2.1 減數(shù)分裂和受精作用課件【知識(shí)精研】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)系基因是什么？在哪里？悠悠百年，尋尋覓覓。懷疑、爭(zhēng)論、推理......最終是觀察和實(shí)驗(yàn)，探明它神秘的蹤跡！孟德爾假說核心內(nèi)容之——在形成配子時(shí)，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，不同對(duì)的遺傳因子自由組合。人們的疑惑：“遺傳因子”（基因）是虛擬的還是具物質(zhì)性的？第二章：基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用本節(jié)聚焦減數(shù)分裂的含義是什么？配子的形成為什么必須經(jīng)過減數(shù)分裂？減數(shù)分裂是怎樣進(jìn)行的？配子中染色體的組合為什么是多種多樣的？什么是受精作用？受精作用對(duì)于生物的遺傳有什么重要意義？間期前期中期后期末期膜仁消失現(xiàn)兩體形定數(shù)晰

赤道齊粒裂數(shù)增均兩極膜仁重現(xiàn)失兩體DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成有絲分裂課前3分鐘有絲分裂的重要意義，是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過復(fù)制之后，精確地平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中在腐爛的水果周圍?？煽吹斤w舞的果蠅。果蠅的生長(zhǎng)周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學(xué)上常用的實(shí)驗(yàn)材料。1.配子的染色體與體細(xì)胞的染色體有什么差別？果蠅體細(xì)胞和配子的染色體示意圖配子的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的染色體數(shù)目的一半。配子的染色體是由體細(xì)胞中每對(duì)染色體中的一條染色體組合。2.針對(duì)這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？配子不是通過有絲分裂的方式產(chǎn)生的，可能是通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的，染色體的數(shù)目減少一半。受精時(shí)，雌雄配子結(jié)合，染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。問題探討德國(guó)動(dòng)物學(xué)家魏斯曼（A.Weismann，1834-1914）從理論上預(yù)測(cè)：在精子和卵細(xì)胞成熟的過程中，必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞融合，染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。果蠅個(gè)體（8）受精卵（8）卵細(xì)胞（4）受精作用♂♀有絲分裂？？精子（4）減數(shù)分裂減數(shù)分裂

這個(gè)天才的預(yù)見被其他科學(xué)家通過顯微鏡觀察所證實(shí)。

魏斯曼預(yù)言的這個(gè)特殊的過程，實(shí)際上是一種特殊方式的有絲分裂，叫做減數(shù)分裂（meosis）。配子Ⅲ（♂）體細(xì)胞（♀）ⅣⅢⅡⅡXYⅣⅢⅡⅡⅢXXⅣⅢXⅡⅣⅢY思考：仔細(xì)觀察左圖，配子的4條染色體是從體細(xì)胞的8條染色體中隨機(jī)選取的嗎？果蠅中的兩條Ⅱ（或Ⅲ或Ⅳ）號(hào)染色體大小形態(tài)相同，分別來自父方和母方，這樣的染色體稱為同源染色體。減數(shù)分裂最核心的就是將同源染色體平分。減數(shù)分裂需要解決的兩個(gè)最關(guān)鍵的問題：1.染色體數(shù)目減半；2.同源染色體平均分配如何實(shí)現(xiàn)呢？與有絲分裂相比有什么區(qū)別？提出問題：減數(shù)分裂前需要進(jìn)行DNA復(fù)制嗎？資料：科學(xué)家觀察到雄性蝗蟲精原細(xì)胞減數(shù)分裂顯微鏡下減數(shù)分裂的過程一.減數(shù)分裂1.范圍：2.時(shí)期：3.特點(diǎn)：4.結(jié)果：進(jìn)行有性生殖的生物原始生殖細(xì)胞產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞過程中染色體復(fù)制一次，而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次成熟生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半注意：①原始生殖細(xì)胞：精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞②成熟生殖細(xì)胞：精子和卵細(xì)胞減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞（配子）時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。二.精子的形成過程1.場(chǎng)所：體細(xì)胞精原細(xì)胞精細(xì)胞減數(shù)分裂睪丸精子精原細(xì)胞細(xì)胞分化2nnn有絲分裂2.過程：變形三個(gè)階段:

