【课件】减数分裂和受精作用 相关曲线 2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2.pptx

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1、第二章 细胞的生命历程第1节 减数分裂和受精作用（第三课时）授课教师：WxWWxW必修二P21生物体有性生殖的过程(母本母本)高等动物高等动物(2N)(父本父本)受精卵受精卵(2N)卵细胞卵细胞(N)精子精子(N)减减数数分分裂裂减减数数分分裂裂有丝分裂、细胞分化有丝分裂、细胞分化受精作用受精作用视频导入四、受精作用1.定义精精子子和和卵卵细细胞胞相相互互识识别别、融合融合成为成为受精卵受精卵的过程。的过程。2.场所输卵管输卵管1 1）细胞膜的信息交流功能。）细胞膜的信息交流功能。2 2）细细胞胞膜膜的的结结构构特特点点：具具有有一一定定的的流流动性。动性。卵细胞细胞膜发生变化，卵细胞细胞膜发

2、生变化，阻止其他精子再进入阻止其他精子再进入3.过程精子头部进入卵细胞，精子头部进入卵细胞，尾部留在外面尾部留在外面四、受精作用精子精子和卵细胞的和卵细胞的细胞核细胞核相相融合，染色体会合融合，染色体会合 受精卵受精卵中的染色体数目又中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。另一半来自卵细胞。3.过程受精卵四、受精作用受精卵同源染色体 一条来自父方一条来自母方，形状大小基本相同 受受精精卵卵中中的的染染色色体体数数目目又又恢恢复复到到体体细细胞胞中中的的数数目目，且且出出现现了了同同源源染染色色体体，保保证

3、证了了物物种种染染色色体体数数目目的的稳稳定定，其其中中有有一一半半的的染染色色体体来来自自精精子子（父父方方），另一半来自卵细胞（母方），另一半来自卵细胞（母方）4.结果四、受精作用5.实质 精子精子和卵细胞的和卵细胞的细胞核相融合细胞核相融合，使，使彼此的染色体会合在一起彼此的染色体会合在一起受精卵的遗传物质(DNA)=核核DNA（父方+母方）+细胞质细胞质DNA(几乎都来自母方几乎都来自母方)受精卵中的染色体：父母双方各提供一半父母双方各提供一半1/21/26.受精卵中的遗传物质四、受精作用五、配子中染色体组合的多样性现象“一母生九子，九子各不同”父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内

4、的卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同种类的配子吗？疑问非同源染色体自由组合能产生的配子种类能产生的配子种类模拟细胞中只有模拟细胞中只有一一对同源染色体的情况对同源染色体的情况四个四个配子配子、两种配子、两种配子模拟细胞中有模拟细胞中有两对两对同源染色体的情况同源染色体的情况共能产生四种配子共能产生四种配子非同源染色体自由组合能产生的配子种类能产生的配子种类8 8种种 2 23 3种种模拟细胞中有模拟细胞中有3对对同源染色体的情况同源染色体的情况非同源染色体自由组合能产生的配子种类能产生的配子种类精(卵)原细胞中同源染色体（对）可能形成的配子类型（种）123n生物生物个体（多

5、个体（多个精个精(卵）原卵）原细胞）细胞）2122232n例：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_种2 22323非同源染色体自由组合能产生的配子种类能产生的配子种类染色体染色体互换对配子类型的影响对配子类型的影响 减减前期，四分体中的非姐妹染色单体前期，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常互换一部分染色体。之间相对应的部位常常互换一部分染色体。生物实际上能产生的配子种类生物实际上能产生的配子种类非常多。非常多。生物生物实际上能产生的配子的种类实际上能产生的配子的种类数量非常大，并不是数量非常大，并不是只有只有2 2n n种种。配子中染色体组合的多样性.减数分裂过程中减数

6、分裂过程中非同源染色体的自由组合非同源染色体的自由组合（）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有 种；（）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有 种；（）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有 种。212n2.2.四分体时期有非姐妹染色单体的四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换交叉互换。减数分裂和受精作用的意义有性生殖的后代有性生殖的后代具有多样性具有多样性受精作用中受精作用中，配子配子随机结合随机结合雄配子雄配子雌雌配配子子减数分裂和受精作用的意义减数分裂减数分裂 交叉互换（前期）非同源染色体自由组合（后期）配子（精子、卵细胞

