減數(shù)分裂和受精作用第3課時課件-高一下學期生物人教版必修2

2.1.3減數(shù)分裂和受精作用（第3課時）必修二

遺傳與變異同源染色體同源染色體非同源染色體復習回顧|減數(shù)分裂的過程而精子和卵細胞結合形成受精卵的過程就是受精作用小丑魚群居性魚類社會結構一條雌性小丑魚（體型最大）、一條雄魚（體型第二大）、許多無性別的幼魚構成。雌性小丑魚因意外等情況死亡后雄性小丑魚會變?yōu)榇菩?，無性小丑魚會發(fā)育成新的雄性這樣就能保證了群體中有雌魚進行交配，生下后代，保證了種族的延續(xù)。大多數(shù)物種進行繁殖都需要有雌雄個體進行交配，精子和卵細胞結合形成受精卵，然后才可以生下后代。情境導入|受精作用第一部分|受精作用P27精子與卵細胞相互識別、融合成為_______的過程。1．定義2．過程受精卵(1)精子的_____進入卵細胞，_____留在外面。(2)卵細胞的_______發(fā)生生理反應，阻止其他精子再進入。(3)精子的_______與卵細胞的_______相融合，使彼此的_______會合在一起。實質：精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合的過程。精卵識別體現(xiàn)細胞膜功能特點：進行細胞間的信息交流精卵融合體現(xiàn)細胞膜結構特點：流動性頭部尾部細胞膜染色體細胞核細胞核第一部分|受精作用P27(1)子代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物在_________中進化，體現(xiàn)了_________的優(yōu)越性。(2)維持每種生物(有性生殖的生物)前后代體細胞中___________的恒定，對于生物的___________都具有重要意義。3．結果4．意義染色體染色體自然選擇有性生殖染色體數(shù)目遺傳和變異受精卵中的_______數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)目，其中有一半的_______來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。第一部分|受精作用P27受精卵細胞核：精子的核+卵細胞核細胞質：幾乎全由卵細胞提供受精卵的核基因：父母各給一半。受精卵的質基因：幾乎全來自于母親。第二部分|配子中染色體組合的多樣性“一母生九子，九子各不同

”

父親體內所有的精原細胞，染色體組成相同，母親體內的卵原細胞，染色體組成也相同。同樣的精（卵）原細胞，會產(chǎn)生不同的配子嗎？配子中染色體組合的多樣性模擬細胞中只有一對同源染色體的情況4個配子、2種配子第二部分|配子中染色體組合的多樣性可能產(chǎn)生4種配子模擬細胞中只有兩對同源染色體的情況第二部分|配子中染色體組合的多樣性可能產(chǎn)生8種配子模擬細胞中只有三對同源染色體的情況第二部分|配子中染色體組合的多樣性總結：含n對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子種類(不考慮同源染色體的非姐妹染色單體互換）項目可能產(chǎn)生配子的種類實際產(chǎn)生配子的種類1個精原細胞1個雄性個體1個卵原細胞1個雌性個體2n種2種2n種1種2n種分析正常情況下產(chǎn)生配子種類時應特別注意是“一個個體”還是“一個性原細胞”2n種2n種2n種第二部分|配子中染色體組合的多樣性模擬減數(shù)分裂中四分體時期非姐妹染色單體間的互換不發(fā)生互換時發(fā)生互換時4個2種4個4種第二部分|配子中染色體組合的多樣性綜合概括每一種生物在繁衍過程中，既保持遺傳的穩(wěn)定性，又表現(xiàn)出遺傳的多樣性。試從配子形成和受精作用方面進行概括。

遺傳穩(wěn)定性

遺傳多樣性配子形成受精作用每個配子染色體數(shù)目均為體細胞的一半配子種類繁多雌雄配子結合后,染色體數(shù)目恢復到體細胞染色體數(shù)目雌雄配子隨機結合第二部分|配子中染色體組合的多樣性配子中染色體組合的多樣性總結：配子中染色體組合的多樣性的原因：1．減數(shù)分裂過程中非同源染色體的自由組合2．四分體時期有非姐妹染色單體的交叉互換。第二部分|配子中染色體組合的多樣性精(卵)原細胞中同源染色體（對）可能形成的配子類型（種）123n②生物個體（多個精(卵）原細胞）①單個精(卵)原細胞2122232n例：正常人細胞中有23對染色體，可能形成的配子種類為_____種4個精子（兩種）、1個卵細胞（一種）223原因：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。第二部分|配子中染色體組合的多樣性由于交叉互換的存在，生物實際上能產(chǎn)生的配子的種類數(shù)量非常大，并不是只有2n種，而且無法準確計算。原因：

