2.1减数分裂和受精作用课件(共82张PPT)2022-2023学年高一下学期生物人教版必修2

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(共82张PPT)
有性生殖
由亲本产生有性生殖细胞---配子(如精子和卵细胞),经过两性生殖细胞(如精子和卵细胞)的结合,产生合子(如受精卵),由合子发育成新个体的生殖方式。
体细胞:除生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有200多种,如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
真核细胞
原核细胞:
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
体细胞
生殖细胞
细胞的分裂方式
二分裂
植物细胞的有丝分裂
细胞周期:
分裂间期和分裂期
有丝分裂
特点:
结果:
意义:
染色体复制一次,细胞分裂一次
子细胞和亲代细胞染色体数相同
保持了亲代和子代之间遗传的稳定性
第1节 减数分裂与受精作用
必修二 第2章 基因与染色体的关系
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
果蝇:生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察。
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
(即配子的形成)能否像体细胞一样通过有丝分裂产生?
数目减半,只有体细胞中每对染色体中的一条
8条
4条
问题探讨
2.人体有23对染色体,精子和卵细胞结合形成受精卵,发育成子代个体。那么精子和卵细胞的形成
46
受精卵
新个体
父亲
母亲
(有丝分裂)
92
46
受精
(有丝分裂)
假设: 配子(精子或卵细胞)是通过有丝分裂的方式产生的
精子
46
卵细胞
46
×
魏斯曼
(A.Weismann,1834-1914)
德国动物学家魏斯曼从理论上预测:
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)
一、减数分裂
该预言通过显微镜观察得到证实。
这个特殊过程是一种特殊方式的有丝分裂,叫作减数分裂。
形成配子
减数分裂
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。在减数分裂过程中,染色体复制一次,而细胞连续分裂两次。减数分裂结果是成熟生殖细胞比原始生殖细胞中染色体数目减少一半。
成熟生殖细胞中的染色体数目比
原始生殖细胞减少一半
4.结果:
染色体只复制一次,而细胞分裂两次
在产生成熟生殖细胞时
2.时期:
进行有性生殖的生物
1.范围:
3.特点:
5.过程:
二、精子的形成过程
1.精子形成场所:
睾丸(人和其他哺乳动物)
雄性原始生殖细胞:
精原细胞
(1)精原细胞的分裂方式:
精原细胞
(原始雄性生殖细胞)
体细胞
精原细胞
精细胞
精子
有丝分裂
细胞分化
减数分裂
有丝分裂
变形
二、精子的形成过程
(2)精原细胞的减数分裂及对应的细胞:
精原细胞
初级
精母细胞
染色体
复制
精细胞
减数分裂Ⅱ
精子
次级
精母细胞
减数分裂Ⅰ
变形
1个精原细胞
1个初级精母细胞
(1)减数分裂前的间期:
二、精子的形成过程
1个精原细胞
1个初级精母细胞