7、）的多样性受精作用受精作用雌（卵细胞）、雄配子（精子）的结合的随机性提高后代的变异力；多样性，进而推动生物进化。配子（精子、卵细胞）中染色体减半受精卵中染色体恢复到与体细胞相同维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。遗传稳定性 遗传多样性配 子 形 成减数分裂形成的配子中的染色体数目减半；而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂时非同源染色体的自由组合，都导致配子中染色体组合的多样性。受 精 作 用卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，生物体的性状是由染色体上

8、的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性。卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因而增加了遗传的多样性。P27思维训练：综合概况2.经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。【提示】不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体，再例如，在减数分裂过程（无论减数分裂还是减数分裂）中，染色体

9、已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的，那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征（又称21-三体综合征）患者，就是由含有24条染色体，其中21号染色体有3条，成因：21号染色体是2条的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。练习与应用 （书本P23）减减数数第第一一次次分分裂裂染染色色体体复复制制减减数数第第二二次次分分裂裂

10、精原细胞精原细胞初级精初级精母细胞母细胞次级精次级精母细胞母细胞精细胞精细胞减数分裂后期异常：同源染色体未分离，减数分裂正常21号染色体六.减数分裂异常导致配子种类变化的规律【解析解析】唐氏综合征（21-三体综合征）六.减数分裂异常导致配子种类变化的规律减数分裂正常，减数分裂后期异常：姐妹染色单体未分开减减数数第第一一次次分分裂裂染染色色体体复复制制减减数数第第二二次次分分裂裂精原细胞精原细胞初级精初级精母细胞母细胞次级精次级精母细胞母细胞精细胞精细胞【解析解析】21号染色体唐氏综合征（21-三体综合征）21三体综合征患有患有2121三体综合征的患者是否还能正常生殖？三体综合征的患者是否还能正

11、常生殖？若体细胞中若体细胞中2121号染色体有三条号染色体有三条联会紊乱联会紊乱不能正常分离不能正常分离生育不能正常进行生育不能正常进行【拓展】骡 骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有马和驴的体细胞中分别有3232对和对和3131对染色体对染色体,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?驴的体细胞31对染色体马的生殖细胞32条染色体驴的生殖细胞31条染色体马的体细胞32对染色体骡的体细胞63条染色体不能正常进不能正常进行减

12、数分裂行减数分裂【拓展】骡例.右图表示某细胞(含4条染色体)的分裂示意图，代表细胞，若不考虑基因突变和交叉互换，则下列叙述不合理的是()A.细胞的基因型为aBbB.细胞为第一极体C.细胞有2个基因BD.细胞的基因型为a细细胞胞的的基基因因型型分分别别为为AAaaBBbbAAaaBBbb、aaaa、AABBbbAABBbb，细胞细胞的基因型应为的基因型应为ABbABb，A A项错误项错误。A相关曲线及解题技巧2N4N 前期前期前期前期 中期中期中期中期 后期后期后期后期末期末期末期末期染色体的变化染色体的变化染色体的变化染色体的变化DNADNA的变化的变化 间间间间 期期期期DNADNA复制复制

13、着丝粒分裂着丝粒分裂细胞分裂细胞分裂形成子细胞形成子细胞温故知新：温故知新：有丝分裂细胞周期中有丝分裂细胞周期中染色体、核染色体、核DNADNA的的数目变化数目变化 DNA DNA、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。三、分析三、分析减数分裂减数分裂染色体、染色体、DNADNA与染色单体数目变化图像与染色单体数目变化图像染色体、DNA与染色单体数目变化间期间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前期前期 中期中期 后期后期末期末期前期前期 中期中期 后期后期末期末期DNA染色体染色体染色单体染色单体次级精母细

