【生物】減數(shù)分裂和受精作用課件-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版（2019）必修2

第二章基因和染色體的關(guān)系第一節(jié)減數(shù)分裂和受精作用分分裂間期分裂期前期中期后期末期子細胞細胞周期：指連續(xù)分裂的細胞，從一次分裂完成時開始，到下一次分裂完成時為止，為一個細胞周期。細胞周期分裂間期：90-95%分裂期：5-10%前期中期后期末期G1S:DNA復(fù)制G2舊知回顧有絲分裂染色體數(shù)染色單體數(shù)DNA數(shù)染色體,染色單體和DNA的關(guān)系復(fù)制著絲粒分裂說明：1、染色體數(shù)以著絲粒數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。2、DNA數(shù)以線條數(shù)目為標(biāo)準(zhǔn)。3、染色單體是特指連在一起的姐妹染色單體（0或2）112020122G1SG2DNA復(fù)制分裂間期——物質(zhì)準(zhǔn)備間期（初）間期（末）核膜核仁染色質(zhì)分裂間期染色體:4----4DNA:4----8染色單體:0----8特點：1、DNA的復(fù)制2、有關(guān)蛋白質(zhì)的合成3、細胞有適度的生長復(fù)制合成單體生①核膜、核仁消失②出現(xiàn)染色體、出現(xiàn)紡錘體③染色體散亂分布在紡錘體中央。間期前期紡錘絲染色體著絲粒1、前期兩消兩現(xiàn)一散亂染色體:4----4DNA:8----8染色單體:8----8有絲分裂過程（以高等植物為例）①染色體的形態(tài)穩(wěn)定和數(shù)目最清晰②著絲粒整齊的排列在赤道板上前期中期辨認最好時期形定數(shù)晰赤道齊2、中期假想的，不存在染色體:4----4DNA:8----8染色單體:8----8①著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體。并分別向兩極移動②染色單體消失，染色體數(shù)目加倍。DNA數(shù)不變中期后期（早）后期（晚）粒裂數(shù)加均兩極3、后期染色體:4----8DNA:8----8染色單體:8----0后期①染色體變成染色質(zhì)，紡錘體消失②核膜、核仁重現(xiàn)③在赤道板位置出現(xiàn)細胞板

細胞板擴展成細胞壁，形成兩個子細胞末期細胞板末期細胞壁兩消兩現(xiàn)新壁建4、末期染色體:8----4DNA:8----4染色單體:0----0

后期

間期

前期

中期

末期04N2N染色體數(shù)量2N→4N→2N

后期

間期

前期

中期

末期04N2NDNA量G1SG22N→4N→2N

后期

間期

前期

中期

末期04N2N染色單體量G1SG20→4N→0在腐爛的水果周國?？煽吹斤w舞的果蠅。果蠅的生長周期短繁快，染色體少且容易觀察，是遺傳學(xué)上常用的實驗材料。右圖是黑果蠅雄個體的體細和配子的染色體示意圖。問題探討：討論1.配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別?2.針對這幅圖，你還能提出什么問題或猜想?體細胞配子魏斯曼的預(yù)測：在卵細胞和精子成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子與卵細胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。特殊方式的有絲分裂——減數(shù)分裂減數(shù)分裂的概念

分裂結(jié)果分裂特點

發(fā)生時期發(fā)生范圍實質(zhì)

