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(共27张PPT)
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
什么是受精作用？
受精作用对于生物的遗传有什么重要意义？
必修2遗传与进化/第2章/基因和染色体的关系/
第二课时 受精作用
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
探究 实践
2. 选材要求：
①细胞内染色体数量较少。
②选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。
雄性一次产生的雄配子数目多，能够观察到减数分裂的各个时期(雌性一次产生的配子少)；雄配子产生的过程中是连续分裂的(雌配子不是连续分裂的，卵子要在受精作用之后才发生了第二次减数分裂)。
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂和减数第二次分
裂不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形
态、位置和数目。
根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时
期的细胞简图
3．观察步骤
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
探究 实践
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ末期
2、(2020·江苏南通、泰州一模)下图是某同学以玉米(2n＝20)为材料，观察到的细胞减数分裂不同时期图像。相关叙述错误的是(　　)
A.本实验材料应取玉米雄蕊的花粉
B.细胞分裂顺序是②→①→③→④
C.细胞①、②、③中染色单体数均为40
D.着丝点分裂发生在细胞④中所示的下一个时期
A
思考：
1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
2．视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？
染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
细胞已被杀死固定，不可能动态变化；
但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。
3、观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？
1.雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；
2.卵细胞的减数分裂时不连续的。
父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
一、配子中染色体组合的多样性
2种
4个
2种
4个
A B
a b
A b
a B
AB
AB
ab
ab
Ab
Ab
aB
aB
一个含有2对同源染色体的生物体，产生 种类型的精子；
产生 种类型的卵细胞。
一个含有2对同源染色体的精原细胞，产生 个精子；
产生___种类型的精子。
一个含有2对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞；
产生___种类型的卵细胞。
一、配子中染色体组合的多样性
4
2
1
1
4
4
一个含有n对同源染色体的生物体，产生 种类型的精子；
产生 种类型的卵细胞。
一个含有n对同源染色体的精原细胞，产生 个精子；
产生___种类型的精子。
一个含有n对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞；
产生___种类型的卵细胞。
一、配子中染色体组合的多样性
4
2
1
1
2n
2n
原因：①减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
不发生染色体互换时
发生染色体互换时
4个2种
4个4种
一、配子中染色体组合的多样性
生物体大于2n
原因：②减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换
总结：配子中染色体组合的多样性的原因：
1．减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
2．四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
配子中染色体组合的多样性
1.概念：
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精作用
（1）细胞膜融合精子头部进入卵细胞，尾部留在外面。
2.过程：
卵细胞
（2）卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入。
卵细胞
（3）精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合。
卵细胞
3.实质
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
4.细胞学基础
①精卵相互识别的基础：细胞膜上的糖蛋白
②精卵融合体现：细胞膜的流动性
精子
N
卵细胞
N
父本
2N
受精卵
2N
有丝分裂
细胞分化
受精作用
母本
2N
个体
2N
减数
分裂
5.结果
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。
6.减数分裂和受精作用的意义：
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。
通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。
减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。
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
受精卵的（核DNA）核基因：父母各给一半。
受精卵的（质DNA）质基因：几乎全来自于母亲。所以受精卵中DNA 来自母亲多。
补 充
每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。
综合概括
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
练习与应用（P28）
一、概念检测
1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。
(1) 一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 （ ）
(2) 一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。（ ）
√
√
课堂小结
练习与应用（P28）
一、概念检测
2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精， 则最多能形成的受精卵数目是 （ ）
A.20
B.15
C.10
D.5
B
练习与应用（P28）
一、概念检测
3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是（ ）
A.有丝分裂
B.有丝分裂和受精作用
C.减数分裂
D.减数分裂和受精作用
D
练习与应用（P28）
二、拓展应用
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。
在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂II，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂II时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进人了同一个精子或卵细胞，这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色休是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三 体综合征患者。
练习与应用（P28）
二、拓展应用
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
马
驴
骡
骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。

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