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(共50张PPT)
第1节 减数分裂和受精作用
第2章 基因和染色体的关系
教学目标
1、能够理解减数分裂和受精作用的基本概念、过程和意义
2、掌握减数分裂和受精作用在生物遗传和进化中的作用
3、学生能够运用所学知识解释生物的生殖过程，理解减数分裂和受精作用在生物生殖中的重要性情感态
4、通过学习，学生能够认识到生物生殖的重要性和复杂性，形成对生命的敬畏和尊重，培养科学思维和科学探究精神。
目录
1、回顾细胞增殖的方式，学习减数分裂的定义
2、精子的形成过程
3、卵细胞的形成过程
4、受精作用的概念、过程、结果、意义
5、减数分裂和有丝分裂的细胞图像判断
6、DNA、染色体、染色单体的数量变化
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
在腐烂水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学常用材料。
右图是果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
(1)配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
(2)配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子是如何产生的？
配子可能是通过减数分裂产生的，染色体的数目减少一半。受精时，雌雄配子结合，染色体数目得以恢复正常。
情境导入
果蝇作为遗传学材料的优点
⑴果蝇生活史较短，生长迅速；繁殖能力强，每只受精的雌蝇可产卵400一500个；
⑵培养果蝇的材料来源广泛，价格便宜；
⑶果蝇的生活要求简单．常温下就可生长繁育，容易饲养；⑷果蝇不同的形态突变类型多达400以上，便于观察分析；
⑸果蝇染色体数目较少(2n＝8)，再加之果蝇唾液腺染色体巨大的特点，因此是遗传学研究中常用的实验材料。
任务一：减数分裂的定义
复习回顾细胞分裂方式，明确减数分裂与其它分裂方式的不同。
真核细胞
原核细胞：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
生殖细胞
1、细胞的分裂方式
二分裂
体细胞
精子
卵细胞
减数分裂是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，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
(1)范围：
(3)时期：
(4)特点：
(5)结果：
(2)场所：
进行有性生殖的生物。
在产生成熟生殖细胞时。
染色体只复制一次，而细胞分裂两次。
有性生殖器官。
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
有性生殖
由亲本产生有性生殖细胞---配子，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），再由合子发育成新个体的生殖方式。
魏斯曼的预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼从理论上可以预测：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。
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂——减数分裂。
魏斯曼(德国)
任务二：精子的形成过程
形成场所：
睾丸(人和其他哺乳动物)、精巢(蜜蜂、蚂蚁等)、花药(植物)
精原细胞
（原始雄性生殖细胞）
精原细胞
精细胞
精子
减数分裂
有丝分裂
变形
2.精子的形成大致过程：在减数分裂前每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂的过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫做减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ。
减数分裂前的间期：
特点
细胞体积增大；
染色体复制；
精原细胞→初级精母细胞；
出现姐妹染色单体；
染色体呈染色质丝的状态。
精原细胞
初级精母细胞
减数第一次分裂前期：
特点
初级精母细胞
染色质丝缩短变粗形成染色体；
特点
初级精母细胞
配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，叫同源染色体。
染色质丝缩短变粗形成染色体；
同源染色体联会，形成四分体；
联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的互换。
减数第一次分裂前期：
用图中字母表示下列问题：
①图中有几条染色体？ .
几条染色单体？ .
几对同源染色体？ .
②同源染色体是 ，
非同源染色体 ，
姐妹染色单体 。
③四分体有几个？ ，
分别是 .
④1个四分体数=____条染色体= ____条染色单体 = ____对同源染色体
4
2
4
8
2
A和B C和D
A和C A和D B和C B和D
aa’bb’cc’dd’
2
A和B C和D
1
特点
初级精母细胞
同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
减数第一次分裂中期：
特点
初
级
精
母
细
胞
配对的两条同源染色体分离，分别向细胞两级移动；非同源染色体自由组合。
减数第一次分裂后期：
细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合吗？
是自由组合。
初级精母细胞
次级精母细胞(2个)
特点
细胞缢裂，一分为二，形成2个次级精母细胞。
染色体数减半；
DNA数减半。
因此，减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。
减数第一次分裂末期：
减Ⅱ前
减Ⅱ中
减Ⅱ后
减Ⅱ末
次级精母细胞
精细胞
减数第二次分裂：
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。
精细胞变形
精细胞变形：
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
精细胞
精子
使其具备了游向卵细胞进行受精作用的能力。
任务三：卵细胞的形成过程
卵泡
卵细胞
人的卵巢
卵细胞形成场所：
卵巢(人和其他哺乳动物)、
胚珠(植物)
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。
卵原细胞
初级
卵母细胞
染色体
复制
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
任务三：卵细胞的形成过程
任务三：卵细胞的形成过程
任务三：卵细胞的形成过程
对比 精子的形成 卵细胞的形成
相同点 子细胞数
子细胞 染色体数目 染色体行为 不同点 形成部位
是否变形
细胞质是否均等分配
形成的生殖细胞数
4个（1个卵细胞、3个极体）
都是染色体复制一次，细胞分裂两次，
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，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）
4个（都是精子）
任务三：卵细胞的形成过程
任务四：受精作用
1.概念∶
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程∶