復(fù)制、減數(shù)分裂、變形在減數(shù)分裂前，每個(gè)精原細(xì)胞的染色體_________。細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中______________，最后形成____個(gè)精細(xì)胞。這兩次分裂分別叫作___________（也叫減數(shù)第一次分裂）和___________（也叫減數(shù)第二次分裂）。c.減數(shù)分裂后，精細(xì)胞再經(jīng)過_____,形成成熟的雄性生殖細(xì)胞——精子。復(fù)制一次連續(xù)分裂兩次四減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ變形精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子染色體復(fù)制減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ變形減數(shù)分裂減數(shù)分裂前:復(fù)制（一）（二）（三）★熟悉三階段中細(xì)胞的名稱及數(shù)目變化二.精子的形成過程精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子前期：聯(lián)會(huì)形成四分體間期：染色體復(fù)制，細(xì)胞體積增大減數(shù)分裂I減數(shù)分裂Ⅱ后期：著絲粒分裂姐妹染色單體消失二.精子的形成過程中期：同源染色體排列在赤道板兩側(cè)后期：同源染色體分離非同源染色體自由組合減數(shù)分裂過程中相關(guān)概念辨析1.同源染色體配對(duì)的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方的染色體。同源染色體上的DNA堿基序列高度同源，相互吸引，在蛋白質(zhì)的作用下緊密連接。配對(duì)的原因：二.精子的形成過程判斷正誤:1.一條來自父方，一條來自母方兩條染色體一定是同源染色體（）2.形狀和大小相同兩條染色體一定是同源染色體（）3.減數(shù)第一次分裂前期配對(duì)的兩條染色體一定是同源染色體（）同源染色體配對(duì)的兩條染色體（行為）形狀和大小一般都相同一條來自父方，一條來自母方形狀和大小各不相同，且在減數(shù)分裂過程中不配對(duì)的染色體非同源染色體減數(shù)分裂過程中相關(guān)概念辨析二.精子的形成過程EFGHD下圖細(xì)胞中不存在同源色體的是：DGH3.四分體：2.聯(lián)會(huì)：減數(shù)分裂中，同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體中含有四條染色單體，叫做一個(gè)四分體。二個(gè)四分體一個(gè)四分體1234同源染色體姐妹染色單體非姐妹染色單體同源染色體非同源染色體1個(gè)四分體=____條染色體_=___對(duì)同源染色體=_____條染色單體=_____個(gè)DNA分子。2144減數(shù)分裂過程中相關(guān)概念辨析二.精子的形成過程同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體，同源染色體上非姐妹染色單體可發(fā)生片段交換交換姐妹染色單體姐妹染色單體減數(shù)分裂過程中相關(guān)概念辨析二.精子的形成過程4.交叉互換：精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子前期：聯(lián)會(huì)形成四分體間期：染色體復(fù)制，細(xì)胞體積增大減數(shù)分裂I減數(shù)分裂Ⅱ后期：著絲粒分裂姐妹染色單體消失，染色體數(shù)目加倍二.精子的形成過程中期：同源染色體排列在赤道板兩側(cè)后期：同源染色體分離非同源染色體自由組合減數(shù)分裂I關(guān)鍵時(shí)期之后期：同源染色體分離，非同源染色體的自由組合組合一組合二二.精子的形成過程（基因分離和自由組合定律發(fā)生在減數(shù)第一次分裂后期）間期染色體復(fù)制，分裂前的準(zhǔn)備階段減數(shù)分裂Ⅰ(MⅠ)有同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體，四分體的非姐妹染色單體之間可以發(fā)生片段交換減數(shù)分裂Ⅱ(MⅡ)無同源染色體，姐妹染色單體分開后進(jìn)入不同的子細(xì)胞中同源染色體分離，非同源染色體自由組合，形成2個(gè)子細(xì)胞問題：染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ？還是減數(shù)分裂Ⅱ？減數(shù)分裂過程特點(diǎn)小結(jié)姐妹染色單體分開，形成4個(gè)子細(xì)胞減一分同源，減二分姐妹1.減數(shù)分裂染色體在_______期復(fù)制______次，而細(xì)胞分裂______次。2.同源染色體是指在______分裂時(shí)會(huì)兩兩配對(duì)（聯(lián)會(huì)）的染色體，其_____和______一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。3.一個(gè)四分體含____對(duì)同源染色體，含____條染色體，含____條染色單體，含___個(gè)DNA分子。4.四分體中的互換是在一對(duì)_____染色體中的__________________之間進(jìn)行的。5.減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)第____次分裂。6.