減Ⅰ前期，四分體中的非姐妹染色單體之間相對應的部位常?；Q一部分染色體。第二部分|配子中染色體組合的多樣性配子種類分析小積累1個精原細胞和一個卵細胞最終產(chǎn)生的生殖細胞數(shù)量不同1個精原細胞→1個初級精母細胞→2個次級精母細胞→4個精細胞→4個精子1個卵原細胞→1個初級卵母細胞→1個次級卵母細胞+1個第一極體→1個卵細胞→3個極體基因型為AaBb的個體產(chǎn)生配子的情況（不考慮交叉互換和突變）可能產(chǎn)生配子的種類實際產(chǎn)生配子的種類1個精原細胞1個雄性個體1個卵原細胞1個雌性個體4種2種（AB、ab或Ab、aB）4種4種（AB、ab、Ab、aB）4種4種1種（AB或ab或Ab或aB）4種（AB、ab、Ab、aB）含有n對同源染色體的情況（不考慮交叉互換和突變）實際產(chǎn)生配子的種類2種2n種1種2n種第二部分|配子中染色體組合的多樣性第三部分|減數(shù)分裂和受精作用的意義有絲分裂受精卵（2n）卵細胞（n）精子（n）（雌）減數(shù)分裂（雄）減數(shù)分裂受精作用高等動物（2n）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。第三部分|減數(shù)分裂和受精作用的意義不同配子遺傳物質的差異性同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性有利于生物在自然選擇中進化體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性減數(shù)分裂和受精作用對于生物的遺傳和變異都十分重要。雌雄配子結合的隨機性課外擴展同卵雙胞胎：一個精子與一個卵細胞結合完成受精作用后，受精卵一分為二變?yōu)閮蓚€一樣的細胞，然后發(fā)育成為兩個個體，因為兩個個體源自同一個受精卵，所以叫同卵雙胞胎。異卵雙胞胎：成年女性每月排卵1次，有時因某種原因同時排出兩個卵細胞并同時受精，就產(chǎn)生了兩個不同的受精卵。這兩個受精卵各有自己的一套胎盤，相互間沒有什么聯(lián)系，叫作異卵雙胞胎。課外拓展|“男男生子”成真？我國學者創(chuàng)造出可存活到成年的“雙父”小鼠中國科學院動物研究所研究員周琪、李偉，副研究員李治琨以及中山大學教授駱觀正等合作，利用胚胎干細胞工程技術，成功培育出只有兩個鼠爸的小鼠，而且小鼠創(chuàng)紀錄地活到了成年。在今年的1月29日，發(fā)表在《細胞-干細胞》的研究宣布了這一科學成果?！澳心猩印背烧?？我國學者創(chuàng)造出可存活到成年的“雙父”小鼠長久以來，哺乳動物都遵循著受精卵發(fā)育的法則：精子與卵子的結合是不可或缺的環(huán)節(jié)。原因：印記基因——該基因與普通基因不一樣，普通基因可以平等地表達父母雙方的遺傳信息，而印記基因卻只從父本或母本一方表達，另一方則不表達。2004日本東京農(nóng)業(yè)大學科學家TomohiroKono團隊首次成功培育出“有兩個媽媽”的孤雌小鼠體重遠低于正常小鼠壽命比普通小鼠長了28%2011美國得克薩斯大學研究團隊利用干細胞培育出具有雙父本遺傳信息的小鼠2018周琪、李偉等中國科學家將小鼠精子注入去核卵細胞，創(chuàng)造出“純雄性”受精卵，并首次誕生了存活48小時的“雙爸”鼠寶。2025中國科學院動物研究所李偉、周琪、李治琨及中山大學駱觀正等中國科學家構建了攜帶20個印記區(qū)段基因編輯的孤雄單倍體胚胎干細胞，并將其與精子共同注入去核卵細胞，成功轉化為可存活的胎兒和功能完整的胎盤。課外拓展|課外拓展|成年的孤雄小鼠（左）和同齡、同性別的野生型對照小鼠。中國科學院動物研究所供圖通過基因編輯等技術成功構建了攜帶20個印記區(qū)段基因編輯的孤雄單倍體胚胎干細胞，并將其與精子共同注入去核卵細胞，成功轉化為可存活的胎兒和功能完整的胎盤。體重增長迅速當普通小鼠體重達到20克時，孤雄小鼠的體重大約已達30克。更強的探索欲在曠場實驗中頻繁進入中心區(qū)域，這與嚙齒類動物習慣沿邊緣活動的習性大相徑庭。存在問題：目前僅11.8%的“雙爸”存活胚胎能夠發(fā)育到出生，并非所有幼崽都能存活至成年，而大多數(shù)活到成年的小鼠的壽命都縮短了，且是不育的“男男生子”成真？我國學者創(chuàng)造出可存活到成年的“雙父”小鼠課后習題|P23一.概念檢測1.與有絲分裂不同，減數(shù)分裂形成的成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目會減少。判斷下列相關表述是否正確。玉米體細胞中有10對染色體，經(jīng)過減數(shù)分裂后，卵細胞中染色體數(shù)目為5對（）在減數(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)分裂是特殊方式的有絲分裂，無細胞周期（）2.蝗蟲的體細胞中有24條染色體，在觀察蝗蟲的細胞時，下列現(xiàn)象能夠說明該細胞處于減數(shù)分裂的是（）A.出現(xiàn)染色單體B.同源染色體聯(lián)會C.染色體移向細胞的兩極D.子細胞中有24條染色體ⅹ√B√課后習題|P233.下圖所示的細胞最可能是（）A.卵細胞B.初級精母細胞C.次級卵母細胞D.有絲分裂前期的細胞4.下圖所示的細胞正在進行細胞分裂，識圖回答問題。(1)這個細胞正在進行哪種分裂？為什么？這個細胞正在進行減數(shù)分裂，因為細胞中出現(xiàn)了四分體。(2)細胞中有幾條染色體？幾條染色單體？