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外正出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。
3.结果∶
受精卵的染色体数目恢复到体细胞的染色体数目，其中有半来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
减数分裂与受精作用意义
1、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。
2、在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
3、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。
任务四：受精作用
任务五：减数分裂和有丝分裂的细胞图像判断
前期图形对比
有丝分裂前期
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
中期图形对比
减Ⅰ中期
有丝分裂中期
减Ⅱ中期
任务五：减数分裂和有丝分裂的细胞图像判断
后期图形对比
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝分裂后期
任务五：减数分裂和有丝分裂的细胞图像判断
一看
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看
有无
同
源
染
色
体
有
无
三看
有
无
联
会
无
有丝分裂
有
减Ⅰ
减Ⅱ
减Ⅱ
技巧：三看法
任务五：减数分裂和有丝分裂的细胞图像判断
下列各图分别是什么分裂何时期的图像
有丝分裂中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
有丝分裂前
有丝分裂后期
减Ⅱ后期
减Ⅱ中期
♀减Ⅰ后期
♀减Ⅱ后期
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞（精子）
染色体
2N
2N
N
2N
N
间期
减Ⅰ
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
DNA
2N
4N
2N
2N
N
间期
减Ⅰ
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
0
4N
2N
0
0
间期
减Ⅰ
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
染色单体
任务六：DNA、染色体、染色单体的数量变化
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
N
染 色 体 变 化 曲 线
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
N
DNA 变 化 曲 线
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
N
染色单体变化曲线
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精子细胞
N
染色单体变化曲线
染 色 体 变 化 曲 线
4
8
2
当堂练习
1.下列有关细胞分裂图像的说法(不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换和突变),正确的是(　　)。
A.①②均是卵细胞形成过程中的细胞B.①②均含有两对同源染色体C.①能产生2种类型的生殖细胞D.②能产生2种类型的生殖细胞
当堂练习
C　【解析】分析题图可知,①处于减数分裂Ⅰ后期,细胞质均等分裂,属于初级精母细胞,是精子形成过程中的细胞;②处于减数分裂Ⅱ后期,细胞质不均等分裂,属于次级卵母细胞,是卵细胞形成过程中的细胞,A错误。①含有两对同源染色体,②不含同源染色体,B错误。①处于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,产生2个次级精母细胞,再进行减数分裂Ⅱ,产生4个精细胞,再经过变形形成4个精子,共产生2种类型的精子(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换和突变),C正确。②分裂后形成1个卵细胞和1个极体,其中极体会退化消失,因此②只能产生1种类型的生殖细胞,D错误。
当堂练习
2.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的图像。下列说法正确的是(　　)。
(1)具有同源染色体的细胞有①②③(2)动物睾丸中可能同时出现以上4个细胞(3)③中有两个四分体(4)进行有丝分裂的细胞为①和③(5)④中一定发生了等位基因的分离A.(1)(2)(5) B.(2)(4)(5)C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(4)
当堂练习
D　【解析】判断同源染色体可看形态、大小和来源,①②③都有同源染色体,(1)正确;4个细胞中①③进行有丝分裂,②④进行减数分裂,可在动物的生殖器官中同时出现,(2)(4)正确;③进行有丝分裂,没有四分体,(3)错误;④中不含同源染色体,若没有基因突变,则不含等位基因,(5)错误。
当堂练习
3.下图中甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2N)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目,则b、c、d依次代表(　　)。
A.DNA分子数、染色体数、染色单体数B.染色体数、DNA分子数、染色单体数C.DNA分子数、染色单体数、染色体数D.染色单体数、染色体数、DNA分子数
当堂练习
A　【解析】据图分析,甲、丁中d的数量为零,细胞进行减数分裂过程中只有染色单体数有可能为零,因此,d为染色单体数。乙、丙中的b的数量为c的两倍,在细胞的减数分裂过程中,DNA分子数有可能为染色体数的两倍,反之不成立,因此b应为DNA分子数,c应为染色体数
当堂练习
4.甲图表示细胞分裂过程中某种物质或结构的数量变化曲线,乙、丙图分别表示细胞分裂过程中某一时期的图像。下列有关说法正确的是(　　)。
A.精原细胞的分裂过程中不会出现乙图所示的情况B.卵细胞的形成过程中不会出现丙图所示的情况C.甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中核DNA数目的变化D.甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中染色体数目的变化
当堂练习
D　【解析】精原细胞通过有丝分裂增加其数目,会出现乙图所示的情况,A错误;卵细胞是卵原细胞经过减数分裂形成的,在减数分裂Ⅱ第一极体均等分裂为2个第二极体的过程中会出现丙图所示的情况,B错误;甲图可表示成熟生殖细胞形成过程中染色体数目的变化,不可表示成熟生殖细胞形成过程中核DNA数目的变化,C错误,D正确。
当堂练习
5.下图甲、乙是不同染色体行为变化的示意图,下列相关叙述错误的是(　　)。
A.两图都处于中期,图甲为有丝分裂,图乙为减数分裂ⅡB.图甲表示姐妹染色单体分开,使子细胞都含有P1、P2、M1、M2C.图乙表示P1和M1、P2和M2分离D.两图所示染色体的不同排布方式,有利于遗传物质均分到两个子细胞中
当堂练习
A　【解析】图甲和图乙中的P1和M1、P2和M2大小、形态相同,分别是一对同源染色体。分析染色体的行为变化可知,图甲中染色体的着丝粒排列在赤道板上,图乙中联会的同源染色体排列在赤道板两侧,所以图甲为有丝分裂中期,图乙为减数分裂Ⅰ中期,A错误。
课堂总结

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