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一、学习目标二、重难点1.归纳、概括减数分裂的概念及过程。2.阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。3.举例说明受精作用的过程。4.阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。1.减数分裂的概念及过程。2.受精作用的过程。3.建立减数分裂中染色体变化的模型。4.减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。减数分裂1问题探讨2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？

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。配子中的染色体数目是体细胞中的一半。♂♀ⅡⅢⅣⅡⅢⅣ

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？魏斯曼的预测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(1834-1914)AugustWeismann，德国动物学家魏斯曼的预测受精卵受精作用细胞分裂细胞分化（46）精子（23）男（46）这种使染色体数目减半的分裂方式——减数分裂（46）个体卵细胞（23）女（46）减数分裂1.减数分裂概念成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的

。（4）结果：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。（5）场所：原始生殖细胞形成

时。（2）时期：进行

的生物。（1）范围：（3）特点：一定是真核生物植物的

、子房，动物的

、卵巢。有性生殖成熟生殖细胞一半花药睾丸一、相关概念减数分裂2.几个重要概念（1）同源染色体大小相同的染色体不一定是同源染色体如着丝粒断裂后形成的两条染色体，因不是一条来自父方，一条来自母方，所以不叫同源染色体。同源染色体既可以是复制之前不含染色单体，也可以是复制之后含染色单体。但只要联会的两条染色体不管大小、形状是否相同都叫同源染色体。①减数分裂中两两配对（联会）的两条染色体②形状、大小一般相同（X、Y不相同也是）③一条来自父方，一条来自母方减数分裂（2）联会同源染色体两两配对的现象。减数分裂Ⅰ前期有丝分裂过程中有同源染色体吗？同源染色体配对联会吗？有不会有丝分裂前期笔记：有丝分裂过程中存在同源染色体但不发生联会(即同源染色体只在减数分裂发生联会)减数分裂（3）四分体联会后每对同源染色体含有四条染色单体。一个四分体两个四分体

一个四分体=

对同源染色体=

条染色体=

条染色单体=

个DNA分子

1244

联会形成四分体是减数分裂Ⅰ特有的现象，

有丝分裂过程中不进行联会，不存在四分体。减数分裂A与B的关系：A与C的关系：a与a′的关系：a与b′的关系：a与c′的关系：A

和

B

合称：同源染色体非同源染色体姐妹染色单体同源染色体上的的非姐妹染色单体四分体

姐妹染色单体

：连在同一着丝粒上的两条染色单体非姐妹染色单体：连在不同着丝粒上的两条染色单体aa’bb’cc’dd’ABCD（4）非同源染色体上的的非姐妹染色单体减数分裂（5）互换同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常会发生交换的现象。减数分裂联会形成四分体四分体的非姐妹染色单体

互换在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象联会后的每对同源染色体含四条染色单体1234互换

对同源染色体

对同源染色体

对同源染色体

对同源染色体

对同源染色体

对同源染色体2224001.填空题习题巩固ABCDaa′b′c′d′bcd(4)a与b′的关系？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(1)A与B的关系？(2)A与C的关系？(3)a与a′的关系？3.判断题联会的同源染色体一定一条来自父方、一条来自母方，且形态、大小一定相同。()

2.简答题习题巩固X、Y形态不同ABCDaa′b′c′d′bcd（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D4.简答题习题巩固减数分裂二、精子的形成过程（以马蛔虫为例，2n=4）

1.形成场所：雄性生殖器官（人和其他哺乳动物：睾丸；其他动物：精巢）精原细胞(2N)精细胞有丝分裂减数分裂（原始雄性

生殖细胞）变形精子(N)曲细精管精原细胞2N减数分裂2.形成过程（以马蛔虫为例，2n=4）

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变形减数分裂期分裂间期间期减数分裂Ⅰ变形初级精母细胞精原细胞次级精母细胞精细胞精子减数分裂Ⅱ减数分裂2.形成过程

减数分裂前的间期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.细胞的适度生长染色质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。此时染色体呈染色质丝状态2n2n-4n0-4n减数分裂2.形成过程

：减数分裂I（减数第一次分裂）①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。每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合分别移向细胞两极前期中期后期末期两组染色体到达细胞的两极，细胞缢裂，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞。初级精母细胞次级精母细胞2n4n4nn2n2n减数分裂非同源染色体的自由组合