一個(gè)精原細(xì)胞→___個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞→___個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞→___個(gè)精細(xì)胞→___個(gè)精子（有___種類型)。間一兩減數(shù)形狀大小一244同源非姐妹染色單體一12442知識(shí)總結(jié)：三、卵細(xì)胞的形成過程人的卵巢（橫切面）示意圖1.卵細(xì)胞的形成場(chǎng)所卵巢中有許多發(fā)育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)育成卵細(xì)胞。卵原細(xì)胞有絲分裂卵原細(xì)胞卵細(xì)胞減數(shù)分裂三、卵細(xì)胞的形成過程卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞（減數(shù)分裂I）次級(jí)卵母細(xì)胞（減數(shù)分裂II）卵細(xì)胞極體（第一）極體（減數(shù)分裂II）（第二）2.過程三、卵細(xì)胞的形成過程精子形成場(chǎng)所場(chǎng)所過程間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ變形睪丸卵巢卵細(xì)胞形成不均等分裂均等分裂比較卵細(xì)胞與精子形成過程的異同點(diǎn)相同點(diǎn)：染色體都在減數(shù)分裂前的間期復(fù)制減數(shù)第一次分裂同源染色體聯(lián)會(huì)(可發(fā)生交叉互換)、分離，非同源染色體自由組合減數(shù)第二次分裂都是著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開產(chǎn)生的子細(xì)胞數(shù)目都是4個(gè)，且細(xì)胞中染色體數(shù)目減半不同點(diǎn)：1.出現(xiàn)兩次細(xì)胞不均等分裂。2.形成生殖細(xì)胞數(shù)目不同。2.卵細(xì)胞的形成不需要變形。減數(shù)分裂I后期（初級(jí)精母細(xì)胞）減數(shù)分裂I后期（初級(jí)卵母細(xì)胞）減數(shù)分裂Ⅱ后期（次級(jí)精母細(xì)胞）減數(shù)分裂Ⅱ后期（次級(jí)卵母細(xì)胞）三、卵細(xì)胞的形成過程有絲分裂減Ⅰ減Ⅱ前期染色體散亂在中央，有同源染色體同源染色體聯(lián)會(huì)，四分體形成染色體散亂分布，無同源染色體中期著絲點(diǎn)排在赤道板上，有同源染色體四分體排列在赤道板上與有絲分裂相同，但無同源染色體后期著絲點(diǎn)分裂，染色單體分開，有同源染色體同源染色體分開，移向細(xì)胞兩極與有絲分裂相同，但無同源染色體四、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像辨析識(shí)別技巧一數(shù)二看三判斷一數(shù)染色體數(shù)目奇數(shù)偶數(shù)MⅡ二看有無同源染色體有無MⅡ三判斷同源染色體行為無特殊行為（有絲分裂）聯(lián)會(huì)、四分體（MⅠ）四、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像辨析減Ⅱ前減Ⅱ前期減Ⅰ前期有絲分裂前期有絲分裂中期減Ⅱ中識(shí)別技巧四、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像辨析減Ⅰ后減Ⅱ后有絲后減Ⅱ后減Ⅱ末減Ⅰ中識(shí)別技巧四、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像辨析減Ⅰ后減Ⅱ后減Ⅱ后有絲后減Ⅰ后有絲分裂中期減Ⅱ后識(shí)別技巧四、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像辨析指出下列圖中哪些存在著同源染色體BDFA:減Ⅱ前期B:有絲分裂后期D:減Ⅰ中期C:減Ⅱ后期F:有絲分裂中期E:減Ⅱ中期識(shí)別技巧四、減數(shù)分裂和有絲分裂圖像辨析1.觀察目的：通過觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片，識(shí)別減數(shù)分裂不同階段的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，加深對(duì)減數(shù)分裂過程的理解。2.選材要求：①.細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)量較少。②.選擇雄性個(gè)體的生殖器官進(jìn)行取材觀察。探究?實(shí)踐:觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片先在低倍鏡下依次找到減數(shù)第一次分裂中期、后期和減數(shù)第二次分裂中期、后期的細(xì)胞，再在高倍鏡下仔細(xì)觀察染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目根據(jù)觀察結(jié)果，盡可能多地繪制減數(shù)分裂不同時(shí)期的細(xì)胞簡(jiǎn)圖3．觀察步驟在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片。識(shí)別初級(jí)精母細(xì)胞、次級(jí)精母細(xì)胞和精細(xì)胞。繪圖低倍鏡觀察高倍鏡觀察探究?實(shí)踐:觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片辨析出下列各圖示的減數(shù)分裂時(shí)期。減Ⅰ中期減Ⅰ后期減Ⅰ前期減Ⅰ前期減Ⅱ后期減Ⅱ末期減Ⅱ中期減Ⅰ末期探究?實(shí)踐:觀察蝗蟲精母細(xì)胞減數(shù)分裂固定裝片根據(jù)減數(shù)分裂過程染色體行為變化,回答下列過程發(fā)生的時(shí)期:1.染色體復(fù)制發(fā)生在:

