【課件】減數(shù)分裂和受精作用 2023-2024學年高一生物同步備課資源

第1節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用第2章

基因和染色體的關系教學目標1、能夠理解減數(shù)分裂和受精作用的基本概念、過程和意義2、掌握減數(shù)分裂和受精作用在生物遺傳和進化中的作用3、學生能夠運用所學知識解釋生物的生殖過程，理解減數(shù)分裂和受精作用在生物生殖中的重要性情感態(tài)4、通過學習，學生能夠認識到生物生殖的重要性和復雜性，形成對生命的敬畏和尊重，培養(yǎng)科學思維和科學探究精神。目錄1、回顧細胞增殖的方式，學習減數(shù)分裂的定義2、精子的形成過程3、卵細胞的形成過程4、受精作用的概念、過程、結果、意義5、減數(shù)分裂和有絲分裂的細胞圖像判斷6、DNA、染色體、染色單體的數(shù)量變化體細胞配子果蠅體細胞和配子的染色體示意圖

在腐爛水果周圍?？煽吹斤w舞的果蠅。果蠅生長周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學常用材料。

右圖是果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。1.配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別？(1)配子中的染色體數(shù)目是體細胞中的一半；(2)配子的染色體是由體細胞的每對同源染色體中的一條組合而成的。2.針對這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？

配子是如何產生的？配子可能是通過減數(shù)分裂產生的，染色體的數(shù)目減少一半。受精時，雌雄配子結合，染色體數(shù)目得以恢復正常。情境導入果蠅作為遺傳學材料的優(yōu)點⑴果蠅生活史較短，生長迅速；繁殖能力強，每只受精的雌蠅可產卵400一500個；⑵培養(yǎng)果蠅的材料來源廣泛，價格便宜；⑶果蠅的生活要求簡單．常溫下就可生長繁育，容易飼養(yǎng)；⑷果蠅不同的形態(tài)突變類型多達400以上，便于觀察分析；⑸果蠅染色體數(shù)目較少(2n＝8)，再加之果蠅唾液腺染色體巨大的特點，因此是遺傳學研究中常用的實驗材料。任務一：減數(shù)分裂的定義復習回顧細胞分裂方式，明確減數(shù)分裂與其它分裂方式的不同。真核細胞原核細胞：有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂生殖細胞1、細胞的分裂方式

二分裂體細胞精子卵細胞

減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。(1)范圍：(3)時期：(4)特點：(5)結果：(2)場所：進行有性生殖的生物。在產生成熟生殖細胞時。染色體只復制一次，而細胞分裂兩次。有性生殖器官。成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞減少一半。有性生殖

由親本產生有性生殖細胞---配子，經過兩性生殖細胞（如精子和卵細胞）的結合，產生合子（如受精卵），再由合子發(fā)育成新個體的生殖方式。魏斯曼的預言

與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼從理論上可以預測：在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數(shù)目得以恢復正常。這個天才的預見被其他科學家通過顯微鏡觀察所證實。魏斯曼預言的這個特殊的過程，實際上是一種特殊方式的有絲分裂——減數(shù)分裂。魏斯曼(德國)任務二：精子的形成過程形成場所：睪丸(人和其他哺乳動物)、精巢(蜜蜂、螞蟻等)、花藥(植物)精原細胞（原始雄性生殖細胞）精原細胞精細胞精子減數(shù)分裂有絲分裂變形2.精子的形成大致過程：在減數(shù)分裂前每個精原細胞的染色體復制一次，而細胞在減數(shù)分裂的過程中連續(xù)分裂兩次，最后形成四個精細胞。這兩次分裂分別叫做減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。減數(shù)分裂前的間期：特點細胞體積增大；染色體復制；精原細胞→初級精母細胞；出現(xiàn)姐妹染色單體；染色體呈染色質絲的狀態(tài)。精原細胞初級精母細胞減數(shù)第一次分裂前期：特點初級精母細胞染色質絲縮短變粗形成染色體；特點初級精母細胞配對的兩條染色體，形狀和大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，叫同源染色體。染色質絲縮短變粗形成染色體；同源染色體聯(lián)會，形成四分體；

聯(lián)會后的每對同源染色體中，含有四條染色單體，叫做一個四分體。四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生部分片段的互換。減數(shù)第一次分裂前期：用圖中字母表示下列問題：①圖中有幾條染色體？

