高中生物人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂完美版ppt课件

第二章  基因与染色体的关系

第1节  减数分裂和受精作用

（一）教学目标

1、概述精子和卵细胞的形成过程比较其异同，并归纳减数分裂的定义。。

2、阐明减数分裂过程中染色体的行为变化特点以及染色体和DNA的数量变化关系。

3、受精作用的过程，理解减数分裂和受精作用对维持遗传稳定性的作用。。

（二）教学重难点

1、教学重点
（1）减数分裂过程中染色体的行为变化和DNA的数量变化。

（2）减数分裂、受精作用的概念和意义。

2、教学难点
（1）减数分裂过程中，染色体的行为变化以及染色体、DNA的数量变化规律。

（三）教学过程

一、创设情境导入新课

魏斯曼从理论上预测：

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。

二、减数分裂——精子的形成

1、精子的形成场所——睾丸

精原细胞 （染色体的数目和体细胞相同）通过有丝分裂产生精原细胞；精原细胞通过减数分裂产生精子

2、减数分裂过程

间期：完成DNA的复制和蛋白质的合成，细胞也有适度的生长。

前期：

（1）同源染色体配对一一联会；

（2）四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换

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。

四分体：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中期：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。

减数分裂Ⅰ后期：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。 细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条

减数分裂Ⅰ末期：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。

在减数分裂中，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人两个子细胞

在减数分裂I中形成的两个次级精母细胞，经过减数分裂Ⅱ，就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体。
 

减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。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。

三、减数分裂——卵细胞的形成

卵原细胞 （染色体的数目和体细胞相同）通过有丝分裂产生卵原细胞；卵原细胞通过减数分裂产生卵细胞

间期：完成DNA的复制和蛋白质的合成，细胞也有适度的生长

前期：

（1）同源染色体配对一一联会；

（2）四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换

减数分裂Ⅰ中期：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。

减数分裂Ⅰ后期：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。 细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。

减数分裂Ⅰ末期：在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级卵母细胞经过细胞质不均等分裂形成了一个次级卵母细胞（大）和一个极体（小）

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

在减数分裂中，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人两个子细胞

在减数分裂I中形成的一个次级卵母细胞和一个极体，经过减数分裂Ⅱ，就形成了一个卵细胞和三个极体。不久，三个极体退化消失。与初级卵母细胞相比，卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。
四、减数分裂的概念

减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减体数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

五、减数分裂过程中一个细胞内染色体数目和DNA数目的变化

六、受精作用

1、配子多样性的原因

（1）非同源染色体的自由组合

（2）同源染色体上非姐妹染色单体互换一段片段

分析：产生的配子种类和数目的规律

(1)含一对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子

①若是1个精原细胞，则形成__2__种精子。

②若是1个卵原细胞，则形成__1__种卵细胞。

(2)含两对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子

①若是1个精原细胞，则形成__2__种精子；若是足够多的精原细胞，则形成__4__种精子。

②若是1个卵原细胞，则形成__1__种卵细胞；若有足够多的卵原细胞，则形成_4___种卵细胞。

(3)含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子

1个雄性个体，则形成_2n___种精子；一个雌性个体，则形成__2n__种卵子。

（4）人的体细胞中有23对同源染色体，那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种配子呢？      223

（5）如果再把同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换考虑进去呢？

远远大于223

2、受精作用过程

（1）受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入，精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合。

（2）受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。

（3）受精过程使卵细胞变得十分活跃。受精完成后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。

3、减数分裂和受精作用的意义：

（1）减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代体细胞染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。

（2）减数分裂形成的配子，其染色体组成具有多样性；受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，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。