。2.同源染色體的聯(lián)會(huì)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::

。減數(shù)分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ前期減數(shù)分裂Ⅰ后期減數(shù)分裂Ⅱ后期減數(shù)分裂Ⅰ完成時(shí)減數(shù)分裂Ⅰ完成時(shí)減數(shù)分裂Ⅱ完成時(shí)DNA含量加倍染色體數(shù)目加倍2N4N

前期

中期

后期末期染色體的變化DNA的變化

間期復(fù)制著絲粒分裂細(xì)胞分裂形成子細(xì)胞回顧：有絲分裂細(xì)胞周期中核DNA、染色體的數(shù)目變化

(設(shè)：正常體細(xì)胞內(nèi)核DNA數(shù)和染色體數(shù)均為2N)DNA、染色體的數(shù)目不變，保持了親子代細(xì)胞間遺傳的穩(wěn)定性。減數(shù)分裂Ⅱ2n4n間期減數(shù)分裂Ⅰ1.一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)染色體變化曲線染色體數(shù)目時(shí)期五、減數(shù)分裂中的染色體和DNA變化減數(shù)分裂Ⅱ2n4n減數(shù)分裂Ⅰ2.一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)DNA變化曲線間期DNA數(shù)目時(shí)期五、減數(shù)分裂中的染色體和DNA變化12每條染色體上的DNA數(shù)次級(jí)精母細(xì)胞精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞34五、減數(shù)分裂中的染色體和DNA變化2n4n間期前期中期后期末期間減Ⅰ減Ⅱ2n4n減數(shù)分裂有絲分裂染色體與DNA曲線圖的比較間減Ⅰ減Ⅱ2n4n2n4n間期前期中期后期末期DNADNA染色體染色體五、減數(shù)分裂中的染色體和DNA變化減數(shù)分裂過程各物質(zhì)數(shù)量變化曲線（柱狀圖）nnnn五、減數(shù)分裂中的染色體和DNA變化1.配子中染色體組合的多樣性減數(shù)分裂形成的精子和卵細(xì)胞，必須相互結(jié)合形成受精卵，才能發(fā)育成新個(gè)體。

