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高一—人教版—生物学必修2—第2章
2.1减数分裂和受精作用(第二课时)
主要内容
（一）卵细胞形成的过程
（二）观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（探究 实践）
一、减数分裂（P21-P24）
1指出姐妹染色单，同源染色体
2四分体只有Ml前期吗？
有丝分裂
减数第一次分裂
互不相同
卵原细胞
一、卵细胞形成的过程
卵细胞形成的场所：卵巢
卵原细胞
卵细胞
有丝分裂
减数分裂
卵细胞的扫描电镜照片
(放大150倍)
卵泡
卵细胞
图2-4 人的卵巢(横切面)示意图和卵细胞的电镜照片
减数分裂I：
初级卵母细胞经过减数分裂I进行不均等分裂，形成大小不同的两个细胞，
大的叫作次级卵母细胞，小的叫作极体。
初级卵母细胞
次级卵母细胞
极体
减数分裂II：
极体：
再分裂成2个极体。
次级卵母细胞：
不均等分裂，形成1个大的卵细胞和1个小的极体。
次级卵母细胞
极体
卵细胞
极体
图2-2 哺乳动物精子的形成过程示意图
图2-5 哺乳动物卵细胞的形成过程示意图
观察课本P18-19与P22中精子和卵细胞形成的示意图，找找它们有何不同？
图2-5 哺乳动物卵细胞的形成过程示意图
卵原细胞
染色体复制
初级卵母细胞
减数分裂I
极体
次级卵母细胞
减数分裂II
极体
极体
极体
卵细胞
退化消失
P22
小结：卵细胞的形成过程
练习1：对比哺乳动物精子与卵细胞形成过程中的异同
项目 精子形成的过程 卵细胞形成的过程 相同点 染色体的数目及 行为变化 不同点 场所 分裂过程
分裂结果 表1 哺乳动物精子与卵细胞形成的对比
睾丸(精巢)
卵巢
1个精原细胞
产生4个精子
细胞有变形期
细胞不均等分裂
细胞无变形期
细胞均等分裂
1个卵原细胞产生
1个卵细胞(较大)和3个极体(退化)
间期：染色体复制，细胞增大。
减数分裂I：同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，结束后染色体数目减半。
减数分裂II：染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向两极。
思考：精子与卵细胞结构的不同导致它们功能上有什么差异？
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
。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。
复制
分裂①
分裂②
P22
总结减数分裂的概念：
概念与检测
受精作用
问题探讨：
P23
①
②
③
④
思考：从细胞结构分析，精细胞变形过程中发生什么变化？
思考：精细胞的变形对受精作用有什么意义？
1 只保留细胞核，保证遗传物质先进入卵细胞
2 适于游动
3 避免受精过程因为不必要细胞组分而消耗能量
4 专注功能
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
卵细胞
精子
受精作用
卵细胞
精子
受精作用
过程
①精子与卵细胞接触并相互识别。
卵细胞
精子
受精作用
过程
②精子和卵细胞融合，精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
卵细胞
精子
受精作用
过程
②精子和卵细胞融合，精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
卵细胞
精子
受精作用
过程
②精子和卵细胞融合，精子的头部进入卵细胞内，尾部留在外面。
受精作用
过程
③卵细胞的细胞膜发生复杂生理反应，以阻止其他精子进入。
受精卵
受精作用
过程
④精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合，完成受精作用。
概念——精子和卵细胞相互识别，融合形成受精卵的过程。
受精作用
①保证遗传物质能够进入卵细胞。
②尾部便于游动的能力。
③避免不必要的细胞组分消耗能量。
④更好地为受精过程提供能量。
精细胞变形的意义
受精作用
STS
科学.技术.社会 P28
人工辅助生殖技术
① 人工授精
场所:输卵管
② 体外受精技术
(试管婴儿技术)
精子数量少或活力差。
生育能力正常，输卵管堵塞。
受精作用
结果：受精卵中染色体数目恢复到体细胞的数目。其中一半是染色体来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。
意义：保证每种物种亲子代染色体数目的恒定，维持生物遗传的稳定性。
受精作用
判断：
一个受精卵中分别由父母各提供一半的遗传物质或DNA（ ）
×
受精卵
一半来自父方(精子)
一半来自母方(卵细胞)
染色体的来源
DNA的来源
核DNA
细胞质DNA：全部来自母方（卵细胞）
一半来自父方(精子)
一半来自母方(卵细胞)
受精作用的细胞学基础
（1）细胞膜的信息交流功能
——同种生物的两性生殖细胞才能融合。
（2）细胞膜具有一定的流动性
——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
（3）受精后卵细胞细胞膜的变化，可阻止其他精子再进入。
思考：不是同种生物的两性生殖细胞能相互融合吗？为什么？
思考：
1.一只母猫生三只正常的小猫，它们的染色体数目相同吗？
2.它们的染色体组成相同吗？
3.能否再生一个染色体组成完全相同的小猫？
二、观察蝗虫精母细胞装片
为什么要选择蝗虫的精巢作为观察的材料，而不选择卵巢？
雄性生殖细胞的数量远多于雌性生殖细胞的数量，选择精巢更有利于观察到处于减数分裂各个时期的细胞。
【讨论】P24
1.当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞，怎么判断它处于减数分裂的哪个时期？
根据细胞的大小，
染色体的形态、位置和数目。
减数分裂I前期
减数分裂I中期
减数分裂I后期
减数分裂I末期
减数分裂II中期
减数分裂II后期
减数分裂II末期
图片引用：刘梦豪 等.蝗虫精母细胞减数分裂各时期的识别[J]. 遗传, 2012.12,34(12):1628―1637.
