【課件】減數(shù)分裂和受精作用 2023-2024學(xué)年高一生物同步備課資源

第1節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用第2章

基因和染色體的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)1、能夠理解減數(shù)分裂和受精作用的基本概念、過程和意義2、掌握減數(shù)分裂和受精作用在生物遺傳和進(jìn)化中的作用3、學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生物的生殖過程，理解減數(shù)分裂和受精作用在生物生殖中的重要性情感態(tài)4、通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到生物生殖的重要性和復(fù)雜性，形成對(duì)生命的敬畏和尊重，培養(yǎng)科學(xué)思維和科學(xué)探究精神。目錄1、回顧細(xì)胞增殖的方式，學(xué)習(xí)減數(shù)分裂的定義2、精子的形成過程3、卵細(xì)胞的形成過程4、受精作用的概念、過程、結(jié)果、意義5、減數(shù)分裂和有絲分裂的細(xì)胞圖像判斷6、DNA、染色體、染色單體的數(shù)量變化體細(xì)胞配子果蠅體細(xì)胞和配子的染色體示意圖

在腐爛水果周圍?？煽吹斤w舞的果蠅。果蠅生長周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學(xué)常用材料。

右圖是果蠅雌雄個(gè)體的體細(xì)胞和配子的染色體示意圖。1.配子的染色體與體細(xì)胞的染色體有什么差別？(1)配子中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半；(2)配子的染色體是由體細(xì)胞的每對(duì)同源染色體中的一條組合而成的。2.針對(duì)這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？

配子是如何產(chǎn)生的？配子可能是通過減數(shù)分裂產(chǎn)生的，染色體的數(shù)目減少一半。受精時(shí)，雌雄配子結(jié)合，染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。情境導(dǎo)入果蠅作為遺傳學(xué)材料的優(yōu)點(diǎn)⑴果蠅生活史較短，生長迅速；繁殖能力強(qiáng)，每只受精的雌蠅可產(chǎn)卵400一500個(gè)；⑵培養(yǎng)果蠅的材料來源廣泛，價(jià)格便宜；⑶果蠅的生活要求簡單．常溫下就可生長繁育，容易飼養(yǎng)；⑷果蠅不同的形態(tài)突變類型多達(dá)400以上，便于觀察分析；⑸果蠅染色體數(shù)目較少(2n＝8)，再加之果蠅唾液腺染色體巨大的特點(diǎn)，因此是遺傳學(xué)研究中常用的實(shí)驗(yàn)材料。任務(wù)一：減數(shù)分裂的定義復(fù)習(xí)回顧細(xì)胞分裂方式，明確減數(shù)分裂與其它分裂方式的不同。真核細(xì)胞原核細(xì)胞：有絲分裂無絲分裂減數(shù)分裂生殖細(xì)胞1、細(xì)胞的分裂方式

二分裂體細(xì)胞精子卵細(xì)胞

減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。在減數(shù)分裂過程中，染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。(1)范圍：(3)時(shí)期：(4)特點(diǎn)：(5)結(jié)果：(2)場所：進(jìn)行有性生殖的生物。在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)。染色體只復(fù)制一次，而細(xì)胞分裂兩次。有性生殖器官。成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞減少一半。有性生殖

由親本產(chǎn)生有性生殖細(xì)胞---配子，經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞（如精子和卵細(xì)胞）的結(jié)合，產(chǎn)生合子（如受精卵），再由合子發(fā)育成新個(gè)體的生殖方式。魏斯曼的預(yù)言

