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(共27张PPT)
第3课时 受精作用
模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。（科学思维）
举例说明受精作用的过程。（生命观念）
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。（社会责任）
学习目标
父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。
“一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞为什么会产生不同的配子？
一 、配子中染色体组合的多样性
探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
目的要求
通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领会减数分裂的意义。
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
1.用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色制作两条大小不同染色体，每条染色体由两条单体组成。
2.在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。
3.让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，着丝粒靠近。
4.将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
5.双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。
6.绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
两个细胞互补
7.将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。
8.分开着丝粒，将染色体分别移向两极。
9.在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
四
个
细
胞
两
两
相
同
1.想要出现自由组合，细胞中至少需要几对同源染色体？
2.假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几种组合方式？
或
2对
A
a
B
b
二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
A、B
a、b
A、b
a、B
2种，4种基因型
不发生互换时
发生互换时
4个2种
4个4种
三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
含有n对同源染色体的生物体，每对都发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可产生的配子类型有4n。
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；
2.减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生染色体互换。
讨论2
根据以上三个模型，说说减数分裂产生多种配子的原因。
思考:
人的体细胞中有23对染色体，那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种配子呢？
精(卵)原细胞中同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种）
1
2
3
n
②一个生物个体（多个精(卵）原细胞）
①一个精(卵)原细胞
21
22
23
2n
正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种
4个精子（2种）、1个卵细胞（1种）
223
一.配子中染色体组合的多样性
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”
不考虑交叉互换
(2) 一个含有2对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(1) 一个含有1对同源染色体的精原细胞，能产生 _种精子。
(6) 一个含有1对同源染色体的个体，能产生___种生殖细胞。
不考虑交叉互换
一.配子中染色体组合的多样性
(5) 一个含有n对同源染色体的卵原细胞，能产生___种卵细胞。
(3) 一个含有3对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(4) 一个含有n对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(7) 一个含有2对同源染色体的个体，能产生___种生殖细胞。
(8) 一个含有n对同源染色体的个体，能产生___种生殖细胞。
2
2
2
2
1
2
4
2n
受精作用后形成的受精卵有多少种类型？这对生物多样性的形成有什么意义？
过渡
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？
精子和卵细胞都是223种
受精卵共有223Ｘ223种
如果再把非姐妹染色单体间的互换考虑进去，通过减数分裂产生的配子种类就更多了。
思考:
精子
卵细胞
1.概念：
两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程。
细胞膜上的糖蛋白
2.场所：
输卵管
二.受精作用
细胞膜的流动性
(1)精子的_____进入卵细胞， _____留在外面。
(2)卵细胞的_______发生生理反应，阻止其他精子再进入。
(3)精子的_______与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起。
3．过程
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
染色体
二.受精作用
仅有一个精子能和卵细胞结合,避免染色体数目异常。
+
受精卵
增殖、分化
受精作用
减数分裂
46条
46条
46条
46条
23条
23条
这样，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，其中有一半染色体来自于精子（父方），另一半来自于卵细胞（母方）。
二.受精作用
受精卵的细胞核和细胞质的遗传物质主要由谁来提供？
核基因：
质基因：
主要由卵细胞提供
精子的核+卵细胞核，各一半
二.受精作用
思考:
未受精时，卵细胞的细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃。以后受精卵将迅速进行细胞分裂、分化，新生命由此开始了遗传物质与环境相互作用的发育过程。
被激活
雌雄配子随机结合
受精卵
（46条）
精子
（23条）
卵细胞
（23条）
受精作用
减数分裂
个体
父亲
（46条）
母亲
（46条）
配子多种多样
分裂
分化
后代多样性
一母生九子
九子各不同
(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；
三.减数分裂和受精作用的意义
（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。
三.减数分裂和受精作用的意义
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
非姐妹染色体互换、
非同源染色体自由组合
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
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。
思维训练P27
受精作用
配子中染色体组合的多样性
意义
原因
非同源染色体自由组合
四分体的非姐妹染色单体交叉互换
不同配子遗传物质的差异
过程
意义
保证亲子代染色体数目的恒定
精卵相互识别、融合形成受精卵
精卵结合具有随机性
同一双亲后代具有多样性
决定
决定
受精
作用
小结
练习与应用：
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。 （ ）
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
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
一、概念检测
拓展应用
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“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。
若减数分裂过程正常进行
配子中各有1条13号染色体。
拓展 13 三体综合征
父亲或母亲
减数分裂Ⅰ异常
或
减数分裂Ⅱ异常
拓展 13 三体综合征
患有13三体综合征的患者是否还能正常生殖？
若体细胞中13号染色体有三条
联会紊乱
不能正常分离
生育不能正常进行
拓展 13 三体综合征
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？
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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