細胞中有4條染色體，8條染色單體。C課后習題|P234.下圖所示的細胞正在進行細胞分裂，識圖回答問題。(3)細胞中有幾對同源染色體？哪幾條染色體是非同源染色體？細胞中有2對同源染色體。其中染色體A與C、A與D、B與C、B與D是非同源染色體。(4)細胞中包含哪些姐妹染色單體？

細胞中a與a'、b與b'、c與c'、d與d'是姐妹染色單體。(5)這些細胞在分裂完成后，子細胞中有幾條染色體？

子細胞中有2條染色體。(6)嘗試畫出這個細胞的分裂后期圖。

ABCDABCD課后習題|P23二、拓展應用1.下圖是水稻花粉母細胞減數(shù)分裂不同時期的顯微照片，A至D為減數(shù)分裂Ⅰ，E和F為減數(shù)分裂Ⅱ。圖中短線表示長度為5μm。請你說說怎樣判斷圖中的細胞處于減數(shù)分裂Ⅰ還是減數(shù)分裂Ⅱ。根據(jù)細胞大小，染色體形態(tài)、位置和數(shù)目判斷細胞處于減數(shù)分裂的哪個時期2.經(jīng)過減數(shù)分裂形成的精子或卵細胞，染色體數(shù)目一定是體細胞的一半嗎？有沒有例外？出現(xiàn)例外會造成什么后果？請選擇你認為最便捷的途徑尋找答案。不一定。若減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況，比如減數(shù)分裂Ⅰ時聯(lián)會的同源染色體，有一對或幾對沒有分別移向細胞的兩極，而是集中到一個次級精(卵)母細胞中，再經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅱ形成的精子或卵細胞中的染色體數(shù)目，就會比正常的多一條或幾條染色體。再例如，在減數(shù)分裂過程中，染色體已移向細胞的兩極，但某種原因細胞未分裂成兩個子細胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細胞中染色體數(shù)目加倍的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，受精卵中的染色體數(shù)目就會出現(xiàn)異常，由該受精卵發(fā)育成的個體細胞中的染色體數(shù)目也不正常。由于染色體是遺傳物質的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質控制的，因此該個體的性狀也是異常的。二、拓展應用課后習題|P23課后習題|P28一、概念檢測

1．大熊貓的體細胞有42條染色體，判斷下列相關表述是否正確。（1）一只雄性大熊貓在不同時期產(chǎn)生的精子，染色體數(shù)目一般都是21條。（）（2）一只雌性大熊貓在不同時期產(chǎn)生的卵細胞，其染色體組合具有多樣性。（）2．假如蛙的15個初級卵母細胞和5個初級精母細胞都能正常分裂，并在最大限度內受精，則最多能形成的受精卵數(shù)目是（）A．20B．15C．10D．53．同種生物前后代的染色體數(shù)目是相同的，對此起決定作用的過程是（）A．有絲分裂B．有絲分裂和受精作用C．減數(shù)分裂D．減數(shù)分裂和受精作用√√BD課后習題|P28二、拓展應用1．正常人的體細胞中有23對