與孟德爾同時(shí)代的德國動(dòng)物學(xué)家魏斯曼從理論上可以預(yù)測：在精子和卵細(xì)胞成熟的過程中，必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞融合，染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。這個(gè)天才的預(yù)見被其他科學(xué)家通過顯微鏡觀察所證實(shí)。魏斯曼預(yù)言的這個(gè)特殊的過程，實(shí)際上是一種特殊方式的有絲分裂——減數(shù)分裂。魏斯曼(德國)任務(wù)二：精子的形成過程形成場所：睪丸(人和其他哺乳動(dòng)物)、精巢(蜜蜂、螞蟻等)、花藥(植物)精原細(xì)胞（原始雄性生殖細(xì)胞）精原細(xì)胞精細(xì)胞精子減數(shù)分裂有絲分裂變形2.精子的形成大致過程：在減數(shù)分裂前每個(gè)精原細(xì)胞的染色體復(fù)制一次，而細(xì)胞在減數(shù)分裂的過程中連續(xù)分裂兩次，最后形成四個(gè)精細(xì)胞。這兩次分裂分別叫做減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。減數(shù)分裂前的間期：特點(diǎn)細(xì)胞體積增大；染色體復(fù)制；精原細(xì)胞→初級(jí)精母細(xì)胞；出現(xiàn)姐妹染色單體；染色體呈染色質(zhì)絲的狀態(tài)。精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂前期：特點(diǎn)初級(jí)精母細(xì)胞染色質(zhì)絲縮短變粗形成染色體；特點(diǎn)初級(jí)精母細(xì)胞配對(duì)的兩條染色體，形狀和大小一般相同，一條來自父方，一條來自母方，叫同源染色體。染色質(zhì)絲縮短變粗形成染色體；同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體；

聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體中，含有四條染色單體，叫做一個(gè)四分體。四分體時(shí)期同源染色體的非姐妹染色單體發(fā)生部分片段的互換。減數(shù)第一次分裂前期：用圖中字母表示下列問題：①圖中有幾條染色體？

.幾條染色單體？

.幾對(duì)同源染色體？

.②同源染色體是

，非同源染色體

，姐妹染色單體

。③四分體有幾個(gè)？

，分別是

.④1個(gè)四分體數(shù)=____條染色體=____條染色單體=____對(duì)同源染色體42482A和BC和DA和CA和D

B和CB和Daa’bb’cc’dd’2A和BC和D1特點(diǎn)初級(jí)精母細(xì)胞同源染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板兩側(cè)，每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上。減數(shù)第一次分裂中期：特點(diǎn)初級(jí)精母細(xì)胞配對(duì)的兩條同源染色體分離，分別向細(xì)胞兩級(jí)移動(dòng)；非同源染色體自由組合。減數(shù)第一次分裂后期：細(xì)胞兩極的這兩組染色體，非同源染色體之間是自由組合嗎？是自由組合。初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞(2個(gè))特點(diǎn)細(xì)胞縊裂，一分為二，形成2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。染色體數(shù)減半；DNA數(shù)減半。因此，減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ。減數(shù)第一次分裂末期：減Ⅱ前減Ⅱ中減Ⅱ后減Ⅱ末次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞減數(shù)第二次分裂：

精細(xì)胞經(jīng)變形，形成蝌蚪狀的精子，分為頭部和尾部，頭部含有細(xì)胞核，尾長，能夠擺動(dòng)。精細(xì)胞變形精細(xì)胞變形：精細(xì)胞的變形對(duì)受精作用有什么意義？精細(xì)胞精子使其具備了游向卵細(xì)胞進(jìn)行受精作用的能力。任務(wù)三：卵細(xì)胞的形成過程卵泡卵細(xì)胞人的卵巢卵細(xì)胞形成場所：卵巢(人和其他哺乳動(dòng)物)、胚珠(植物)卵巢中有許多發(fā)育程度不同的卵泡。卵泡中央的一個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)育成卵細(xì)胞。卵原細(xì)胞初級(jí)

卵母細(xì)胞染色體復(fù)制次級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ極體卵細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ極體極體極體減數(shù)分裂Ⅱ任務(wù)三：卵細(xì)胞的形成過程任務(wù)三：卵細(xì)胞的形成過程任務(wù)三：卵細(xì)胞的形成過程

對(duì)比精子的形成卵細(xì)胞的形成相同點(diǎn)子細(xì)胞數(shù)

子細(xì)胞染色體數(shù)目

染色體行為

不同點(diǎn)形成部位

是否變形細(xì)胞質(zhì)是否均等分配形成的生殖細(xì)胞數(shù)

