人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 受精作用集体备课课件ppt
展开假设: 配子(精子或卵细胞)是通过有丝分裂的方式产生的
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。
有性生殖:通过两性生殖细胞(雌配子或雄配子)或精卵结合形成合子,再由合子发育成新个体的生殖方式。
一、减数分裂概念理解 1.观察教材P16果蝇体细胞和配子的染色体图,分析配子与体细胞中的染色体数目有何关系。提示:配子中染色体数目是体细胞中染色体数目的一半。2.判断下列生物能否进行减数分裂并说明理由:(1)大肠杆菌:提示:不能。大肠杆菌是原核生物,不能进行有性生殖。
原始生殖细胞(精原细胞或卵原细胞)→ 成熟生殖细胞(精细胞或卵细胞)
染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次
对象:场所:时期:特点:结果:
成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
睾丸或卵巢(动物) 花药或子房(植物)
阅读课本相关内容,尝试总结:
请问:这些成群结队的精子从哪里来的?
睾丸内有许多弯弯曲曲的曲细精管,曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞即精原细胞。每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。
一种特殊的体细胞,既能有丝分裂产生精原细胞,又能减数分裂产生精细胞
思考:精原细胞自身是通过哪种方式进行增殖的?
精原细胞经过染色体复制(DNA复制和蛋白质合成),体积稍稍增大,成为初级精母细胞。复制后的每条染色体含两条姐妹染色单体。
2、减Ⅰ前期(又称四分体时期)
减Ⅰ前:同源染色体两两配对(联会)、形成四分体、四分体中的非姐妹染色单体间交叉互换。
尝试回忆有丝分裂前期,与减数第一次分裂有什么异同?
1、同源染色体:(对)
配对的两条染色体形状和大小一般都相同(但男性体细胞中的X染色体、Y染色体的形状、大小虽然不同但也是一对同源染色体)一条来自父方,一条来自母方
2、联会:同源染色体两两配对的现象
3、四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体
1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条染色单体=4个DNA分子
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和B合称什么?
4、交叉互换:四分体时期同源染色体上(或称四分体中)的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
思考:上图编号1~4的那些组合属于同源染色体上的非姐妹染色单体?
1和3、1和4、2和3、2和4
1.人的体细胞有23对同源染色体,减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体( )A.46个 B.92个C.184个 D.23个
解析:一个四分体含有一对同源染色体。由题意人的体细胞有23对同源染色体可知,减数第一次分裂的初级精母细胞中有四分体23个。 答案:D
思考:处于有丝分裂前期的细胞含有同源染色体吗?
思考:怎样区别处于有丝分裂前期和减数第一次分裂前期的细胞?
同源染色体存在于减数分裂中,也存在于有丝分裂中,只不过在有丝分裂中不联会。
观察:各对同源染色体着丝点与赤道板有怎样的位置关系?
各对同源染色体着丝点位于赤道板两侧
思考:怎样区别处于有丝分裂中期和减数第一次分裂中期的细胞?
方法一:同源染色体着丝点位于赤道板两侧
同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。两组染色体分别向细胞两极移动。
※减数分裂过程中染色体数目减半的原因:
思考:怎样区别处于有丝分裂后期和减数第一次分裂后期的细胞?
每一极是否含有同源染色体:
思考:减一后期同源染色体分离非同源染色体自由组合 只能进行下图的分配吗?
思考:染色体移向一极的组合方式共有几种?
共四种:大红和小蓝;大蓝和小红;大红和小红;大蓝和小蓝。
(n为同源染色体的对数)
思考:n对同源染色体时,组合方式共有几种?