减数分裂I前期
减数分裂I中期
减数分裂I后期
减数分裂I末期
减数分裂II中期
减数分裂II后期
减数分裂II末期
图片引用：刘梦豪 等.蝗虫精母细胞减数分裂各时期的识别[J]. 遗传, 2012.12,34(12):1628―1637.
2.减数分裂I和减数分裂II相比，中期细胞染色体的不同点是什么？末期呢？
【讨论】P24
中期 末期
减数分裂I
减数分裂II
成对的同源染色体排列在赤道板两侧
每条染色体由2条姐妹染色单体构成
非同源染色体着丝粒排列在赤道板处
染色体不含姐妹染色单体
减数分裂I前期
减数分裂I中期
减数分裂I后期
减数分裂I末期
减数分裂II中期
减数分裂II后期
减数分裂II末期
图片引用：刘梦豪 等.蝗虫精母细胞减数分裂各时期的识别[J]. 遗传, 2012.12,34(12):1628―1637.
3.你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？ 【讨论】P24
同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同。
同一时刻，不同细胞可能处于减数分裂的不同阶段。
练习2：
下图是某动物细胞分裂的一组图像，看图回答问题。
（1）这个动物体细胞中染色体数目是____条。
（2）图中属于减数分裂的细胞是______，含有染色单体的细胞是_____。
4
B、D
B、C
减数分裂I
中期
有丝分裂
后期
有丝分裂
中期
减数分裂II
后期
A
B
C
D
有/无
同源染色体
有
无
减数分裂Ⅱ
同源染
色体行为
无联会、
无四分体
联会、
四分体/分离
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
技巧：
减数分裂与有丝分裂的图像识别
减数分裂II
前期
减数分裂I
前期
有丝分裂
前期
有丝分裂
中期
减数分裂II
中期
减数分裂I
中期
减数分裂II
后期
减数分裂I
后期
有丝分裂
后期
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级精母细胞
/极体
次级卵母细胞
请说出下列细胞的名称：
有/无
同源染色体
有
无
减数分裂Ⅱ
同源染
色体行为
无联会、
无四分体
联会、
四分体/分离
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
均等
分裂
是
否
均等分裂
是
否
技巧：
减数分裂与有丝分裂的图像识别
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此农业生产上可以采用灌深水的措施来预防。
吸烟会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少的研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。
P23
减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
1、配子中染色体组合的多样性（以2N=4的生物为例）
Ａ　C
B　 D
Ａ D
B　 C
a　 c
b　 d
a d
b　 c
初级卵母细胞
初级精母细胞
思考：初级精（卵）母细胞在减数第一次分裂后期会发什么变化？
A B
C D
（母方♀）用A和B、C和D分别表示2对同源染色体
a b
c d
（父方♂）用a和b、 c和d分别表示2对同源染色体
如果发生交换，配子的类型会更多；
2、精子和卵细胞的结合
以2n=4的生物为例(A-D,a-d代表染色体)
减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
♀ ♂
A’
D’
B’
C’
B’D’
精子和卵细胞的随机结合，后代共有16种不同的结合方式。
C’
A’
雄性配子的种类 雌性配子的种类 精子和卵细胞结合的方式
2N=4 4 4 16
雄性配子的种类 雌性配子的种类 精子和卵细胞结合的方式
2N=4
（未发生互换）染色体组合的多样性
＞4
＞4
＞16
2N=46
223
223
223×223
2N=46
＞223
＞223
＞223×223
（发生互换）染色体组合的多样性
减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义
遗传的稳定性
非同源染色体自由组合
同源非姐妹染色体的交换
减数分裂
受精作用
配子染色体组合具有多样性
精子和卵细胞的随机结合
后代呈现多样性
同源染色体分离
染色体数目减半
精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合
亲子代的染色体数目相同
有利于生物适应多变的自然环境。
在生物进化中体现了优越性。
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
思维训练——综合概括
①减数分裂Ⅰ后期非同源染色体的自由组合；
②减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体间的交换；
精子和卵细胞随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性；
①减数分裂形成的配子染色体的数目减半
②每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合
精子和卵细胞的结合，使得受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，维持亲子代遗传的稳定性；
减数分裂过程出现的异常
二、拓展应用（P28）
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
46 +1
精子：23+1
（多1条13号染色体）
卵细胞：23
46 +1
精子：23
卵细胞：23+1
（多1条13号染色体）
思考：通过减数分裂形成雌、雄配子的过程中，染色体会有哪些异常行为会导致配子的染色体数目异常？
初级精母细胞
次级精母细胞
(异常)
(异常)
(异常)
减数分裂Ⅰ正常 ，减数分裂II异常
13号染色体
思考：通过减数分裂形成雌、雄配子的过程中，染色体会有哪些异常行为会导致配子的染色体数目异常？
初级精母细胞
次级精母细胞
(异常)
(异常)
(异常)
精细胞
减数分裂Ⅰ异常 ，减数分裂II正常
(异常)
(异常)
21号染色体

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