4個(gè)（1個(gè)卵細(xì)胞、3個(gè)極體）都是染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中染色體數(shù)目都是體細(xì)胞的一半。各個(gè)時(shí)期染色體行為均一致

睪丸（精巢）卵巢

變形

不變形兩次分裂都是均等分裂初級(jí)卵母細(xì)胞和次級(jí)卵母細(xì)胞都是不均等分裂，極體是均等分裂1個(gè)精原細(xì)胞形成4個(gè)精子1個(gè)卵原細(xì)胞形成1個(gè)卵細(xì)胞（3個(gè)極體退化）

4個(gè)（都是精子）任務(wù)三：卵細(xì)胞的形成過程任務(wù)四：受精作用1.概念∶精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程。2.過程∶精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面→卵細(xì)胞細(xì)胞膜外正出現(xiàn)了一層特殊的膜以阻止其他精子再進(jìn)入→精子的細(xì)胞核與卵細(xì)胞的細(xì)胞核相遇→二者的染色體會(huì)合。3.結(jié)果∶受精卵的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞的染色體數(shù)目，其中有半來自精子（父方），另一半來自卵細(xì)胞（母方）。減數(shù)分裂與受精作用意義

1、減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定，維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。2、在有性生殖過程中，減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組合具有多樣性，導(dǎo)致了不同配子遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。3、數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。任務(wù)四：受精作用任務(wù)五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細(xì)胞圖像判斷前期圖形對(duì)比有絲分裂前期減Ⅱ前期減Ⅰ前期中期圖形對(duì)比減Ⅰ中期有絲分裂中期減Ⅱ中期任務(wù)五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細(xì)胞圖像判斷后期圖形對(duì)比減Ⅰ后期減Ⅱ后期有絲分裂后期任務(wù)五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細(xì)胞圖像判斷一看染色體數(shù)目奇數(shù)偶數(shù)二看有無同源染色體有無三看有無聯(lián)會(huì)無有絲分裂有減Ⅰ減Ⅱ減Ⅱ技巧：三看法任務(wù)五：減數(shù)分裂和有絲分裂的細(xì)胞圖像判斷下列各圖分別是什么分裂何時(shí)期的圖像?有絲分裂中期減Ⅰ后期減Ⅰ前期有絲分裂前有絲分裂后期減Ⅱ后期減Ⅱ中期♀減Ⅰ后期♀減Ⅱ后期精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞（精子）染色體2N2NN2NN間期減Ⅰ減Ⅱ后期減Ⅱ末期DNA2N4N2N2NN間期減Ⅰ減Ⅱ后期減Ⅱ末期04N2N00間期減Ⅰ減Ⅱ后期減Ⅱ末期染色單體任務(wù)六：DNA、染色體、染色單體的數(shù)量變化次級(jí)精母細(xì)胞2N4N精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞N染色體變化曲線次級(jí)精母細(xì)胞2N4N精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞NDNA變化曲線次級(jí)精母細(xì)胞2N4N精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞N染色單體變化曲線次級(jí)精母細(xì)胞2N4N精原細(xì)胞DNA變化曲線初級(jí)精母細(xì)胞精子細(xì)胞N染色單體變化曲線染色體變化曲線482當(dāng)堂練習(xí)1.下列有關(guān)細(xì)胞分裂圖像的說法(不考慮同源染色體非姐妹染色單體間的互換和突變),正確的是()。

