【课件】 受精作用课件-2022-2023学年高一下学期生物人教版(2019)必修2.pptx

第二章第二章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第一节第一节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用实验原理：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。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。选材要求选材要求：细胞内细胞内染色体数量较少染色体数量较少。选择选择雄性个体的生殖器官雄性个体的生殖器官进行取材观察。进行取材观察。实验实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片先在低倍镜下依次找到先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在，再在高高倍镜倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。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期的细胞简图 观察步骤观察步骤在在低倍镜下观察低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别识别初级精母细胞初级精母细胞、次级精母细胞次级精母细胞和和精细胞精细胞。绘图绘图低倍镜观察低倍镜观察高倍镜观察高倍镜观察实验实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片染色染色体的体的复制复制同源染同源染色体色体配配对联会对联会出现四出现四分体分体同源染同源染色体色体排排列在赤列在赤道板两道板两侧侧同源同源染色染色体分离体分离,非同源非同源染染色体自由色体自由组合组合染色体染色体散乱分散乱分布在细布在细胞中胞中着丝着丝粒排粒排在赤在赤道板道板上上精细胞精细胞间期间期M前期前期M中期中期M1后期后期M中期中期M后期后期减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂着丝粒着丝粒分裂，分裂，染色染色体移向体移向两极两极初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞1个个1个个2个个4个个M前期前期 温故知新温故知新初级卵母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞卵细胞间期间期减数第一次分裂减数第一次分裂前期前期中期中期后期后期中期中期后期后期配对配对四分体四分体卵原细胞卵原细胞末期末期前期前期次级卵母细胞次级卵母细胞末期末期减减数数第第二二次次分分裂裂第一极体第一极体第二极体第二极体卵细胞卵细胞的形成的形成第二章 基因和染色体的关系2.1.2 受精作用学习目标：学习目标：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。合和互换的重要意义。举例说明受精作用的过程。举例说明受精作用的过程。阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例染色体复制同源染色体分离精原细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞染色单体分开精细胞精细胞精细胞精细胞有没有其他情况呢？有没有其他情况呢？配子中染色体组合的多样性精原细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精细胞精细胞配子中染色体组合的多样性配子中染色体组合的多样性一个个体呢？（不考虑交叉互换）一个个体呢？（不考虑交叉互换）（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例1.具有具有2对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。产生配子的种类产生配子的种类不考虑染色体互换和基因突变，不考虑染色体互换和基因突变，422.具有具有3对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。3.具有具有4对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。4.具有具有n对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞配子中染色体组合的多样性（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例同源染色体分离非同源染色体自由组合精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞精细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞A a BbAAaaBBbbAABBaabbAAbbaaBBABabAbaB配子中染色体组合的多样性Aa BbAAaa BBbbAA BBAA bbaa bbaa BB精原精原细胞胞精子精子次次级精母精母细胞胞初初级精母精母细胞胞AB AB aB Ab ab ab Ab aB 同源染色同源染色体体对数数精原精原细胞胞初初级精母精母细胞胞次次级精精母母细胞胞精子（个体理精子（个体理论上数量）上数量）精子精子（一个精原（一个精原细胞胞产生精子生精子实际上数量）上数量）2AaBbAAaaBBbb3AaBbCcAAaaBBbbCCcc4AaBbCcDdAAaaBBbbCCccDDddn42所以所以说有几个次有几个次级精母精母细胞就有几种精子胞就有几种精子不考虑染色体互换和基因突变不考虑染色体互换和基因突变配子中染色体组合的多样性Aa Bb CcAAaa BBbb CCccAA BB CC精原精原细胞胞次次级精母精母细胞胞初初级精母精母细胞胞同源染色同源染色体体对数数精原精原细胞胞初初级精母精母细胞胞次次级精精母母细胞胞精子（个体理精子（个体理论上数量）上数量）精子精子（一个精原（一个精原细胞胞产生精子生精子实际上数量）上数量）2AaBbAAaaBBbb3AaBbCcAAaaBBbbCCcc4AaBbCcDdAAaaBBbbCCccDDddn42AA BB ccaa bb ccaa bb CCAA bb ccAA bb CCaa BB CCaa BB cc821622n2不考虑染色体互换和基因突变不考虑染色体互换和基因突变1.