相应的片段。与减数分裂有关的几个概念（P20）右图是减数分裂某时期的图像，请分析回答：1.同源染色体和非同源染色体(1)图中的同源染色体有哪些？答案图中的1和2为一对同源染色体，3和4为另一对同源染色体。(2)图中的非同源染色体有哪些？答案图中的1和3、1和4、2和3、2和4分别是非同源染色体。练习(3)上图中有几个四分体？答案图中含有2个四分体。(4)四分体、染色体、染色单体和DNA分子数之间的数量关系是怎样的？答案1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个DNA分子。3.姐妹染色单体和非姐妹染色单体(1)哪些是姐妹染色单体？哪些是非姐妹染色单体？答案同一着丝点连着的两条染色单体是姐妹染色单体，如图中的a和a′、b和b′，非姐妹染色单体如图中的a和b、a和b′、a′和b、a′和b′(2)染色体互换互换发生在哪些染色单体之间？答案交叉互换发生在四分体中的非姐妹染色单体之间，如图中的a和b、a和b′、a′和b、a′和b′练习四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。与减数分裂有关的几个概念（P20）精子形成的场所：一、精子的形成过程睾丸（精巢）的曲细精管中

精原细胞（原始雄性生殖细胞）体细胞有丝分裂细胞分化

精原细胞有丝分裂

精细胞减数分裂

精子变形精原细胞复制（）细胞减数第

次分裂（）细胞（）细胞变形精子减数第

次分裂初级精母一次级精母二精间减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅰ末减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末1、总览一、精子的形成过程初级精母细胞精原细胞：：特点：1.DNA复制（染色体复制）2.有关蛋白质的合成3.细胞的适度生长4.出现姐妹染色单体5.染色体呈染色质丝的状态减数分裂前的间期结果每条染色质上含有2条染色单体，染色质数目不变，DNA含量加倍染色体的复制一、精子的形成过程初级精母细胞初级精母细胞：：减数分裂Ⅰ的前期一、精子的形成过程特点：①膜仁渐失现两体；②同源染色体联会（配对），形成四分体；③四分体的非姐妹染色单体可以发生互换。初级精母细胞初级精母细胞：：一、精子的形成过程减数分裂Ⅰ的中期特点：各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧初级精母细胞初级精母细胞：：一、精子的形成过程减数分裂Ⅰ的后期特点：同源染色体分离非同源染色体自由组合非同源染色体的自由组合第1种可能性第2种可能性一、精子的形成过程初级精母细胞次级精母细胞：特点：1.细胞缢裂，一分为二，形成2个次级精母细胞。2.染色数目

。

减半减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ的末期减数分裂Ⅰ的末期【归纳】减数分裂Ⅰ的主要特征：1.（前期）同源染色体联会，形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体可以发生交叉互换；2.（后期）同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别移向细胞两级。3、减数第一次分裂一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ

减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短，染色体不再复制。次级精母细胞次级精母细胞：一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ的前期次级精母细胞次级精母细胞：一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ的中期次级精母细胞次级精母细胞一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ的后期减数第二次分裂与有丝分裂对比：减数第二次分裂有丝分裂减Ⅱ主要特征：与有丝分裂相似主要区别：不存在同源染色体

后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离一、精子的形成过程次级精母细胞精细胞：一、精子的形成过程变形精子精细胞精子初级精母细胞次级精母细胞精原细胞染色体数目减半同源染色体分离着丝粒分裂变形联会精子形成的全过程图解1．根据减数分裂染色体行为变化，回答下问题:（1）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）染色体着丝点分裂发生在:减Ⅰ后期减Ⅰ间期减Ⅰ前期减Ⅱ后期一、精子的形成过程（5）1个精原细胞

个初级精母细胞

个次级

精母细胞

个精细胞

个精子。（6）减数分裂过程中染色体数目减半发生在

，

原因

。（7）减数分裂Ⅰ

同源染色体，减数分裂Ⅱ

同

源染色体。有丝分裂

同源染色体。（9）减数分裂

细胞周期。1244减数分裂Ⅰ同源染色体分离，分别进入两个子细胞有无有没有（8）四分体出现在减数分裂Ⅰ的

期和

期。前中一、精子的形成过程12345678910精子形成的顺序依次是：4→5→7→2→9→6→8→10→1→3一、精子的形成过程1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞减数分裂前的间期：前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）末期：细胞一分为二，形成4个精细胞4个精子变形中期：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染色体数减半无同源染色体末期：染色体数目减半，形成2个次级精母细胞前期：染色体散乱分布中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ染色体复制、细胞体积增大一、精子的形成过程小结02卵细胞的形成过程人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的，卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡，在卵泡中央的一个细胞将会发育成卵细胞。：二、卵细胞的形成过程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二、卵细胞的形成过程退化消失