減數(shù)分裂特殊方式的有絲分裂進行有性生殖的生物在原始的生殖細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒焐臣毎臅r期發(fā)生染色體只復(fù)制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞中的染色體數(shù)目減少一半一、精子形成的過程1、形成部位：人和其他哺乳動物的睪丸(曲細精管)曲細精管中有大量原始的雄性生殖細胞——精原細胞，每個精原細胞的染色體數(shù)目都與體細胞相同。有絲分裂減數(shù)分裂(2n)(n)減數(shù)第一次分裂(減數(shù)分裂Ⅰ)減數(shù)第二次分裂（減數(shù)分裂Ⅱ）(2n)(2n)一部分精原細胞精原細胞一部分精原細胞精子染色體復(fù)制一次2、精子形成的大致過程：初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子精原細胞染色體復(fù)制減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂變形特點：染色體的復(fù)制（DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成）精原細胞（原始雄性生殖細胞）染色體的復(fù)制（1）減數(shù)分裂前的間期：初級精母細胞3.減數(shù)分裂各時期特點：特點：同源染色體聯(lián)會形成四分體。①大小和形狀一般相同;②一條來自父方，一條來自母方的一對染色體;③能夠配對。同源染色體：四分體：聯(lián)會后的每對同源染色體中共含有四條染色單體。聯(lián)會：同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。初級精母細胞（2）減數(shù)第一次分裂前期（減Ⅰ前期）：A與B的關(guān)系？A與C的關(guān)系？a與a′的關(guān)系？a與b′的關(guān)系？A和B合稱什么？（同源染色體）（非同源染色體）（姐妹染色單體）（非姐妹染色單體）（四分體）1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子互換(舊稱交叉互換):同源染色體聯(lián)會時，四分體中的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生部分片段的交換現(xiàn)象。

特點：各對同源染色體排列在赤道板兩側(cè)。初級精母細胞（3）減數(shù)第一次分裂中期(減Ⅰ中期)：有絲分裂中期特點：同源染色體分離，非同源染色體自由組合，分別移向兩極。（4）減數(shù)第一次分裂后期（減Ⅰ后期）：初級精母細胞特點：1個初級精母細胞分裂成2個次級精母細胞，染色體數(shù)目減半。（5）減數(shù)第一次分裂末期（減Ⅰ末期）：初級精母細胞次級精母細胞（6）減數(shù)第二次分裂前期(減Ⅱ前期)：次級精母細胞特點：非同源染色體散亂分布。兩兩互補（7）減數(shù)第二次分裂中期(減Ⅱ中期)：次級精母細胞特點：染色體著絲粒排列在赤道板上。（8）減數(shù)第二次分裂后期(減Ⅱ后期)：次級精母細胞特點：非同源染色體的著絲粒分裂。（9）減數(shù)第二次分裂末期(減Ⅱ末期)：次級精母細胞精子（成熟生殖細胞）精細胞變形特點：2個次級精母細胞形成4個精細胞。變形注意：變形不屬于減數(shù)分裂的過程兩兩相同，兩兩互補根據(jù)減數(shù)分裂過程染色體行為變化,回答下列過程各發(fā)生的時期:1.染色體復(fù)制發(fā)生在:2.同源染色體的聯(lián)會發(fā)生在:3.同源染色體分離發(fā)生在:4.染色體著絲粒分裂發(fā)生在:5.染色體數(shù)目減半發(fā)生在:6.DNA數(shù)目減半發(fā)生在:減Ⅰ前的間期減Ⅰ前期減Ⅰ后期減Ⅱ后期減Ⅰ分裂完成時減Ⅰ分裂完成時減Ⅱ分裂完成時減數(shù)第二次分裂的特點：1.染色體不再復(fù)制。2.細胞中無同源染色體3.著絲粒分裂，姐妹染色單體分開。1.同源染色體聯(lián)會形成四分體2.四分體中的非姐妹染色單體發(fā)生互換3.同源染色體分離,非同源染色體自由組合，染色體數(shù)目減半減數(shù)第一次分裂的特點：1個精原細胞1個初級精母細胞2個次級精母細胞4個精細胞4個精子第一次分裂第二次分裂減數(shù)分裂間期：染色體復(fù)制前期：聯(lián)會、四分體中期：同源染色體排列在赤道板兩側(cè)后期：同源染色體分離末期：形成2個次級精母細胞前期：染色體散亂分布中期：染色體在赤道板上后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開形成染色體移向細胞兩級末期：各形成2個精細胞變形精子的形成過程二、卵細胞形成的過程1.場所:卵巢卵細胞的掃描電鐿照片（放大150倍）卵細胞卵泡卵細胞第一極體第二極體次級卵母細胞卵原細胞四分體復(fù)制聯(lián)會同源染色體分離著絲點分裂著絲點分裂卵細胞的形成過程不同點精子的形成過程卵細胞的形成過程分裂場所分裂過程分裂結(jié)果（三）精子形成過程和卵細胞形成過程的比較睪丸卵巢內(nèi)形成細胞質(zhì)均等分裂有變形期細胞質(zhì)不均等分裂無變形期一個精原細胞分裂形成四個（兩種）精子一個卵原細胞分裂形成一個卵細胞和三個（兩種）極體（退化消失）假設(shè)體細胞中有n對同源染色體那么一個生物體中可以形成幾種次級精母細胞？幾種精細胞？如果是卵原細胞呢？思考：2n2n22n11個雌性個體產(chǎn)生卵細胞的種類2n1個精原細胞可能產(chǎn)生精子的種類實際產(chǎn)生精子的種類（含n對同源染色體）1個卵原細胞可能產(chǎn)生卵細胞的種類實際產(chǎn)生卵細胞的種類復(fù)習(xí)提問1、減數(shù)分裂的概念？精原細胞的增殖方式？2、減數(shù)分裂I的主要特征？減數(shù)分裂II的主要特征？減數(shù)第一次分裂各個時期的特點？減數(shù)第二次分裂各個時期的特點？3、兩對基因獨立遺傳，基因型為AaBb的精原細胞在進行減數(shù)分裂時，初級精母細胞、次級精母細胞、精細胞的基因新型依次是什么？4、減數(shù)第一次分裂產(chǎn)生幾個細胞？子細胞的名稱是什么？5、次級精母細胞與初級精母細胞有什么不同？6、什么是同源染色體和非同源染色體？什么是姐妹染色單體和非姐妹染色單體？7、什么是聯(lián)會？什么是四分體？四分體的含義？什么是交叉互換？8、染色體復(fù)制的時間？同源染色體聯(lián)會的時間？9、同源染色體的分開在什么時間？非同源染色體的自由組合發(fā)生在什么時期？10、染色體、DNA減半分別在什么時間？11、染色單體的分開的時間？分開的原因？12、減數(shù)分裂與有絲分裂相比，染色體有哪些特殊行為？13、1個精原細胞（含n對同源染色體）可能產(chǎn)生精子的種類、實際產(chǎn)生精子的種類分別是多少？