.幾條染色單體？

.幾對同源染色體？

.②同源染色體是

，非同源染色體

，姐妹染色單體

。③四分體有幾個？

，分別是

.④1個四分體數(shù)=____條染色體=____條染色單體=____對同源染色體42482A和BC和DA和CA和D

B和CB和Daa’bb’cc’dd’2A和BC和D1特點初級精母細胞同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側，每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上。減數(shù)第一次分裂中期：特點初級精母細胞配對的兩條同源染色體分離，分別向細胞兩級移動；非同源染色體自由組合。減數(shù)第一次分裂后期：細胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合嗎？是自由組合。初級精母細胞次級精母細胞(2個)特點細胞縊裂，一分為二，形成2個次級精母細胞。染色體數(shù)減半；DNA數(shù)減半。因此，減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ。減數(shù)第一次分裂末期：減Ⅱ前減Ⅱ中減Ⅱ后減Ⅱ末次級精母細胞精細胞減數(shù)第二次分裂：

精細胞經變形，形成蝌蚪狀的精子，分為頭部和尾部，頭部含有細胞核，尾長，能夠擺動。精細胞變形精細胞變形：精細胞的變形對受精作用有什么意義？精細胞精子使其具備了游向卵細胞進行受精作用的能力。任務三：卵細胞的形成過程卵泡卵細胞人的卵巢卵細胞形成場所：卵巢(人和其他哺乳動物)、胚珠(植物)卵巢中有許多發(fā)育程度不同的卵泡。卵泡中央的一個細胞會發(fā)育成卵細胞。卵原細胞初級

卵母細胞染色體復制次級卵母細胞減數(shù)分裂Ⅰ極體卵細胞減數(shù)分裂Ⅱ極體極體極體減數(shù)分裂Ⅱ任務三：卵細胞的形成過程任務三：卵細胞的形成過程任務三：卵細胞的形成過程

對比精子的形成卵細胞的形成相同點子細胞數(shù)

子細胞染色體數(shù)目

染色體行為

不同點形成部位

是否變形細胞質是否均等分配形成的生殖細胞數(shù)

4個（1個卵細胞、3個極體）都是染色體復制一次，細胞分裂兩次，子細胞中染色體數(shù)目都是體細胞的一半。各個時期染色體行為均一致

睪丸（精巢）卵巢

變形

不變形兩次分裂都是均等分裂初級卵母細胞和次級卵母細胞都是不均等分裂，極體是均等分裂1個精原細胞形成4個精子1個卵原細胞形成1個卵細胞（3個極體退化）

4個（都是精子）任務三：卵細胞的形成過程任務四：受精作用1.概念∶精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。2.過程∶精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面→卵細胞細胞膜外正出現(xiàn)了一層特殊的膜以阻止其他精子再進入→精子的細胞核與卵細胞的細胞核相遇→二者的染色體會合。3.結果∶受精卵的染色體數(shù)目恢復到體細胞的染色體數(shù)目，其中有半來自精子（父方），另一半來自卵細胞（母方）。減數(shù)分裂與受精作用意義

1、減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定，維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。2、在有性生殖過程中，減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組合具有多樣性，導致了不同配子遺傳物質的差異，加上受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物適應多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。3、數(shù)分裂和受精作用對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。任務四：受精作用任務五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細胞圖像判斷前期圖形對比有絲分裂前期減Ⅱ前期減Ⅰ前期中期圖形對比減Ⅰ中期有絲分裂中期減Ⅱ中期任務五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細胞圖像判斷后期圖形對比減Ⅰ后期減Ⅱ后期有絲分裂后期任務五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細胞圖像判斷一看染色體數(shù)目奇數(shù)偶數(shù)二看有無同源染色體有無三看有無聯(lián)會無有絲分裂有減Ⅰ減Ⅱ減Ⅱ技巧：三看法任務五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細胞圖像判斷下列各圖分別是什么分裂何時期的圖像?有絲分裂中期減Ⅰ后期減Ⅰ前期有絲分裂前有絲分裂后期減Ⅱ后期減Ⅱ中期♀減Ⅰ后期♀減Ⅱ后期精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞（精子）染色體2N2NN2NN間期減Ⅰ減Ⅱ后期減Ⅱ末期DNA2N4N2N2NN間期減Ⅰ減Ⅱ后期減Ⅱ末期04N2N00間期減Ⅰ減Ⅱ后期減Ⅱ末期染色單體任務六：DNA、染色體、染色單體的數(shù)量變化次級精母細胞2N4N精原細胞初級精母細胞精子細胞N染色體變化曲線次級精母細胞2N4N精原細胞初級精母細胞精子細胞NDNA變化曲線次級精母細胞2N4N精原細胞初級精母細胞精子細胞N染色單體變化曲線次級精母細胞2N4N精原細胞DNA變化曲線初級精母細胞精子細胞N染色單體變化曲線染色體變化曲線482當堂練習1.下列有關細胞分裂圖像的說法(不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換和突變),正確的是()。