对比精子的形成卵细胞的形成相同点子细胞数

子细胞染色体数目

染色体行为

不同点形成部位

是否变形细胞质是否均等分配形成的生殖细胞数4个（都是精子）4个（1个卵细胞、3个极体）都是染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞中染色体数目都是体细胞的一半；各个时期染色体行为均一致；睾丸（精巢）卵巢变形不变形两次分裂都是均等分裂初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂，极体是均等分裂1个精原细胞形成4个精子1个卵原细胞形成1个卵细胞（3个极体退化）比较卵细胞与精子形成过程的异同点

减数分裂是进行___________的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目________的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制

，而细胞在减数分裂过程中连续分裂

。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的

比原始生殖细胞的减少

。有性生殖范围时期减半一次两次特点染色体数目一半结果三、减数分裂的概念P22

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，农业生产水可以采取灌溉深水的措施来预防。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。

烟草的烟雾含有几千种化学物质，其中不少物质会影响减数分裂过程，影响精子和卵细胞的形成等。吸烟还有诱发气管炎、高血压、肺癌、喉癌等疾病。与社会的联系03有丝分裂和减数分裂比较有丝分裂减数分裂分裂起始细胞细胞分裂次数染色体复制次数同源染色体行为子细胞数目类型染色体数相同点体细胞原始生殖细胞一次二次一次一次无联会、分离有联会、分离24体细胞有性生殖细胞与亲代细胞相同比亲代细胞减半都有纺锤体的出现，染色体复制一次减数分裂与有丝分裂异同点减数分裂与有丝分裂图像辨析前期对比减Ⅰ有丝减Ⅱ

减数分裂与有丝分裂图像辨析中期对比减Ⅰ有丝减Ⅱ

减数分裂与有丝分裂图像辨析后期对比减Ⅰ有丝减Ⅱ

一看染色体数目奇数偶数二看同源染色体有同源染色体无同源染色体三看同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）联会、四分体、分离（减数分裂Ⅰ）减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅱ根据染色体行为判断细胞所处时期是否有同源染色体无：有:

无联会有联会、四分体A2减Ⅱ:（有丝分裂——A1）（减I：A3、A4）A1A2A3A4前期图形（2）根据染色体的行为判断细胞所处时期①中期图形是否有同源染色体无：有：染色体着丝粒排在赤道板上1个平面染色体着丝粒排在赤道板两侧2个平面B3减Ⅱ：（有丝分裂：B1）（减I：B2）B3B2B1（2）根据染色体的行为判断细胞所处时期②后期图形是否有同源染色体（看一边）有：无:

C1有丝分裂：有染色单体无染色单体：C2）（减Ⅰ:C3）（减ⅡC1C2C3（2）根据染色体的行为判断细胞所处时期③53看一看:下列6个图分别是什么分裂何时期的图像?有丝分裂中期减Ⅰ后期减Ⅰ前期有丝分裂前期有丝分裂后期减Ⅱ后期2、什么行为使染色体数目加倍？1、什么行为使DNA数目加倍？3、什么行为使DNA和染色体数目都会减半？间期：DNA数目加倍,染色单体形成着丝粒分裂，染色体数目加倍分裂为两个子细胞时，DNA数和染色体数目都减半减数分裂过程中相关物质的数目变化2N4N

前期

中期

后期末期染色体的变化DNA的变化间期复制着丝粒分裂细胞分裂形成子细胞回顾：有丝分裂细胞周期中核DNA、染色体的数目变化(设：正常体细胞内核DNA数和染色体数均为2N)DNA、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。减数分裂与有丝分裂曲线辨析减数分裂过程中相关数量变化

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，DNA数目为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→4n4n002N4N次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞染色体变化曲线减数分裂I减数分裂II同源染色体分离，染色体数目减半着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色体平均分配给子细胞2、染色体、DNA相对含量的变化曲线次级精母细胞2N4N精原细胞初级精母细胞精细胞染色单体变化曲线减数分裂I减数分裂IIDNA复制同源染色体分离，染色体数目减半着丝粒分裂，姐妹染色单体分开2、染色体、DNA相对含量的变化曲线211条染色体上DNA数目时期每条染色体上DNA数目变化曲线着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体DNA复制减数分裂I减数分裂II2、染色体、DNA相对含量的变化曲线如图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况，下列相关叙述正确的是()A．图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程B．C～H、I～M段可分别表示为一个细胞周期C．A～I段表示减数分裂D．E～F段发生了同源染色体的分离A习题Ⅰ：Ⅱ：Ⅲ：Ⅳ：2.请你分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可以代表有丝分裂和减数分裂的哪些时期？a：染色体b：染色单体c：ＤＮＡ习题减Ⅱ后期、有丝末期整个减Ⅰ、有丝前、中期减Ⅱ前期、减Ⅱ中期减Ⅱ末期2n4n间期前期中期后期末期间减Ⅰ减Ⅱ2n4n减数分裂有丝分裂染色体与DNA曲线图的比较间减Ⅰ减Ⅱ2n4n2n4n间期前期中期后期末期DNADNA染色体染色体减数分裂与有丝分裂曲线辨析04观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1．实验原理：

蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。探究•实践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。3．观察细胞减数分裂实验材料的选择需要考虑两个方面（1）雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞的数量，因此在选择观察减数分裂的材料时要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。（2）在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，一般不选择雌性个体。探究•实践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形态、位置和数目根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图3．观察步骤在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。绘图低倍镜观察高倍镜观察探究•实践4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片减数分裂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•实践4、观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片减数分裂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•实践05配子中染色体组合的多样性

父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？(一)配子中染色体组合的多样性课堂任务：绘制该初级精母细胞经减数分裂形成的次级精母细胞及精细胞染色体组成情况。(一)配子中染色体组合的多样性AaAaAAaa精原细胞初级精母细胞DNA复制细胞体积增大同源染色体分离次级精母细胞着丝粒分裂着丝粒分裂精细胞精子中染色体组合2种：A和a(一)配子中染色体组合的多样性AaAaAAaa卵原细胞初级卵母细胞DNA复制细胞体积增大同源染色体分离次级卵母细胞（或极体）着丝粒分裂着丝粒分裂卵细胞（或极体）次级卵母细胞（或极体）卵细胞中染色体组合1种：A或a(一)配子中染色体组合的多样性精原细胞初级精母细胞同源染色体分离次级精母细胞着丝粒分裂着丝粒分裂精细胞DNA复制细胞体积增大AaBbABabABABabab精子中染色体组合2种：AB和ab

(一)配子中染色体组合的多样性精原细胞初级精母细胞同源染色体分离次级精母细胞着丝粒分裂着丝粒分裂精细胞DNA复制细胞体积增大AaBbAbaBAbaBAbaB精子中染色体组合2种：或Ab和aB(一)配子中染色体组合的多样性同源染色体分离精原细胞数量足够多，产生的精子中染色体组合4种：AB、ab、Ab、aB(一)配子中染色体组合的多样性一个含有2对同源染色体的生物体，产生

种类型的精子；

产生

种类型的卵细胞。一个含有2对同源染色体的精原细胞，产生

个精子；

产生___种类型的精子。一个含有2对同源染色体的卵原细胞，产生

个卵细胞；

产生___种类型的卵细胞。(一)配子中染色体组合的多样性421144共能产生2种配子１、减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合（二）配子中染色体组合的多样性的原因（1）模拟细胞中只有一对同源染色体减数分裂能产生的配子种类配子中染色体组合8种１、减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合（二）配子中染色体组合的多样性的原因（3）模拟细胞中有三对同源染色体减数分裂能产生的配子种类精(卵)原细胞中同源染色体（对）可能形成的配子类型（种）123n②生物个体[多个精(卵）原细胞]①单个精(卵)原细胞2122232n正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种4个精子（两种）、1个卵细胞（一种）223１、减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合（二）配子中染色体组合的多样性的原因减数分裂能产生的配子种类1.已知A、a;B、b;C、c为三对同源染色体,来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是()A.AbC、aBc、AbC、aBcB.aBC、AbC、ABC、ABCC.Abc、aBC、aBc、ABcD.Abc、AbC、abC、aBcA习题不发生染色体互换时发生染色体互换时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２、减Ⅰ前期（四分体时期）非姐妹染色单体的染色体互换（二）配子中染色体组合的多样性的原因4个2种4个4种生物体大于2n06受精作用五、受精作用p271.定义：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。卵细胞精子受精卵2.过程：五、受精作用p27受精卵细胞核：细胞质：受精卵的核DNA：受精卵的质DNA：精子的核+卵细胞核几乎全由卵细胞提供父母各给一半。几乎全来自于母亲。受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。3.结果精子N卵细胞N父本2N受精卵2N有丝分裂细胞分化受精作用母本2N个体2N减数分裂五、受精作用①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恒定，维持了生物遗传的稳定性。减数分裂和受精作用的意义p27②通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。③在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。④减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。

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非姐妹染色单体交叉互换、非同源染色体自由组合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

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