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。
在减Ⅰ中由于同源染色体分离,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。因此,减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。
注意:减Ⅰ和 减Ⅱ之间通常没有间期,或者间期 时间很短,染色体不再复制
有丝分裂(前、中、后):
减数第一次分裂(前、中、后):
减数第二次分裂(染色体行为变化同有丝分裂,但无同源染色体)
减数第二次分裂(前、中、后):
1、区分以下细胞分别处于什么时期:
②是否有四分体或 着丝点与赤道板的位置关系
①每一极有无同源染色体→
判断染色体行为进一步推出分裂类别
同源染色体的判断方法 (1)看有无染色体配对、形成四分体等现象。配对形成四分体的染色体为同源染色体。(2)看有无交叉互换的发生。发生交叉互换的染色体为同源染色体。(3)看染色体的大小、形状,如果不是减数第二次分裂,则:①有丝分裂后期:每一极中,大小、形状相同的为同源染色体(上下对应的染色体不是)。②其他时期:大小、形状相同的染色体一般为同源染色体。
3.连线(把细胞分裂图像与所对应的时期用线连接起来)
减数第二次分裂的特点:(无或短间期、前期、中期、后期、末期)
1.染色体(DNA和蛋白质)不再复制。2.细胞中无同源染色体。3.染色体着丝点位于赤道板上。4.染色体的着丝点分裂,染色体先增加后恢复。
1.染色体(DNA和蛋白质)发生复制。2.同源染色体联会形成四分体。3.各对同源染色体着丝点位于赤道板两侧4.同源染色体分离,使形成的子细胞内的染色体数目减半。
减数第一次分裂的特点:(间期、前期、中期、后期、末期)
内容回忆:1、染色体复制时间?2、联会时染色体是否复制过?3、四分体的含义?4、同源染色体的分开在什么时间?5、非同源染色体自由组合发生在什么时期?6、染色单体的分开发生在什么时间?7、染色体数目减半是在什么时间? 其根本原因是什么?
N→2N → N
减数第一次分裂与减数第二次分裂区别
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→2n →n)
4个精细胞(染色体数:n)
体细胞(染色体数:2n)
间期:细胞体积增大、染色体复制
前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)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
着丝点断裂,姐妹染色单体分开
4个2种精子(染色体数:n)
减数分裂中染色体的行为变化:
1.判断正误(1)减数分裂过程中染色体数目减半的根本原因是减数第一次分裂过程中同源染色体的分离。( )(2)在减数第一次分裂前期,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、大小相同。( )(3)减数第二次分裂后期的次级精母细胞中,移向两极的染色体互为同源染色体。( )
减数分裂过程中数量的变化
染 色 体 变 化 曲 线
DNA 变 化 曲 线
减数分裂变 化 曲 线图
(二)卵细胞形成的过程
子细胞不均等分裂能判断细胞类型吗?
(1)减数第一次分裂后期:
结合下面精子和卵细胞形成过程的分裂图像探究以下问题:
(2)减数第二次分裂后期:
(2)卵细胞和精子形成过程中图像的判断方法
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→2n →n)
1个卵细胞+3个第二极体(染色体数:n)
前期:联会、四分体,非姐妹染色单体交叉互换中期: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:细胞不均等分裂形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
着丝点分裂,染色单体分离
除名称及分裂方式外均与精子形成过程相同
(三) 精子和卵细胞形成过程比较
染色体的行为变化相同:即在间期染色体先复制,在第一次分裂时同源染色体联会,形成四分体,非姐妹染色体交叉互换,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,第一次分裂结束后染色体数目减半;第二次分裂时着丝点分裂,姐妹染色单体分离
1个精原细胞→4个2种精细胞
1个卵原细胞→ 4个细胞(1个1种卵细胞+3个2种极体 退化消失)
1. 动物卵细胞的形成与精子形成过程的不同点是( )①次级卵母细胞将进行普通的有丝分裂 ②一个卵原细胞最终分裂只形成一个卵细胞 ③一个卵原细胞经复制后形成一个初级卵母细胞 ④卵细胞不经过变形阶段 ⑤一个初级卵母细胞分裂成的两个细胞大小不等 ⑥卵细胞中的染色体数目是初级卵母细胞的一半A.②④⑤ B.①③⑤C.②③⑥ D.①④⑥
精子、卵细胞形成过程的异同
4、分裂形成的子细胞(体细胞)中染色体数目与亲代细胞相同
4、分裂后所形成的子细胞(生殖细胞)中染色体数目减少一半
3、分裂后形成2个体细胞
3、分裂后形成4个精子或1个卵细胞和3个极体
2、无同源染色体联会等行为
2、同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象
1、细胞分裂过程中均出现纺锤体2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次
1、染色体复制一次,细胞只分裂一次
1、染色体复制一次,细胞连续分裂两次
(四)有丝分裂和减数分裂的异同点
总结 :1、一个精原细胞经减数分裂产生( )精子;一个卵原细胞经减数分裂产生( )卵细胞。2、染色体数目减半发生在( ), 原因是( ) 3、在减数分裂过程中DNA 数目减半( )次,分别发生在( )和( )。4、次级精(卵)母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体中( )同源染色体。5、精子形成过程中细胞质进行( )分裂6、精子形成过程中染色体复制( )次,细胞连续分裂( )次
减I
减I 减II
1、减数分裂过程中,着丝点的分裂发生在 ( ) A、间期 B、第一次细胞分裂 C、第二次细胞分裂 D、四分体时期
2、减数分裂中的第一次分裂的主要特点是( ) A、姐妹染色单体分开 B、同源染色体分开 C、染色体进行复制 D、染色体被恢复成染色质细丝
3、在减数分裂过程中,有关同源染色体的叙述,不正确的是:( ) A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体 B 、在减数第二次分裂中,大小、形状相同的染色体 C、一条来自父方,一条来自母方 D、在减数第一次分裂后期向两极移动
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
父亲体内的 所有精原细胞,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?