组合一

组合二组合三组合四第一种可能性第二种可能性精原细胞减数分裂I次级精母细胞初级精母细胞减数分裂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，分别移向细胞两极。③（末期）染色体数目减半间期染色体复制减数分裂减数分裂II（减数第二次分裂）染色体变化同有丝分裂，但无同源染色体变形变形次级精母细胞精细胞精子前期中期后期末期1精细胞的变形对受精作用有什么意义？（P21)【答案】变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。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原细胞初级精母细胞（减数分裂Ⅰ）次级精母细胞（减数分裂Ⅱ）精细胞精子复制减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ姐妹染色单体分开发生在减数分裂Ⅱ减数分裂减数分裂二、精子的形成过程（以马蛔虫为例，2n=4）

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）间期：染色体复制、细胞体积增大前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）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粒分裂，姐妹染色单体分离4个2种精子（染色体数:n）变形减数第一次分裂减数第二次分裂减数分裂前的间期课堂小结减数分裂三、卵细胞的形成过程

卵泡卵细胞人的卵巢卵细胞放大1.形成场所：图2-4人的卵巢（横切面）示意图和卵细胞的电镜照片卵巢卵巢中有许多发育程度不同的卵泡，卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞卵原细胞卵细胞减数分裂卵原细胞有丝分裂减数分裂三、卵细胞的形成过程（以马蛔虫为例，2n=4）

减数分裂三、卵细胞的形成过程

2.形成过程卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞第一极体卵细胞第二极体第二极体第二极体间期减Ⅰ减Ⅱ减数分裂前减数分裂退化消失减数分裂精子形成过程卵细胞形成过程精原细胞卵原细胞初级精母细胞初级卵母细胞次级精母细胞次级卵母细胞第一极体减数分裂Ⅰ细胞质均等分裂细胞质不均等分裂减数分裂次级精母细胞次级卵母细胞第一极体精细胞精子卵细胞第二极体减数分裂Ⅱ精子形成过程卵细胞形成过程细胞质均等分裂细胞质均等分裂细胞质不均等分裂不久就退化消失1个卵原细胞（染色体数:2n）1个初级卵母细胞（染色体数:2n）1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n）1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）间期：染色体复制、细胞体积增大前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）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1个次级卵母细胞和1个第一极体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离1个1种卵细胞（染色体数:n）减数第一次分裂减数第二次分裂减数分裂前的间期课堂小结减数分裂3.精子和卵细胞形成过程的比较精子卵细胞相同点不同点场所细胞质分裂方式分裂结果是否变形不变形变形1个卵原细胞→1较大的卵细胞+3较小的极体（退化）1个精原细胞→4个精细胞→4个精子细胞质均等分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半（初/次级）卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂卵巢睾丸（曲细精管）1.判断细胞类型专题一：减数分裂过程中的物质判断减数分裂Ⅰ后期减数分裂Ⅱ后期减数分裂Ⅱ前期判断图像初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母/精母细胞减数分裂Ⅱ中期减数分裂Ⅱ后期生殖细胞有丝分裂前期次级卵母/精母细胞次级精母细胞/极体专题一：减数分裂过程中的物质变化间期减数分裂I减数第二次分裂前期中期后期末期前期中期后期末期核DNA染色体染色单体次级精母细胞精原细胞精细胞2n→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n2n→n2n2n2n2n2n2n→nnn2n→n0→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n→00初级精母细胞2.染色体、染色单体、核DNA数量变化间期减数分裂Ⅰn2n3n4n减数分裂Ⅱ（1）核DNA数细胞分裂，DNA平均分配细胞分裂，DNA平均分配DNA复制专题一：减数分裂过程中的物质变化间期减数分裂Ⅰn2n3n4n减数分裂Ⅱ（2）染色体数同源染色体分离，进入两个子细胞着丝粒分裂细胞分裂，染色体平均分配专题一：减数分裂过程中的物质变化间期减数分裂Ⅰn2n3n4n减数分裂Ⅱ（3）染色单体数DNA复制，单体形成细胞分裂单体减半着丝粒分裂，单体消失专题一：减数分裂过程中的物质变化G1G2S12ab：间期DNA复制，一条染色体

上有2条DNA分子。cd：减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。abcde（5）每条染色体上DNA的含量减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ染色单体DNA染色体精原细胞初精母次精母次精母精细胞精子4823.根据柱状图判断不同细胞专题一：减数分裂过程中的物质变化乙2N4NO数量（个）N甲2N4NO数量（个）N丙2N4NO数量（个）N染色体核DNA染色单体丁2NO数量（个）N精原细胞、G1减数分裂Ⅱ后末G2、初级精母细胞减数分裂Ⅱ前、中生殖细胞（配子）专题一：减数分裂过程中的物质变化3.根据柱状图判断不同细胞1.

