2.1 减数分裂和受精作用-高一生物下学期教学课件（人教版2019必修二）

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必修二 第二章 第1节教师： 第1节 减数分裂和受精作用有丝分裂复习回顾间期前期中期后期末期 ： ①DNA复制 ②相关蛋白质的合成 ③细胞适度生长膜仁消失现两体形定数清赤道齐粒裂体分移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。魏斯曼（A.Weismann，1834-1914） 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。受精卵有丝分裂细胞分化受精作用精子卵细胞父亲母亲减数分裂减数分裂（46）（46）（23）（23）（46）（46）个体（细胞）减数分裂的预测在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇，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？生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察。场所：时期：曲细精管精原细胞精细胞有丝分裂减数分裂一、精子的形成过程雄性生殖器官特定时期（如：雄性动物性成熟时）自主学习任务： 1.减数分裂过程中由精原细胞到精子，细胞的名称发生了哪些变化？细胞分裂几次？ 2.减数分裂过程中，染色体数目和形态发生了什么变化？ 3.同源染色体和四分体的概念和关系？1.减数分裂前的间期（精原细胞）体积增大染色体复制精原细胞初级精母细胞 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，这两条姐妹染色体单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。(1)前期同源染色体2.减数裂I（初级精母细胞） 1个四分体有____条染色体，____对同源染色体，_____条染色单体，_____个DNA分子。2144 ①配对的两条染色体； ②一般___________都相同； ③一条来自_______，一条来自______的一对染色体。形态、大小父方母方联会四分体 互换 四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段，称为染色体互换。2.减数裂I（初级精母细胞） 在这次分裂过程中，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分裂Ⅰ。精原细胞2.减数裂I（初级精母细胞）3.减数分裂Ⅱ（次级精母细胞）精细胞精子精细胞的变形对受精作用有什么意义？减数分裂Ⅱ染色体行为和数量发生什么变化呢？小结进行有性生殖的动物。从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。范围:时期:特点:结果：减数分裂的概念：成熟生殖细胞（配子）中染色体数是原始生殖细胞（精原细胞）的一半2. 与社会的联系1.场所二、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。精子的形成过程卵细胞的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Ⅰ2.过程精子的形成过程卵细胞的形成过程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退化消失。减数分裂Ⅱ2.过程3.区别（与精子形成比较）① 初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行不均等分裂，形成大的叫次级卵母细胞，小的叫极体。② 次级卵母细胞经过减数分裂Ⅱ也进行不均等分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体。③ 形成的卵细胞，不经过变形。精子和卵细胞形成过程的对比 4个（都是精子） 4个（1个卵细胞、3个极体）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，第一极体是均等分裂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）精子与卵细胞形成过程中细胞分裂图像分析判断依据：不均等有同源染色体初级卵母细胞（如图A）无同源染色体次级卵母细胞（如图C）均等有同源染色体初级精母细胞（如图B）无同源染色体次级精母细胞或极体（如图D）间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ44444→22420→88884004→8888448→48→42三、减数分裂过程中物质的数量变化1. 表格2N2N2N2NN2NNG1G2S前中后末2NN前中后末染色体4N2NN精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子卵细胞第二极体2. 曲线图G1G2S前中后末前中后末染色单体4N2NN精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子卵细胞第二极体0→4N4N4N4N2N004N2N2. 曲线图G1G2S前中后末前中后末DNA4N2NN精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子卵细胞第二极体2C→4C4C4C4C2C2CC4C2C2. 曲线图4a4a4a4a→2a2a2a2a2a→a0→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N→002N2N2N2N2N→NNNN→2N2N→N2a→4an2n3n4n染色体数核DNA数复制染色单体数同源染色体数曲线：抓住某物质数目增加或减少的时期。比如DAN间期加倍，细胞分裂减半。图像：通常有同源染色体的为减Ⅰ，无同源染色体的为减ⅡG1G2S前中后末前中后末21精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子卵细胞第二极体一条染色上DNA数2. 曲线图G1G2S前中后末前中后末2NN精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子卵细胞第二极体4N染色体数染色单体数核DNA数3. 柱状图有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ前期前期前期四、有丝分裂和减数分裂的图像比较有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ中期中期中期有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ后期后期后期关键技巧：① 依据：细胞中有无联会（或与联会有关的后续变化）② 方法：如果有同源染色体联会，属于减数第一次分裂；如果无，则 属于有丝分裂或减数第二次分裂。① 依据：细胞中有无同源染色体② 方法：如果有同源染色体，则属于有丝分裂；如果无同源染色体， 则属于减数第二次分裂。例题1：在下图中，能表示人的受精卵在分裂过程中DNA含量变化以及精细胞在形成过程中染色体数目变化的曲线图分别是（ ） A.①和② B.①和③ C.②和③ D.④和③例题2：如图为某二倍体（2n）动物细胞在分裂过程中不同阶段（不连续）单个细胞的核DNA分子、染色体和染色单体的数量关系图。下列有关说法正确的是 （ ）乙→丙和丙→甲主要变化均为着丝粒分裂处于丁和戊时期的细胞不一定存在同源染色体染色体互换可发生在戊时期，DNA复制可发生在丙→戊过程中丙可以表示减数分裂Ⅱ后期，甲只能代表精子或卵细胞作业：以两对同源染色体的精原细胞为例，画出有丝分裂和减数分裂前中后三个时期的细胞图像。1. 目的要求通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。2. 材料用具蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜五、探究·实践：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片3. 方法步骤在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。现在低倍镜下依次找到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。根据观察的结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。下图中编号A-F的图像是显微镜下观察到的某植物（2n＝24）减数分裂不同时期的细胞图像，说出细胞所处的时期和名称。4. 注意：实验材料的选择 雄性一次产生的雄配子数目多，能够观察到减数分裂的各个时期。02雄配子产生的过程中是连续分裂的。（雌配子不是连续分裂的，卵子要在受精作用之后才发生第二次减数分裂）1.自由组合画图说明含有两对同源染色体的细胞能产生几种精子？六、配子中染色体组合的多样性BCADACBDABABCDCDABCDABCD1.自由组合六、配子中染色体组合的多样性421144数学建模ABCD同源染色体分离非同源染色体自由组合ACADBCBD224×=含n对同源染色体的精(卵)原细胞形成的配子种类(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体互换)22n1结论1：非同源染色体的自由组合导致配子染色体组合多样性。2n初级精（卵）母细胞结论2：非姐妹染色单体的互换导致配子染色体组合多样性。2. 互换精(卵）原细胞次级精（卵）母细胞或极体精（卵）细胞（或极体）3.受精作用卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。概念：过程：结果：受精卵中的染色体数恢复到体细胞中的数目，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）；而细胞质中的遗传物质几乎全部来源于卵细胞。(母本)高等动物(2N)(父本)受精卵(2N)卵细胞(N)精子(N)减数分裂减数分裂有丝分裂受精作用结论3：配子的随机结合导致后代染色体组合多样性。 人有23对同源染色体，雌雄配子的结合方式有多少种？246① 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② 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。每个配子染色体数目均为体细胞的一半非姐妹染色单体互换、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，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。思维训练１. 互换２. 自由组合小结：后代多样性的原因配子多样性配子的随机结合后代多样性减数分裂受精作用有性生殖染色体数目恒定，后代产生变异，利于生物进化