1個卵原細胞（含n對同源染色體）可能產(chǎn)生卵細胞的種類、實際產(chǎn)生卵細胞的種類分別是多少？

14、精子形成過程和卵細胞形成過程的不同點？15、減數(shù)分裂過程中染色體與DNA變化曲線圖？有絲分裂過程中染色體與DNA變化曲線圖？16、減數(shù)分裂與有絲分裂的比較（比較內(nèi)容：發(fā)生部位、染色體復(fù)制次數(shù)與細胞分裂次數(shù)、有無聯(lián)會、四分體、交叉互換現(xiàn)象、有無同源染色體分離、何時著絲粒分裂、子細胞染色體數(shù)目是否減半）17、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別方法？18、如何辨別有絲分裂、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂前期的圖像？中期的圖像？后期的圖像？請具體闡述說明。19、某人染色體組成為44+XXY，請分析可能形成的原因？20、觀察細胞的減數(shù)分裂應(yīng)如何選材？21、配子中染色體的組合為什么是多種多樣的？22、什么是受精作用？受精的實質(zhì)是什么？23受精卵中染色體的來源與遺傳物質(zhì)的來源有何不同？課堂習(xí)題：（1）一個精原細胞中有3對同源染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂形成精子的種類（2

）（2）n個精原細胞中有3對同源染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂形成精子的種類（8

）（3）一個卵原細胞中有3對同源染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂形成卵細胞的種類（1

）（4）n個卵原細胞中有3對同源染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂形成卵細胞的種類（8

）減數(shù)分裂的相關(guān)物質(zhì)變化曲線DNA的數(shù)量變化曲線2N4NN間減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂時期DNA染色體的數(shù)量變化曲線2N4NN染色體間減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂時期2N4NN染色單體染色單體的數(shù)量變化曲線間減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂時期(1)屬減數(shù)第一次分裂的是圖______。

