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(共36张PPT)
主讲老师：
§ 2-1 减数分裂和受精作用
高中生物必修二
　　在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。
　　右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
问题探讨
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子中的染色体与体细胞的染色体的区别在于：
（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。
讨论
♀
♂
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
科学家
预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
科学家
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。
理论预测
配子
♂
♀
×
♂
P
F1
♀
预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
科学家
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。
理论预测
配子
♂
♀
×
♂
P
F1
♀
其他科学家通过显微镜观察证实了魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂：减数分裂。
证实
人的睾丸和精子示意图
精子的形成场所
人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。
睾丸中有许多弯弯曲曲的曲细精管。
曲细精管中有大量的雄性原始生殖细胞——精原细胞。
精原细胞通过有丝分裂进行增殖。
每个精原细胞中的染色体数目与体细胞相同。
曲细
精管
精子的形成过程
精原细胞
初级精母细胞
次初级精母细胞
减数分裂
前的间期
减数分裂Ⅰ
(减数第一次分裂)
减数分裂Ⅱ
(减数第二次分裂)
变形期
精细胞
精子
体积增大
染色体复制，成为初级精母细胞
减数分裂前的间期
姐妹染色单体形成
染色体呈染色质丝的状态
精原细胞
减数分裂Ⅰ前期
间期
减Ⅰ前期
发生联会现象：同源染色体两两配对的现象。
出现四分体结构：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
四分体中的非姐妹染色单体常发生互换。
减数分裂Ⅰ中期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
同源染色体排列在赤道板两侧
着丝粒都附着在纺锤丝上
减数分裂Ⅰ后期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
在纺锤丝牵引下，同源染色体分离向两极移动。
减数分裂Ⅰ末期
减Ⅰ后期
次级精母细胞
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
每个次级精母细胞中染色体数目减半
减数分裂Ⅱ
减Ⅱ中期
减Ⅱ间期：很短或无，染色体不再复制
减Ⅱ前期：染色体散乱分布于细胞中
减Ⅱ中期：染色体着丝粒排列在赤道板上
减Ⅱ前期
精细胞
减Ⅱ后期
减Ⅱ后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。
减Ⅱ末期：两个次级精母细胞分裂成四个精细胞
变形期
精细胞变形成为精子
精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能摆动
精细胞
精子
同源染色体
形状和大小：一般都相同
同源染色体
来源：不同，一条来自父方、一条来自母方
下图中，属于同源染色体的是（　　 ）
①
②
③
④
⑤
④⑤
同源染色体
四分体中的非姐妹染色单体常发生互换
染色体互换示意图
染色体互换的照片
精子的形成过程
精原细胞
联会
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
精子的形成过程
卵子的形成场所
人的卵巢(横切面)示意图
卵细胞的扫描电镜照片
（放大150倍）
卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡。
在卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞。
卵细胞
卵泡
人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。
卵子的形成过程
卵细胞的形成过程与精子的基本相同。
在减数分裂前的间期，卵原细胞增大，染色体复制，卵原细胞成为初级卵母细胞。
初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，形成卵细胞。
卵子的形成过程
卵子的形成与精子形成的区别
比较项目 精子的形成 卵子的形成
场所不同 睾丸 卵巢
是否均等分裂 两次分裂都是均等分裂 初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂为不均等分裂，第一极体的分裂为均等分裂，三个极体最终退化消失。
生殖细胞数目不同 一个精原细胞产生四个精细胞 一个卵原细胞产生一个卵细胞。
是否有变形期 有 无
【探究·实践】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
目的要求
材料用具
蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜
方法步骤
观察装片：低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。
识别细胞：识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
查找时期：先在低倍镜下找到减数分裂I和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下观察染色体形态、位置和数目。
绘制简图：据观察结果绘制不同时期简图。
【探究·实践】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
实验结果
减数分裂Ⅰ前期
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末期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ中期
蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片（放大640倍）
【探究·实践】观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
减数分裂的定义
　　减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟的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。
发生范围
发生时期
特点
结果
【探究·实践】建立减数分裂中染色体变化的模型
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，领悟减数分裂的意义。
目的要求
材料用具
较大的白纸，铅笔或彩笔，适于制作染色体的材料(如橡皮泥、扭扭棒、细树枝、纸卷等)。
方法步骤
模拟染色体数目和主要行为的变化
模拟非同源染色体的自由组合
模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换
模拟染色体数目和主要行为的变化
模拟非同源染色体的自由组合
模拟四分体时期非姐妹染色单体间的互换
配子的特点——染色体组合具多样性
原因1
减数分裂过程中的非同源染色体的自由组合（发生在减数第一次分裂后期）
配子的特点——染色体组合具多样性
原因2
一对同源染色体间的非姐妹染色单体可能发生互换（发生在减数第一次分裂前期）
定义：卵细胞与精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。与此同时，卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入。精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
配子的结合——受精作用
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）。
配子的结合——受精作用
父方
(46条)
母方
(46条)
精子
(23条)
卵子
(23条)
受精卵
(46条)
新个体
(46条)
减数分裂
减数分裂
受精作用
有丝分裂
意义：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。原因是：
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，而通过无性生殖只能继承单亲的遗传物质。
精子和卵子结合的随机性使后代呈现多样性，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。
配子的结合——受精作用
受精作用的过程

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