间期
1个精原细胞
特征:
细胞体积增大,染色体(DNA)复制,相关蛋白质合成,
形成姐妹染色单体以着丝粒相连,以染色质丝形式散乱分布
精原细胞→初级精母细胞
减数分裂前的间期:
1个初级精母细胞
(2)减数分裂分裂期:分为减数第一次分裂和减数第二次分裂
减数分裂第一次分裂(减数分裂Ⅰ):
减数分裂I的前期:
二、精子的形成过程
同源染色体配对(联会)形成四分体
四分体中非姐妹染色单体发生互换
同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,叫作同源染色体。
概念解析
概念解析
同源染色体:
A和B是一对同源染色体,
C和D是一对同源染色体。
若1,2,7,8表示来自母方,
则3,4,5,6表示来自父方。
A和C,A和D,B和C,B和D是非同源染色体。
配对的染色体大小、形态相似
每对染色体中,一条来自于父方,一条来自于母方
A
B
C
D
1
2
3
4
7
5
6
8
配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,叫作同源染色体。
思考:植物细胞的有丝分裂过程中有同源染色体吗?
有丝分裂过程中有同源染色体
下图细胞中分别几对同源染色体?
4对
2对
2对
0对
判断:
1.同源染色体的形状和大小一定相同。
×
2.形状和大小相同的两条染色体,一定是同源染色体。
×
X染色体和Y染色体
着丝粒分裂后形成的两条染色体
概念解析
联会:
同源染色体两两配对的过程。
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体。
概念解析
四分体:
1个四分体
= 同源染色体
= 染色体
= 染色单体
= DNA分子
= 脱氧核苷酸链
1对
2条
4条
4个
8条
概念解析
交叉互换:
减数分裂Ⅰ前期,四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕,并交换相应的片段。
同源染色体之间遗传物质发生重组。
①同源染色体:一条来自父方,一条来自母方,形态、大小一般相同,
在减数分裂过程中配对的两条染色体。
②联会:减数分裂I前期,同源染色体两两配对的现象。
③四分体:指联会的一对同源染色体,包含四条染色单体,叫做四分体。
④交叉互换:四分体时期,同源染色体的非姐妹染色单体之间,发生部分片段交换的现象。
相关名词辨析
1个初级精母细胞
减数分裂I的前期:
二、精子的形成过程
特征:
染色质→染色体
同源染色体配对(联会)形成四分体
四分体中非姐妹染色单体发生互换
复制
减数
分裂
Ad aD (2种)
复制
Ad aD (4种)
AD ad
交叉互换
减数
分裂
重组型
1个初级精母细胞
特征:
染色质→染色体
同源染色体配对(联会)形成四分体
四分体中非姐妹染色单体发生互换
减数分裂Ⅰ的前期
1个初级精母细胞
减数分裂I的前期:
染色体
交叉互换
1个初级精母细胞
减数分裂第一次分裂
减数分裂I的中期:
1个初级精母细胞
1个初级精母细胞
特征:
①各对同源染色体排列在赤道板两侧
②每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上

1个初级精母细胞
1个初级精母细胞
特征:
①各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
②每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
减数分裂I的中期:
思考:减Ⅰ中期、有丝分裂中期染色体均排列在赤道板上,二者有何区别吗?
有丝分裂中期是着丝粒排列在赤道板上
减Ⅰ中期是同源染色体排列在赤道板的两侧。
1个初级精母细胞
减数分裂第一次分裂
减数分裂I的后期:
特征:
①同源染色体彼此分离,分别向细胞两极移动
②非同源染色体的自由组合,细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条,即
1个初级精母细胞
特征:
①同源染色体彼此分离,分别向细胞两极移动
②细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条,即非同源染色体的自由组合
1个初级精母细胞