(2)屬減數(shù)第二次分裂的是圖______。(3)屬有絲分裂中期的是圖________。(4)屬有絲分裂后期的是圖________。AA．B．C．D．CBD42減數(shù)分裂有絲分裂染色體和DNA變化比較（1）一數(shù)染色體數(shù)目奇數(shù)偶數(shù)二看同源染色體有同源染色體無同源染色體三判斷同源染色體行為無聯(lián)會、四分體、分離：有絲分裂聯(lián)會、四分體、分離：減Ⅰ減Ⅱ減Ⅱ減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別技巧：一數(shù)二看三判斷1.三個前期圖的判斷判斷步驟：是否出現(xiàn)四分體有→減數(shù)第一次分裂前期無→有→有絲分裂前期無→減數(shù)第二次分裂前期結(jié)論：A為有絲分裂前期，B為減數(shù)第一次分裂前期，C為減數(shù)第二次分裂前期。細胞中是否具有同源染色體2.三個中期圖的判斷判斷步驟：著絲點是否排列在赤道板上否→減數(shù)第一次分裂中期是→有→有絲分裂中期無→減數(shù)第二次分裂中期結(jié)論：A為有絲分裂中期，B為減數(shù)第二次分裂中期，C為減數(shù)第一次分裂中期。細胞中是否具有同源染色體3.五個后期圖的判斷判斷步驟：染色體是否含有染色單體有→減數(shù)第一次分裂后期無→有→有絲分裂后期無→減數(shù)第二次分裂后期結(jié)論：A為有絲分裂后期，B為減數(shù)第二次分裂后期(次級精母細胞或第一極體)，C為減數(shù)第一次分裂后期，D為減數(shù)第一次分裂后期，E為減數(shù)第二次分裂后期。染色體中是否具有同源染色體ABCDEFGHI請按照自己的想法給他們排列次序ABCDEFGHI請按照自己的想法給他們排列次序GCHEAFDBI6.觀察細胞的減數(shù)分裂選材：分裂旺盛的雄性個體生殖器官。如動物精巢、植物花藥

【練習(xí)】下列哪些材料可以用于觀察減數(shù)分裂各時期的圖像？

A.兔的卵巢B.桃花的雌蕊C.蝗蟲的精巢D.棉花的雄蕊答案：CD流程

制作裝片：（同有絲分裂）解離→漂洗→染色→制片

↓

顯微觀察：低倍鏡→高倍鏡→繪圖注意：精巢內(nèi)的精原細胞，既進行有絲分裂、又進行減數(shù)分裂，因此可觀察到染色體數(shù)為N、2N、4N等不同的細胞分裂圖像。1.右圖為減數(shù)分裂某一時期的示意圖：(1)此細胞處于減數(shù)第___次分裂____期,圖中的同源染色體是____________，有四分體

個，染色單體有____條。(2)在此細胞分裂后的一個子細胞中,含有同源染色體____對。2.減數(shù)第一次分裂，子細胞染色體數(shù)目減半的時期是（）A.減數(shù)第一次分裂后期B.減數(shù)第二次分裂后期C.減數(shù)第一次分裂末期D.減數(shù)第二次分裂末期一前1和2、3和4兩80C（2）A和C、B和D為：

