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(共27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
人教版（2019）必修二
（二）受精作用
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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。
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。
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后
期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，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
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
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
观察步骤
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
怎么能够通过静态的照片推测出细胞分裂全过程？
黑麦减数分裂的显微图像
分同源
分姐妹
同一时刻，生物体内不同的细胞可能处于不同的时期，通过相互对照和排序，来推测减数分裂的全过程。


观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
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？


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。


观察细胞减数分裂实验材料的选择需要考虑两个方面
①雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞的数量，因此在选择观察减数分裂的材料时要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
②在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，一般不选择雌性个体。
配子中染色体组合的多样性
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
（46条）
个体
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
（23条）
（23条）
一母生九子
九子各不同
受精卵
种类不同
配子多种多样？
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
（一）目的要求：
1.加深对减数分裂过程及其特点的认识。
2.理解配子中染色体组合的多样性。
3.领悟减数分裂的意义。
（二）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）
模型建构提示:
1.用不同颜色的橡皮泥制作同样大小的染色体来代
表同源染色体。建议从减数分裂I开始建构，不需
要构建减数分裂前的间期，
2.你准备在模拟时使用几对同源染色体 非同源染
色体如何区分
3.进入减数分裂I时是否有姐妹染色单体
4.减数分裂工中四分体的非姐妹染色单体的交换，
你准备如何模拟
5.同源染色体分开后分到两个子细胞中染色体颜色
是否需要保持一致
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数目和主要行为的变化
模型建构提示:
1.用不同颜色的橡皮泥制作同样大小的染色体来代表同源染色体。建议从减数分裂I开始建构，不需要构建减数分裂前的间期，
2.你准备在模拟时使用几对同源染色体 非同源染色体如何区分
3.进入减数分裂I时是否有姐妹染色单体
4.减数分裂工中四分体的非姐妹染色单体的交换，你准备如何模拟
5.同源染色体分开后分到两个子细胞中染色体颜色是否需要保持一致
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数目和主要行为的变化
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。
在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。
让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，使着丝粒靠近。
将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
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。
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数目和主要行为的变化
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。
将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。
分开着丝粒，将染色体分别移向两极。
在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
配子中染色体组合的多样性
探究 实践：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
1、模拟细胞中只有一对同源染色体的情况
4个配子、两两相同
配子中染色体组合的多样性
2、模拟细胞中有两对同源染色体的情况
探究 实践：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
细胞中有两对同源染色体的情况下，共能产生四种配子（不考虑交叉互换）
配子中染色体组合的多样性
探究 实践：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
3.若细胞中含有3对同源染色体
配子中染色体组合：
8种
23种
配子中染色体组合的多样性
探究 实践：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
1．含2对同源染色体(Yy、Rr)的细胞(个体)产生的配子的种类(不考虑互换)
项目 实际能产生配子的种类 可能产生配子的种类
一个精原细胞 2种(YR和yr或Yr和yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
配子中染色体组合的多样性
探究 实践：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
2.含n对同源染色体的细胞(个体)产生的配子的种类(不考虑互换)
项目 实际能产生配子的种类 可能产生配子的种类
1个精原细胞 2种 2n种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 1种 2n种
1个雌性个体 2n种 2n种
配子中染色体组合的多样性
探究 实践：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
3.若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。
受精作用
1.定义:
精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程:
(1)精子的头部进入卵细胞， 尾部留在外面。
(2)卵细胞的细胞膜发生生理反应，阻止其他精子再进入。
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
受精作用
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
（46条）
个体
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
（23条）
（23条）
不考虑互换：
精子：223种
卵细胞：223种
受精作用
精子卵细胞
结合随机：
结合方式223 × 223种
若考虑互换呢？
后代呈现多样性
受精作用
受精作用
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。
3.结果:
受精卵
细胞核：
细胞质：
几乎全由卵细胞提供
精子的核+卵细胞核
注意：
①精卵相互识别的基础：
②精卵融合体现：
③受精卵中遗传物质的来源：
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
①核内DNA：一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)
②细胞质：几乎都来自卵细胞(母方)
受精作用
同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为2个一样的细胞，然后发育成为2个个体，因为2个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。
异卵双胞胎：妇女每月排卵1次，有时因某种原因同时排出两个卵细胞并同时受精，就产生了两个不同的受精卵。这两个受精卵各有自己的一套胎盘，相互间没有什么联系，叫作异卵双胞胎
拓展
受精作用
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通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
③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。
④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。
4.减数分裂和受精作用的意义:
2 N
4 N
后
后
间期
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
有丝分裂
（体细胞）
初级精(卵)母细胞
精(卵)原细胞
受精作用
精子
卵细胞
末
末
中
前
中
前
后
末
中
前
次级精(卵)母细胞
细胞分裂过程中DNA、染色体变化规律
例题
1.下图为某动物体内细胞分裂一组图像，下列叙述正确的是 （ ）
A．上述①②③细胞中染色体与DNA比例为1∶2
B．细胞①②③⑤产生的子细胞中均有同源染色体
C．上图中表示有丝分裂的细胞及分裂的顺序是③→②→①
D．④细胞在前期时，细胞中染色体与DNA分子数目比例为1∶2
D
例题
2.如图为某哺乳动物某个器官中的4个细胞，下列有关叙错误的是 （ ）
A.此动物为雌性，该器官为卵巢
B．②处于有丝分裂后期，有8条染色体
C．该动物正常体细胞的染色体数目为4条
D.④是卵细胞或极体，因为不含同源染色体
D

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