模式图比较专题二：有丝分裂和减数分裂的辨析有丝分裂减Ⅰ减Ⅱ前期染色体散乱在中央，有同源染色体同源染色体联会，四分体形成染色体散乱分布，无同源染色体中期着丝粒排在赤道板上，有同源染色体四分体排列在赤道板上着丝粒排在赤道板上，无同源染色体后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，有同源染色体同源染色体分开，移向细胞两极着丝粒分裂，姐妹染色单体分开无同源染色体专题二：有丝分裂和减数分裂的辨析出现0——染色单体有斜线——DNA出现两次减少出现一次减少减数分裂有丝分裂不出现0无斜线——染色体有丝分裂终点与起点数量一致减数分裂终点是起点数量一半有丝分裂终点与起点数量一致减数分裂终点是起点数量一半2.

曲线图比较2.

曲线图比较--染色体专题二：有丝分裂和减数分裂的辨析染色体间期04N2N前期中期后期末期

着丝粒分裂细胞一分为二时期染色体间期04N2N减I

减II细胞一分为二时期N细胞一分为二着丝粒分裂有丝分裂减数分裂专题二：有丝分裂和减数分裂的辨析核DNA间期04N2N减I

减II细胞一分为二时期N核DNA前期中期后期末期4N2N时期0DNA复制细胞一分为二G1G2SDNA复制细胞一分为二有丝分裂减数分裂2.

曲线图比较--核DNA专题二：有丝分裂和减数分裂的辨析2.

曲线图比较--染色单体染色单体04N2N前期中期后期末期时期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开DNA复制G1G2S染色单体04N2N减I

减II

时期细胞一分为二DNA复制间期N着丝粒分裂，姐妹染色单体分开有丝分裂减数分裂观察蝗虫精母细胞减数分裂装片2探究：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片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.实验步骤：

装片制作(同有丝分裂装片制作过程)

解

离→

→

→制

片漂洗染色解离时细胞已死亡探究：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片3.选择蝗虫精母细胞原因：（1）细胞内染色体数量较少，染色体较大。（2）选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。

原因：①雄配子数远远多于雌配子数

②在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底，在排卵时排出的仅仅是

次级卵母细胞，其只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才能

继续完成减数分裂Ⅱ。探究：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片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4．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：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片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：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片①在观察蝗虫精母细胞减数分裂的固定装片时，细胞数最多的是

精原细胞（间期所占时间最长）②

不可以

观察一个精原细胞看到减数分裂的连续变化。细胞已被杀死固定，不可能动态变化易错提醒配子的多样性与受精作用3三、配子中染色体组合的多样性“一母生九子，九子各不同

”

父亲体内所有的精原细胞，染色体组成相同，母亲体内的卵原细胞，染色体组成也相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同的配子吗？1.以哺乳动物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例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）精细胞（E）精细胞（F）精细胞（G）精细胞（H）配子中染色体组合的多样性染色单体分开4个，2种产生精子：来自同一精原细胞的精细胞两两相同（EF,GH），两两互补(EG,FH)精原细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精细胞精细胞配子中染色体组合的多样性1.以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例4个，2种产生精子：来自同一次级精母细胞的精细胞——相同/大同小异2种4个2种4个2.一个个体（不考虑交叉互换）4种产生精子：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）123n②一个生物体（多个配子）①一个精原细胞：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4个精子（2种）223n对同源染色体，可能形成配子种类：2n种四种精细胞配子中染色体组合的多样性3.以某生物（2N=2）的一个精原细胞的减数分裂（考虑互换）为例若考虑交叉互换，n对同源染色体，可能形成配子种类会大于2n三、配子中染色体组合的多样性(1)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合产生配子多样性的原因：(2)联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换四、受精作用卵细胞精子精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白相互识别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