，a和a′,b和b′,c和c′,d和d′稱為：

;（3）在每個四分體中,有同源染色體

對,包含

條染色體,

條染色單體,

個DNA分子,著絲點

個。（1）圖中有染色體

條,染色單體

條,DNA分子

個;圖中有同源染色體

對,分別是：

。

4882A和B；C和D144非同源染色體姐妹染色單體223、如圖為減數(shù)分裂某一時期的示意圖：1個精（卵）原細胞1個初級性母細胞2個次級性母細胞1個卵細胞和3個極體或4個精細胞4個精子減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂減數(shù)分裂間期：變形染色體復(fù)制聯(lián)會、四分體同源染色體排列在赤道板兩側(cè)前期：中期：后期：同源染色體分離末期：形成2個次級性母細胞,染色體數(shù)目減半前期：染色體散亂分布中期：染色體排列在赤道板中央后期：著絲點分裂形成4個子細胞末期：1、配子中染色體組合多樣性的原因受精作用（1）非同源染色體的自由組合（2）四分體時期非姐妹染色單體間的互換（交叉互換）2、受精作用(1)定義：卵細胞和精子相互識別、融合成為受精卵的過程。(2)實質(zhì)：精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。(3)結(jié)果：受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細胞中的數(shù)目，保證了物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定，其中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。受精卵中的染色體(核基因）：父母雙方各提供一半受精卵中的DNA（質(zhì)基因）:母方提供更多一些受精作用3、減數(shù)分裂和受精作用的意義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有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進化。對生物的遺傳和變異十分重要。4、有性生殖產(chǎn)生的后代呈現(xiàn)多樣性的原因(1)非同源染色體的自由組合(2)同源染色體上非姐妹染色單體之間發(fā)生交叉互換(3)精子與卵細胞的隨機結(jié)合。減數(shù)分裂與染色體變異的關(guān)系分析(1)減數(shù)分裂異常導(dǎo)致配子種類變化的規(guī)律如果減數(shù)第一次分裂異常，則所形成的配子全部不正常；如果減數(shù)第二次分裂一個次級精母細胞分裂異常，則所形成的配子有的正常，有的不正常。如圖所示：歸納總結(jié)XXY形成的原因：1、父方：減數(shù)分裂Ⅰ后期，X和Y同源染色體未分離，移向同一極，形成了XY型精子。2、母方：①減數(shù)分裂Ⅰ后期，兩條X染色體未分離，移向同一極，形成了XX型卵細胞。②減數(shù)分裂Ⅱ后期，X染色體著絲粒分裂后，形成的兩條X染色體都進入卵細胞，形成了XX型卵細胞?！镜淅?xùn)練1】圖1表示某動物精巢內(nèi)細胞分裂不同時期與細胞內(nèi)DNA數(shù)量變化的關(guān)系，圖2為處于細胞分裂不同時期的細胞圖像(只表示出部分染色體的模式圖)。請據(jù)圖分析回答下面的問題：(1)圖1中b→c、f→g階段形成的原因是_____，i點表示_____。(2)圖2中，A圖細胞內(nèi)含有___條染色單體，染色體數(shù)與DNA分子數(shù)之比為____，其細胞名稱為________________________。DNA的復(fù)制減數(shù)第一次分裂結(jié)束81∶2初級精母細胞(3)圖2中，C圖分裂后產(chǎn)生的子細胞的名稱為___________，F(xiàn)圖發(fā)生在圖1中的_____階段。(4)圖2中發(fā)生在圖1中a→e過程的圖像為________，進行的是___________分裂過程。精細胞i～jB、E有絲【典例訓(xùn)練2】甲圖表示某高等雌性動物在進行細胞分裂時的圖形，乙圖表示該種生物的細胞內(nèi)染色體及DNA相對含量變化的曲線圖。根據(jù)此曲線和圖回答下列問題：(1)甲圖中的A、B分別處于什么分裂什么時期？A：_________，B：____________。(2)乙圖中8處發(fā)生的生理過程叫_________________________。(3)乙圖細胞內(nèi)含有染色單體的區(qū)間是______和9～11，不含同源染色體的區(qū)間是__________。(4)若該生物體細胞中染色體數(shù)為20條，則一個細胞在4～5時期染色體數(shù)目為____條。(5)同源染色體的分離發(fā)生在區(qū)間______。(6)時期6與11的共同點是______________________________。(7)甲圖中B細胞對應(yīng)乙圖中的區(qū)間_____，形成的子細胞是__________。有絲分裂后期減數(shù)第一次分裂后期受精作用1～65～8203～4著絲點分裂，染色體分別向兩極移動，且染色體數(shù)目加倍3～4極體和次級卵母細胞【新題預(yù)測1】就一對聯(lián)會的同源染色體而言，其著絲點數(shù)、染色單體數(shù)和多核苷酸鏈數(shù)分別是()A.2、4和4B.2、8和4C.4、4和4D.2、4和8【新題預(yù)測2】如圖是人體一個細胞在進行分裂過程中，細胞內(nèi)幾種物質(zhì)在A、B、C、D四個時期的數(shù)目變化情況，同源染色體的分離發(fā)生在()A.A～BB.C～DC.B～CD.A～DCD60復(fù)習(xí)提問1、減數(shù)分裂的概念？精原細胞的增殖方式？