A.①②均是卵細胞形成過程中的細胞B.①②均含有兩對同源染色體C.①能產生2種類型的生殖細胞D.②能產生2種類型的生殖細胞當堂練習C【解析】分析題圖可知,①處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,細胞質均等分裂,屬于初級精母細胞,是精子形成過程中的細胞;②處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,細胞質不均等分裂,屬于次級卵母細胞,是卵細胞形成過程中的細胞,A錯誤。①含有兩對同源染色體,②不含同源染色體,B錯誤。①處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,產生2個次級精母細胞,再進行減數(shù)分裂Ⅱ,產生4個精細胞,再經過變形形成4個精子,共產生2種類型的精子(不考慮同源染色體的非姐妹染色單體間的互換和突變),C正確。②分裂后形成1個卵細胞和1個極體,其中極體會退化消失,因此②只能產生1種類型的生殖細胞,D錯誤。當堂練習2.下圖是同一種動物體內有關細胞分裂的圖像。下列說法正確的是()。

(1)具有同源染色體的細胞有①②③(2)動物睪丸中可能同時出現(xiàn)以上4個細胞(3)③中有兩個四分體(4)進行有絲分裂的細胞為①和③(5)④中一定發(fā)生了等位基因的分離A.(1)(2)(5) B.(2)(4)(5)C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(4)當堂練習D【解析】判斷同源染色體可看形態(tài)、大小和來源,①②③都有同源染色體,(1)正確;4個細胞中①③進行有絲分裂,②④進行減數(shù)分裂,可在動物的生殖器官中同時出現(xiàn),(2)(4)正確;③進行有絲分裂,沒有四分體,(3)錯誤;④中不含同源染色體,若沒有基因突變,則不含等位基因,(5)錯誤。當堂練習3.下圖中甲、乙、丙、丁分別表示某哺乳動物細胞(2N)進行減數(shù)分裂的不同時期,其中a表示細胞數(shù)目,則b、c、d依次代表()。

A.DNA分子數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù)B.染色體數(shù)、DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)C.DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)、染色體數(shù)D.染色單體數(shù)、染色體數(shù)、DNA分子數(shù)當堂練習A【解析】據(jù)圖分析,甲、丁中d的數(shù)量為零,細胞進行減數(shù)分裂過程中只有染色單體數(shù)有可能為零,因此,d為染色單體數(shù)。乙、丙中的b的數(shù)量為c的兩倍,在細胞的減數(shù)分裂過程中,DNA分子數(shù)有可能為染色體數(shù)的兩倍,反之不成立,因此b應為DNA分子數(shù),c應為染色體數(shù)當堂練習4.甲圖表示細胞分裂過程中某種物質或結構的數(shù)量變化曲線,乙、丙圖分別表示細胞分裂過程中某一時期的圖像。下列有關說法正確的是()。

A.精原細胞的分裂過程中不會出現(xiàn)乙圖所示的情況B.卵細胞的形成過程中不會出現(xiàn)丙圖所示的情況C.甲圖可表示成熟生殖細胞形成過程中核DNA數(shù)目的變化D.甲圖可表示成熟生殖細胞形成過程中染色體數(shù)目的變化當堂練習D【解析】精原細胞通過有絲分裂增加其數(shù)目,會出現(xiàn)乙圖所示的情況,A錯誤;卵細胞是卵原細胞經過減數(shù)分裂形成的,在減數(shù)分裂Ⅱ第一極體均等分裂為2個第二極體的過程中會出現(xiàn)丙圖所示的情況,B錯誤;甲圖可表示成熟生殖細胞形成過程中染色體數(shù)目的變化,不可表示成熟生殖細胞形成過程中核DNA數(shù)目的變化,