四、受精作用 1.根据教材P23模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合实验,探讨下列问题:(1)含有2对、3对同源染色体的精原细胞,分别可能产生多少种精子?产生每一种精子的比例是多少?提示:含有2对同源染色体的精原细胞可能产生4种精子,每一种精子的比例是1/4;含有3对同源染色体的精原细胞可能产生8种精子,产生每一种精子的比例是1/8。(2)含有n对同源染色体的精原细胞,可能产生多少种精子,产生每一种精子的比例是多少?提示:可能产生2n种精子,产生每一种精子的比例为1/2n。
(3)考虑四分体的交叉互换,分析含两对同源染色体的1个精原细胞和卵原细胞,减数分裂最多产生几种精子和卵细胞?提示:①1个精原细胞减数分裂和变形后产生4个精子,在不发生交叉互换的情况下,4个精子两两相同,即有2种类型;若四分体时期发生交叉互换,则4个精子各不相同,即4种类型。②无论是否发生交叉互换,1个卵原细胞经减数分裂后,只能产生1个卵细胞,即1种类型。
(一)配子中染色体组合的多样性1.减I后,非同源染色体的自由组合(1)一个含n对同源染色体的精原细胞,经减数分裂产生的精子类型有2种;(2)一个含n对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的卵细胞类型有1种;(3)体细胞含有n对同源染色体的生物个体,经减数分裂产生的配子类型有2n种。2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
3.受精时,雌雄配子结合的随机性
(二)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:精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。 3.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)。 4.意义:维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
意义:①同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。②减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
细胞核:精子的核+卵细胞核
细胞质:几乎全由卵细胞提供
受精卵的核基因:父母各给一半。受精卵的质基因:几乎全来自于母亲。
分裂期:染色体移向两极
减Ⅰ后期:非同源染色体自由组合减Ⅰ前期:同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
二分裂、无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
1.家鸽是进行有性生殖的生物,它之所以能保持染色体数目的恒定,是因为在生殖过程中要进行( )A.减数分裂和受精作用B.有丝分裂和受精作用C.减数分裂和有丝分裂D.染色体的复制和平均分配解析:家鸽有性生殖过程中通过减数分裂产生了染色体数目减半的雌雄生殖细胞;通过受精作用,雌雄配子结合形成受精卵,染色体数目恢复恒定。
2.下列关于精子和卵细胞结合成受精卵过程的叙述,正确的是( )①受精卵中的遗传物质主要来自染色体②受精卵中的细胞质主要来自卵细胞③受精时精子全部进入卵细胞内④受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方A.①②④ B.②③④C.①③④ D.①②③解析:在受精作用过程中,精子只是头部进入卵细胞,因此受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方,而细胞质主要来自卵细胞。 答案:A
3.右图表示细胞分裂过程中染色体、核DNA变化相对值。下列关a~c段(不含a、c点)的叙述正确的是( )A.细胞中始终存在染色单体B.细胞中始终存在同源染色体C.细胞中染色体和核DNA数之比由1∶2变为1∶1D.此时期表示初级性母细胞
4.下图中横坐标A、B、C、D分别表示某种哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表的是( )A.DNA分子数、染色体数、染色单体数B.DNA分子数、染色单体数、染色体数C.染色体数、DNA分子数、染色单体数D.染色单体数、染色体数、DNA分子数
5.(江苏高考)如图为某生物一个细胞的分裂图像,着丝点均在染色体端部,图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是( )
A.图中细胞处于减数第二次分裂前期B.图中细胞的染色体数是体细胞的2倍C.染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离D.染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
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