具有具有2对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。产生配子的种类产生配子的种类不考虑染色体互换和基因突变，不考虑染色体互换和基因突变，422.具有具有3对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。3.具有具有4对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。4.具有具有n对同源染色体的个体的对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。8162n222一个个体呢？（不考虑互换一个个体呢？（不考虑互换）卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞极体卵细胞极体极体极体配子中染色体组合的多样性一个个体呢？（不考虑互换）一个个体呢？（不考虑互换）（2）以某生物（2N=4）的一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例(3)一个含有一个含有2对对同源染色体的雄性个体，能产生同源染色体的雄性个体，能产生_种种生殖细胞生殖细胞。不考虑互换配子中染色体组合的多样性(2)一个含有一个含有n对对同源染色体的同源染色体的卵原细胞卵原细胞，能产生，能产生_种种卵细胞卵细胞。(1)一个含有一个含有n对对同源染色体的精原细胞，能产生同源染色体的精原细胞，能产生_种精子。种精子。(4)一个含有一个含有3对对同源染色体的雄性个体，能产生同源染色体的雄性个体，能产生_种种生殖细胞生殖细胞。(5)一个含有一个含有n对对同源染色体的雄性个体，能产生同源染色体的雄性个体，能产生_种种生殖细胞生殖细胞。21482n四种精细胞配子中染色体组合的多样性（3 3）以某生物）以某生物（2N=2）的的一个精原细胞的减数分裂的减数分裂（考虑互换）为例为例(1)同源染色体的分离和同源染色体的分离和非同源染色体的非同源染色体的自由组合自由组合产生配子多样性的原因：(2)联会时联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换互换配子中染色体组合的多样性 典典例例 果蝇的体细胞中含有四对同源染色体（A与a、B与b、C与c、D与d），在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子()A2种B4种C8种D16种 典典例例 如图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞，最可能来自同一个次级精母细胞的是图1图2A.和 B.和 C.和 D.和+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 通过受精作用，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）。仅有一个精子能和卵细胞结合受精作用(1)精子的头部头部进入卵细胞，尾部尾部留在外面。(2)卵细胞的细胞膜细胞膜发生生理反应，阻止其他精子再进入。(3)精子的细胞核细胞核与卵细胞的细胞核细胞核相融合，使彼此的染染色体色体会合在一起（标志）。定义定义过程过程受精作用精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵受精卵细胞学基础细胞学基础细胞膜的信息交流功能。细胞膜的信息交流功能。细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。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？细胞核：细胞核：细胞质：细胞质：由卵细胞提供由卵细胞提供精子的核精子的核+卵细胞核卵细胞核有丝分裂有丝分裂受精卵（2n）卵细胞（n）精子（n）（雌）减数分裂（雄）减数分裂受精作用高等动物（高等动物（2n2n）1.1.减数分裂和减数分裂和受精作用保证了受精作用保证了每种生物前后代每种生物前后代染色体数目的恒染色体数目的恒定，维持了生物定，维持了生物遗传的稳定性。遗传的稳定性。减数分裂和受精作用的意义不同配子遗传物质的差异性同一双亲的后代必然呈现多样性有利于生物在自然选择中进化体现了有性生殖的优越性2.2.减数分裂和减数分裂和受精作用基础上受精作用基础上的有性生殖使后的有性生殖使后代呈现多样性，代呈现多样性，利于生物对环境利于生物对环境的适应性，利于的适应性，利于生物的进化。生物的进化。雌雄配子结合的随机性减数分裂和受精作用的意义练习与应用：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。（）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.5B练习与应用：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：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。【提示】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：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？【答案】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。