A.①②均是卵細(xì)胞形成過程中的細(xì)胞B.①②均含有兩對(duì)同源染色體C.①能產(chǎn)生2種類型的生殖細(xì)胞D.②能產(chǎn)生2種類型的生殖細(xì)胞當(dāng)堂練習(xí)C【解析】分析題圖可知,①處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,細(xì)胞質(zhì)均等分裂,屬于初級(jí)精母細(xì)胞,是精子形成過程中的細(xì)胞;②處于減數(shù)分裂Ⅱ后期,細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,屬于次級(jí)卵母細(xì)胞,是卵細(xì)胞形成過程中的細(xì)胞,A錯(cuò)誤。①含有兩對(duì)同源染色體,②不含同源染色體,B錯(cuò)誤。①處于減數(shù)分裂Ⅰ后期,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,產(chǎn)生2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,再進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ,產(chǎn)生4個(gè)精細(xì)胞,再經(jīng)過變形形成4個(gè)精子,共產(chǎn)生2種類型的精子(不考慮同源染色體的非姐妹染色單體間的互換和突變),C正確。②分裂后形成1個(gè)卵細(xì)胞和1個(gè)極體,其中極體會(huì)退化消失,因此②只能產(chǎn)生1種類型的生殖細(xì)胞,D錯(cuò)誤。當(dāng)堂練習(xí)2.下圖是同一種動(dòng)物體內(nèi)有關(guān)細(xì)胞分裂的圖像。下列說法正確的是()。

(1)具有同源染色體的細(xì)胞有①②③(2)動(dòng)物睪丸中可能同時(shí)出現(xiàn)以上4個(gè)細(xì)胞(3)③中有兩個(gè)四分體(4)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞為①和③(5)④中一定發(fā)生了等位基因的分離A.(1)(2)(5) B.(2)(4)(5)C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(4)當(dāng)堂練習(xí)D【解析】判斷同源染色體可看形態(tài)、大小和來源,①②③都有同源染色體,(1)正確;4個(gè)細(xì)胞中①③進(jìn)行有絲分裂,②④進(jìn)行減數(shù)分裂,可在動(dòng)物的生殖器官中同時(shí)出現(xiàn),(2)(4)正確;③進(jìn)行有絲分裂,沒有四分體,(3)錯(cuò)誤;④中不含同源染色體,若沒有基因突變,則不含等位基因,(5)錯(cuò)誤。當(dāng)堂練習(xí)3.下圖中甲、乙、丙、丁分別表示某哺乳動(dòng)物細(xì)胞(2N)進(jìn)行減數(shù)分裂的不同時(shí)期,其中a表示細(xì)胞數(shù)目,則b、c、d依次代表()。

A.DNA分子數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù)B.染色體數(shù)、DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)C.DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)、染色體數(shù)D.染色單體數(shù)、染色體數(shù)、DNA分子數(shù)當(dāng)堂練習(xí)A【解析】據(jù)圖分析,甲、丁中d的數(shù)量為零,細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂過程中只有染色單體數(shù)有可能為零,因此,d為染色單體數(shù)。乙、丙中的b的數(shù)量為c的兩倍,在細(xì)胞的減數(shù)分裂過程中,DNA分子數(shù)有可能為染色體數(shù)的兩倍,反之不成立,因此b應(yīng)為DNA分子數(shù),c應(yīng)為染色體數(shù)當(dāng)堂練習(xí)4.甲圖表示細(xì)胞分裂過程中某種物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的數(shù)量變化曲線,乙、丙圖分別表示細(xì)胞分裂過程中某一時(shí)期的圖像。下列有關(guān)說法正確的是()。

A.精原細(xì)胞的分裂過程中不會(huì)出現(xiàn)乙圖所示的情況B.卵細(xì)胞的形成過程中不會(huì)出現(xiàn)丙圖所示的情況C.甲圖可表示成熟生殖細(xì)胞形成過程中核DNA數(shù)目的變化D.甲圖可表示成熟生殖細(xì)胞形成過程中染色體數(shù)目的變化當(dāng)堂練習(xí)D【解析】精原細(xì)胞通過有絲分裂增加其數(shù)目,會(huì)出現(xiàn)乙圖所示的情況,A錯(cuò)誤;卵細(xì)胞是卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂形成的,在減數(shù)分裂Ⅱ第一極體均等分裂為2個(gè)第二極體的過程中會(huì)出現(xiàn)丙圖所示的情況,B錯(cuò)誤;甲圖可表示成熟生殖細(xì)胞形成過程中染色體數(shù)目的變化,不可表示成熟生殖細(xì)胞形成過程中核DNA數(shù)目的變化,