14、胞次级精母细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞精细胞精细胞2n4n 4n4n4n4n2n2n2n2n2nn2n2n2n2nn2n2nnnn2nn04n4n4n4n4n2n2n2n2n00染色体数染色体数DNADNA数数染色单体数染色单体数4404884884882442444402204N4N2N2NN N 间期间期 前前 中中 后后 末末前前 中中 后后 末末减数第二次分裂减数第二次分裂减数第一次分裂减数第一次分裂核DNA变化原因？变化原因？DNADNA复制，复制，核核DNADNA加倍加倍变化原因？变化原因？细胞分裂细胞分裂，同源染色，同源染色体分离，进入两个体分离，进入两个子子细胞

15、细胞，核，核DNADNA减半减半变化原因？变化原因？细胞分裂细胞分裂，子染色，子染色体进入两个子细胞，体进入两个子细胞，核，核DNADNA减半减半（一）减数分裂各时期（一）减数分裂各时期核核DNA的数目的变化：的数目的变化：三、分析三、分析减数分裂减数分裂染色体、染色体、DNADNA与染色单体数目变化图像与染色单体数目变化图像变化原因？变化原因？4N4N2N2NN N 间期间期 前前 中中 后后 末末前前 中中 后后 末末细胞分裂细胞分裂，同源染色体，同源染色体分离，进入两个子细胞，分离，进入两个子细胞，染色体数减半染色体数减半变化原因？变化原因？着丝粒分裂，姐妹着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，

16、形染色单体分开，形成子染色体，成子染色体，染色染色体数加倍体数加倍变化原因？变化原因？细胞分裂细胞分裂，子染，子染色体进入两个子色体进入两个子细胞，细胞，染色体数染色体数减半减半（二）减数分裂各时期（二）减数分裂各时期染色体染色体的数目的变化：的数目的变化：减数第二次分裂减数第二次分裂减数第一次分裂减数第一次分裂三、分析三、分析减数分裂减数分裂染色体、染色体、DNADNA与染色单体数目变化图像与染色单体数目变化图像4N2NN 间期间期 前前 中中 后后 末末前前 中中 后后 末末变化原因？变化原因？细胞分裂细胞分裂，同源染，同源染色体分离，进入两色体分离，进入两个子细胞个子细胞变化原因？变化原

17、因？着丝粒分裂，姐妹着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形染色单体分开，形成子染色体成子染色体变化原因？变化原因？染色体复制染色体复制（三）减数分裂各时期（三）减数分裂各时期染色单体染色单体的数目的变化：的数目的变化：减数第二次分裂减数第二次分裂减数第一次分裂减数第一次分裂三、分析三、分析减数分裂减数分裂染色体、染色体、DNADNA与染色单体数目变化图像与染色单体数目变化图像G2G2前前 中中后后 末末有丝分裂有丝分裂(S(S期期)减数分裂减数分裂MM后后 、末、末(S(S期期)G2 MG2 M M M中中（四）变式图：每条染色体上的（四）变式图：每条染色体上的DNA数数 核核DNA/染色体染色体三

18、、分析三、分析减数分裂减数分裂染色体、染色体、DNADNA与染色单体数目变化图像与染色单体数目变化图像1/21ABCDEG2前前 中中后后 末末(S期期)M后后 、末、末G2 M M中中(S期期)（五）变式图：染色体（五）变式图：染色体/核核DNA比值的变化比值的变化有丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂细胞分裂的时期三、分析三、分析减数分裂减数分裂染色体、染色体、DNADNA与染色单体数目变化图像与染色单体数目变化图像有丝分裂：后期时着丝粒分裂，染色体数目加倍，同源染色体由n对加倍成为2n对。但最终形成的子细胞中同源染色体仍为n对。减数分裂：MI后期同源染色体分离，M 完成时分别进入两个子细胞，

19、子细胞不含同源染色体。补充：同源染色体“对”数变化的曲线分析BC、GH的变化原因？的变化原因？:：染色体染色单体判断顺序：染色单体 DNA 染色体思考:请判断a、b、c分别代表什么(染色体，染色单体，A)相关柱状图分析减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA数的柱形图(以体细胞中染色体数为2n的生物的精子形成过程为例)：有丝G1期；减 后期；减后期有丝前、中期；减减完成，精细胞/精子/卵细胞/第二极体减前、中期思考：思考：请你分析请你分析、可以代表有丝分裂和减数分裂的哪些时期可以代表有丝分裂和减数分裂的哪些时期？a:染色体 b:染色单体c:该生物体细胞染色体数为该生物体细胞染色体数为？4例