着丝粒没有分裂
减数分裂Ⅰ的后期
减数分裂I的后期:
减数分裂Ⅰ后期:同源染色体分开,着丝粒未分裂。
有丝分裂后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。
思考:减Ⅰ后期、有丝分裂后期有何不同之处?
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
分离定律和自由组合定律的细胞学基础
A  B
a  b
A  B
a  b
A  b
a B
特点:
1个初级精母细胞 → 2个次级精母细胞,染色体数目减半
② 次级精母细胞不含同源染色体
纺锤体消失,核仁、核膜重现。
末期
初级精母细胞
次级精母细胞
减数分裂I的末期:
思考:减Ⅰ末期与有丝分裂末期有何不同之处?
减Ⅰ末期:子细胞中无同源染色体,有姐妹染色单体。
有丝分裂末期:子细胞中有同源染色体,无姐妹染色单体
末期
末期
初级精母细胞
次级精母细胞
1个精原细胞
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞
间期:
前期:
中期:
后期:
末期:
减数第一次分裂
联会、四分体
同源染色体排列在赤道板两侧
同源染色体分离(非同源染色体自由组合)
形成2个次级精母细胞(染色体数目减半)
细胞体积增大、染色体复制
1、下列是减数分裂过程中所出现的连续变化,正确的变化顺序( )
A、联会 复制 四分体 着丝点分裂
B、联会 四分体 复制 着丝点分裂
C、复制 联会 四分体 同源染色体分离
D、复制 四分体 联会 同源染色体分离
2、下列各图能正确表示四分体的是( )
A
B
C
D
精选课件
37
3、下列关于同源染色体的叙述,不正确的是( )
A、一条来自父方,一条来自母方的染色体
B、由一条染色体复制而成的二条染色体
C、在减数分裂过程中联会的二条染色体
D、形状和大小一般相同的二条染色体
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间
通常没有间期,或者间期很短,
染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ过程:
染色体行为同有丝分裂,
细胞中已无同源染色体,染色体数已经减半
减数分裂第二次分裂
减数分裂Ⅱ
次级精母细胞
直接进入
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅱ的前期:
前期
次级精母细胞
次级级精母细胞
特点:
染色体散乱分布
核膜、核仁消失,出现纺锤体和染色体
无同源染色体(仍有姐妹染色单体),非同源染色体散乱分布。
一、精子的形成过程
减数分裂Ⅱ的中期:
中期
次级精母细胞
次级精母细胞
特点:
每条染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上。
无同源染色体
减数分裂Ⅱ的后期:
特点:
着丝粒一分为二,两条姐妹染色单体分开,形成两条子染色体。
后期
次级精母细胞
次级级精母细胞
无同源染色体
染色体数目暂时加倍(染色体数等于体细胞染色体数),姐妹染色单体消失。
减数分裂Ⅱ的末期:
末期
次级精母细胞
精细胞
特点:
形成4个精细胞
每个精细胞DNA、染色体相对体细胞均减半!
精选课件
43
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)
非同源染色体散乱分布
染色体的着丝点排列在赤道板上
着丝点分裂,姐妹染色单体分开
分裂结果形成四个精细胞
与次级精母细胞细胞染色体数目____;与原来精原细胞相比,每个精细胞中染色体数目_______
2个次级精母细胞
前期:
中期:
后期:
末期:
4个精细胞
相同
减半
(说出时期名称和细胞名称)
减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
减数分裂前的间期
(S期之前)
精原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
即时练习
精细胞经变形,形成蝌蚪状的精子,分为头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能够摆动。尾部含有大量的线粒体
变形
精子
精细胞
精细胞的变形:
不考虑交叉互换,一个精原细胞能形成___个____种精子。
若考虑同源染色体非姐妹染色单体互换,则形成4个4种精子。
4
2
复制
减数
分裂
Ad aD (2种)
复制
Ad aD (4种)
AD ad
交叉互换
减数
分裂
重组型
不考虑交叉互换,一个精原细胞能形成___个____种精子。
若考虑同源染色体非姐妹染色单体互换,则形成4个4种精子。
4
2
精细胞的变形对受精作用有什么意义?
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。
主要变化:①细胞核变成精子头部的主要部分;
②高尔基体发育为头部的顶体;
③中心体演变为精子的尾;
④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
精子形成的顺序依次是:
4
→5
→7
→2
→9
→6
→8
→10
→1
→3
思考:
①减数第一次分裂的实质是 ,减数第二次分裂的实质是__________________。
②染色体数目减半发生的时期是 。
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
减数第一次分裂
精子的形成过程
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为