父親體內(nèi)所有精原細(xì)胞，其染色體組成并無差別；母親體內(nèi)的卵原細(xì)胞也是如此。為什么“一母生九子，九子九個(gè)樣”。同樣的精（卵）原細(xì)胞會(huì)產(chǎn)生不同的配子嗎？探究?實(shí)踐:建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型目的要求：1.加深對(duì)減數(shù)分裂過程及其特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。2.理解配子中染色體組合的多樣性。3.領(lǐng)悟減數(shù)分裂的意義。1.用兩種顏色的橡皮泥制作染色體，每種顏色制作兩條大小不同染色體，每條染色體由兩條單體組成。（一）模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和主要行為的變化2.在白紙上繪制初級(jí)精母細(xì)胞的輪廓、中心體和紡錘體。3.讓兩條長(zhǎng)度相同、顏色不同的染色體配對(duì)，使著絲粒靠近。4.將兩對(duì)染色體橫向分別排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè)。5.雙手抓住并移動(dòng)染色體的著絲粒，使兩種顏色的染色體分離，分別移向細(xì)胞的兩極。探究?實(shí)踐:建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型6.繪制兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的輪廓、中心體、紡錘體，將已經(jīng)移到細(xì)胞兩極的染色體分別放到這兩個(gè)新細(xì)胞中。（一）模擬減數(shù)分裂中染色體數(shù)目和主要行為的變化7.將新細(xì)胞中的染色體橫向排列在細(xì)胞中央的赤道板處。8.分開著絲粒，將染色體分別移向兩極。9.在兩極有染色體部分繪制出細(xì)胞輪廓代表子細(xì)胞。1.細(xì)胞中至少需要幾對(duì)染色體？2.假設(shè)細(xì)胞中有2對(duì)染色體，減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)，非同源染色體有幾種組合方式？（二）模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合同源染色體的分離，非同源染色體的自由組合（減Ⅰ后期）

1個(gè)有23對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞可以產(chǎn)生（）種精子1個(gè)有3對(duì)同源染色體的雄性個(gè)體可以產(chǎn)生（）種精子

1個(gè)有2對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞可以產(chǎn)生（）種卵細(xì)胞1個(gè)有4對(duì)同源染色體的雌性個(gè)體可以產(chǎn)生（）種卵細(xì)胞223241

人的體細(xì)胞中就有23對(duì)染色體。那么人在形成精子或卵細(xì)胞時(shí)，可能產(chǎn)生多少種類型的配子呢？

如果再把非姐妹染色單體間的交叉互換考慮進(jìn)去，通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子種類就更多了。（二）模擬減數(shù)分裂中非同源染色體的自由組合同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生的交叉互換（減Ⅰ前期）六、受精作用1.概念：卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別，融合成為受精卵的過程2.過程：精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面卵細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，阻止其他精子進(jìn)入精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核融合，使彼此的染色體會(huì)合在一起。精卵相互識(shí)別的基礎(chǔ)：細(xì)胞膜上的糖蛋白精卵融合體現(xiàn)：細(xì)胞膜的流動(dòng)性受精卵中遺傳物質(zhì)的來源：①核內(nèi)DNA：一半來自精子(父方)，一半來自卵細(xì)胞(母方)②細(xì)胞質(zhì)：幾乎都來自卵細(xì)胞(母方)六、受精作用減數(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通過有性生殖，新一代繼承了父母雙方的遺傳物質(zhì)。③在有性生殖的過程中，減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組合具有多樣性，加上受精過程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化。④減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。六、受精作用

遺傳穩(wěn)定性

遺傳多樣性配子形成受精作用每個(gè)配子染色體數(shù)目均為體細(xì)胞的一半配子種類繁多雌雄配子結(jié)合后染色體數(shù)目恢復(fù)