20、1.下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞()中遗传物质或其载体()的数量。下列表述与图中信息相符的是 ()A所处阶段存在同源染色体 B代表初级精母细胞C代表染色体 D中的数量比是2441A例例1 1(2018湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线，下列相关说法不正确的是A.AE段表示有丝分裂，FL段表示减数分裂B.CD段和GH段染色体数目都相等C.GH段都存在染色单体D.最终形成的精细胞中，染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半B B有丝曲线有丝曲线+减数曲线减数曲线2.2.下图表示下图表示细胞分裂和受精作用细胞分裂和受精作用过程中，

21、核过程中，核DNADNA含量和染色体数目的变化，含量和染色体数目的变化，据图分析可得出（据图分析可得出（）a a阶段为有丝分裂、阶段为有丝分裂、b b阶段为减数分裂阶段为减数分裂L LM M所示过程与细胞膜的流动性有关所示过程与细胞膜的流动性有关GHGH段和段和OPOP段，细胞中含有的染色体数目是相等的段，细胞中含有的染色体数目是相等的MNMN发生了核发生了核DNADNA含量的加倍含量的加倍A A B B C C D DA有丝曲线有丝曲线+减数曲线减数曲线+受精作用受精作用+有丝曲线有丝曲线3.如图分别表示对几种生物体(体细胞染色体数为2n)内正在进行分裂的细胞进行观察的结果，下列有关假设和推

22、论正确的是A.若图甲表示有丝分裂过程中的某阶段，则下一时期细胞中央将出现赤道板B.若图乙表示有丝分裂过程中的某阶段，则着丝点分裂可发生在这一阶段C.若图乙表示减数分裂过程中的某阶段，则同源染色体的分离可发生在这一阶段D.若图丙表示雄果蝇精巢内的几种细胞，则f组细胞中可能出现四分体CC例例4 4下图是动物细胞有丝分裂和减数分裂过程中，一个细胞中染色体数目变化规律的曲线和分裂过程中各分裂图像之间的对应关系，其中错误有A.0处 B.1处 C.2处 D.4处CC解析处为有丝分裂前期，同源染色体不联会；处为减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此共2处错误。1.某同学总结了四条有关减数分裂、染色体、DN

23、A的知识，其中不正确的是A.次级精母细胞中的DNA分子数和正常体细胞中的DNA分子数相同B.减数第二次分裂后期，细胞中的染色体数等于正常体细胞中的染色体数C.初级精母细胞中的染色体数和DNA分子数相同D.任何一种哺乳动物的细胞中染色体数和着丝粒数均相同CC解析减数分裂过程中，DNA复制一次，细胞分裂两次，次级精母细胞中的DNA分子数与正常体细胞中的DNA分子数相同；减数第二次分裂后期，着丝点分裂，染色体数暂时加倍，细胞中染色体数等于正常体细胞中的染色体数；初级精母细胞中含有染色单体，所以染色体数DNA分子数12；每条染色体只有一个着丝点，即染色体数与着丝点数相同。跟踪训练2.在某植物根尖分生区

24、每个处于有丝分裂后期的细胞中都有40条染色体。下表中，能正确表示该植物减数第二次分裂中期和后期每个细胞中染色体数和染色单体数的是项目减数第二次分裂中期减数第二次分裂后期染色体/条染色单体/条染色体/条染色单体/条甲10202010乙1020200丙20402010丁2040400A.甲 B.乙 C.丙 D.丁B B3.如图所示为人体内的细胞在分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线。下列相关叙述中，正确的是A.该图若对应减数分裂，则同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合都发生在cd 段某个时期B.该图若对应减数分裂，则cd段的细胞都含有23对同源染色体C.该图若对应有丝分裂，则赤道板和纺锤体都出现在bc段对应的时期D.该图若对应有丝分裂，则ef段的细胞都含有染色单体A A