有,分离
不分裂
分裂
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体
发生互换;
③同源染色体分离,
非同源染色体自由组合
减数分裂Ⅰ的实质是
减数分裂Ⅱ的实质是
同源染色体分离
姐妹染色单体分开
判断正误
(1)减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂,同样具有周期性( )
(2)对于雄性哺乳动物来说,同源染色体只存在于精原细胞中,而不存在于其他体细胞中(  )
(3)细胞内的同源染色体都会形成四分体(  )
×
×
×
根据减数分裂染色体行为变化,回答下列过程各发生的时期:
(1)染色体复制发生在:
(2)同源染色体的联会发生在:
(3)同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在:
(4)染色体着丝粒分裂发生在:
(5)染色体数目减半发生在:
减数第一次分裂
减Ⅰ后期
减数分裂前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
(1)卵原细胞的分裂方式:
卵原细胞
(原始雌性生殖细胞)
体细胞
卵原细胞
卵细胞
有丝分裂
细胞分化
减数分裂
有丝分裂
1.卵细胞形成场所:
卵巢(人和其他哺乳动物)
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
三、卵细胞的形成过程
卵泡
卵细胞
人的卵巢
卵细胞的扫描电镜照片
(放大150倍)
雌性原始生殖细胞:
卵原细胞
三、卵细胞的形成过程
2.过程:
卵原细胞
初级
卵母细胞
染色体
复制
卵原细胞的减数分裂及对应的细胞:
次级
卵母细胞
减数分裂Ⅰ
极体
卵细胞
减数分裂Ⅱ
极体
极体
极体
减数分裂Ⅱ
卵原细胞
初级卵母细胞
(1)减数第一次分裂前的间期(卵细胞的形成)
卵原细胞体积增大,染色体复制,成为初级卵母细胞。
过程:
减数第一次分裂前期:
同源染色体联会,形成四分体
初级卵母细胞
减数第一次分裂中期:
同源染色体排列在赤道板两侧
减数第一次分裂后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
极体
次级卵母细胞
(2)减数第一次分裂(卵细胞的形成)
细胞质不均等分裂
极体
卵细胞
结果:
一个初级卵母细胞经过减数分裂,就形成一个卵细胞和三个极体,卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。
初级卵母细胞
次级卵母细胞
极体
后期
中期
前期
后期
前期 中期
(3)减数第二次分裂(卵细胞的形成)
细胞质不均等分裂
细胞质均等分裂
次级卵母细胞
(2)卵子形成的过程:
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个极体(染色体数:2n→n)
1个卵细胞+3个极体(染色体数:n)
间期:染色体复制、细胞体积增大
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:细胞一分为二,形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
着丝粒分裂,染色单体分离,染色体数目加倍,细胞一分为二
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ
(退化消失)
体细胞(染色体数:2n)
有丝分裂、细胞分化
减数分裂Ⅱ
分裂结果:
一个卵原细胞形成一个卵细胞(生殖细胞)和三个极体,三个极体最终都退化消失。
精子 卵细胞
相同点
不同点 场所
细胞质分裂
变形
结果
知识小结
精子与卵细胞的形成过程比较
均等分裂
不均等分裂

1个精原细胞

4个精细胞
1个卵原细胞

1个卵细胞 + 3个极体
(退化消失)

1、细胞连续分裂两次,而染色体只复制了一次,结果染色体数都比原始生殖细胞减少一半
2、在减数第一次分裂过程中均有联会、四分体等现象的出现。
睾丸
卵巢
随堂检测
1、同源染色体的分离和着丝粒的分裂分别发生在减数分裂的(  ) A.减数分裂前的间期、减数分裂前的间期 B.减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ C.减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅰ D.减数分裂Ⅱ、减数分裂Ⅱ
B
随堂检测
2、在下图中,不属于精子形成过程的是(  )
C
3、右图是某生物的细胞分裂模式图,以下说法错误的是(  )
A.该细胞处于减数分裂Ⅱ后期
B.该细胞不含同源染色体
C.该细胞是次级精母细胞或次级卵母 细胞 D.该细胞分裂形成的子细胞不一定是两个精细胞
随堂检测
C
染色体的复制
同源染色体配对联会出现四分体
同源染色体排列在赤道板两侧
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
染色体散乱分布在细胞中
着丝粒排在赤道板上
精细胞
间期
MⅠ前期
MⅠ中期
M1后期
MⅡ中期
MⅡ后期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
着丝粒
分裂,
染色
体移向
两极
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
1个
1个
2个
4个
MⅡ前期
温故知新
初级卵母细胞
次级卵母细胞
卵细胞
间期
减数第一次分裂
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
配对
四分体
卵原细胞
末期Ⅰ
前期Ⅱ
次级卵母细胞
末期Ⅱ
减数第二次分裂
第一极体
第二极体
卵细胞的形成
减数分裂相关曲线图
1条染色体
1个DNA
无染色单体
1条染色体
2个DNA
2个染色单体
1条染色体
2个DNA
2个染色单体
2条染色体
2个DNA
无染色单体
复制
螺旋化
着丝粒分裂
染色体加倍
一、染色体、染色单体、DNA三者之间的关系:
精细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
染色单体
0→4n
4n
4n
2n
0
同源染色体
n对
n
n
0
0
4n
0
n
0
间期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
前中期Ⅱ
后期Ⅱ
染色体
DNA含量
2n
2n
2n
n
2n
2n→4n
4n
4n
2n
n
2n
n
4n
2n
数目
染色体、染色单体、核DNA的数量变化
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂 Ⅱ
减Ⅰ末结束:
同源染色体分离;
子细胞染色体数目减半
减Ⅱ后期开始:
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
减Ⅱ末结束:
染色体平均分配给子细胞
染色体数变化
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂 Ⅱ
DNA复制
同源染色体分离,染色体数目减半
分开后的姐妹染色单体成为染色体,分别进入不同的子细胞
核DNA变化
2
1
时期
减Ⅱ后期开始:
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开,形成染色体。
DNA复制
减数分裂 I
减数分裂 II
每条条染色体上DNA数目
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂 I
减数分裂 II
DNA复制
减Ⅰ末结束:
同源染色体分离,染色体数目减半
减Ⅱ后期开始:
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
染 色 单 体 变 化
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精(卵)原细胞
时间
减Ⅰ
减Ⅱ
4n
2n
间期
找大变法
增:
斜线-DNA复制
直线-染色体加倍(着丝粒断裂)
减:
细胞分裂
减Ⅰ减Ⅱ
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
减数分裂柱形图
减数分裂与有丝分裂图像辨析
二、减数分裂与有丝分裂图像辨析方法
1.根据染色体的数目判断:
次级精(卵)母细胞
精(卵)细胞
2.根据染色体的行为判断:
(1)前期
染色体数目是奇数→减数第二次分裂
(2)中期
(3)后期
有丝分裂和减数分裂图像的识别
1.三个前期图的判断
判断步骤:
有丝分裂前期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅱ前期
染色体散乱分布
前期
无同源染色体
减Ⅱ
有同源染色体
不联会
有丝
联会
减Ⅰ
有丝分裂和减数分裂图像的识别
2.三个中期图的判断
判断步骤:
有丝分裂中期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ中期
着丝点
排列两行
减Ⅰ
着丝点
排列一行
无同源染色体
有同源染色体
减Ⅱ
有丝分裂
赤道齐
C
有丝分裂
减数第一次分裂
减数第二 次分裂
同源染色体分离
减Ⅰ
姐妹染色单体分离
无同源染色体
减Ⅱ
有同源染色体
有丝分裂
3.三个后期图像的判别
均两极
拓展
一数
染色体数目
奇数
偶数
减Ⅱ
二看
同源染色体
无:减Ⅱ
①均分为第一极体、次级精母细胞
②不均分则为次级卵母细胞
三断
染色体
行为
①有联会、四分体 → 减 Ⅰ 前
②有同源在赤道板两侧 → 减 Ⅰ 中
③有同源染色体分离 → 减 Ⅰ 后
④若无上述特殊行为 → 有丝分裂
分裂图的分辨方法
有丝分裂和减数分裂比较
区别 有丝分裂 减数分裂
分裂模型
染色体复制次数
联会、四分体
同源染色体分离
子细胞染色体数
子细胞数和类型
2(体细胞)
4/1(生殖细胞)
1次
1次
×
减数分裂Ⅰ前期
×
减数分裂Ⅰ后期
不变
减半
拓展
组合一
组合二
非同源染色体的自由组合
卵细胞获得较多的细胞质可为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量。
细胞质不均等分裂的原因:

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