【课件】减数分裂和受精作用高一下学期生物人教版必修2.pptx
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1、第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用本节聚焦:本节聚焦:1.1.减数分裂的含义是什么?减数分裂的含义是什么?2.2.配子的形成为什么必须经过减数分裂配子的形成为什么必须经过减数分裂?3.3.减数分裂是怎样进行的?减数分裂是怎样进行的?有丝分裂有丝分裂有丝分裂过程中,染色体复制了有丝分裂过程中,染色体复制了几几次?细胞分裂次?细胞分裂了了几几次?结果是一个细胞分裂成次?结果是一个细胞分裂成几几个子细胞?子个子细胞?子细胞中细胞中染色体数目染色体数目与母细胞相比如何?与母细胞相比如何?2.1 减数分裂(第一课时)1.1.减数分裂的含义是什么?减数分裂的含义是什么?2.2.配子的形成
2、为什么必须经过减配子的形成为什么必须经过减数分裂?数分裂?3.3.减数分裂是怎样进行的?减数分裂是怎样进行的?末期两消两现重开始后期粒裂数增均两移形定数晰赤道齐中期前期膜仁消失现两体间期完成完成DNA的复的复制和有关蛋白制和有关蛋白质的合成质的合成(即(即染色体复制),染色体复制),细胞适度生长细胞适度生长【回顾】有丝分裂细胞增殖过程的特点:(以植物细胞为例)以植物细胞为例)有丝分裂一条染色体一条染色体染色体复制染色体复制着丝粒两条姐妹染色单体两条姐妹染色单体一条染色体一条染色体染色体数以染色体数以着丝着丝粒粒数为标准数为标准染色体数染色体数染色单体数染色单体数DNADNA数数10112220
3、2着丝粒分裂着丝粒分裂两条染色体两条染色体有丝分裂是将亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA的复制)之后,精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性,细胞的有丝分裂对于细胞的生命细胞的遗传有重要意义。4646受精卵受精卵新个体新个体父父母母(有丝分裂)(有丝分裂)46464646受精受精4646?卵卵细细胞胞精精子子(有丝分裂)(有丝分裂)作出推理作出推理4646卵卵细细胞胞受精卵受精卵新个体新个体父父母母精精子子46464646受精受精232323234646(有丝分裂)(有丝分裂)魏斯曼预测:魏斯曼预测:在卵细胞和精子成熟的过程
4、中,必然有一在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目个特殊的过程使染色体数目减少一半减少一半;受精时,;受精时,精子与卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。精子与卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。减数分裂减数分裂讨论在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?体细胞配子果蝇体细胞和配子的染色体示意图配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半;配子的染色体来自体细胞中每对染色体中的一条染色体。问题探讨减数分裂成熟生殖细胞中的成熟生殖细胞中的染色体数目染色体数目比原比原始生殖细胞
5、始生殖细胞减少一半减少一半5.结果:染色体只复制一次,而细胞分裂两次染色体只复制一次,而细胞分裂两次4.过程:在产生在产生成熟生殖细胞成熟生殖细胞时时2.时期:进行进行有性生殖有性生殖的生物的生物1.范围:染色体数目减半染色体数目减半3.特点:细胞细胞分裂两次分裂两次:/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 减数分裂的过程减数分裂的过程 3、减数第二次分裂减数第二次分裂2、减数第一次分裂减数第一次分裂1、减数分裂前的减数分裂前的间期间期睾丸睾丸一、精子的形成过程一、精子的形成过程1.1.形成部位:形成部位:精原细胞中的染色体数目与体细胞相同精原细胞中的染色体数目与体
6、细胞相同精原细胞精原细胞体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化精子精子(原始生殖细胞原始生殖细胞)(成熟生殖细胞)(成熟生殖细胞)精细胞精细胞变形变形减数分裂减数分裂曲细精管精子的形成过程(1 1)过程:)过程:1 1个个精原细胞精原细胞1 1个个初级初级精母精母细胞细胞2 2个个次级次级精母精母细胞细胞4 4个个精细精细胞胞4 4个个精子精子减数分裂前减数分裂前的间期的间期减数减数分裂分裂减数减数分裂分裂变形变形精子的形成过程1.间期精原细胞初级精母细胞精原细胞经过精原细胞经过染色体复制(染色体复制(DNA复制和蛋白质复制和蛋白质合成)合成),体积增大,成为,体积增大,成为初级精母细胞
7、初级精母细胞。姐妹染色单体姐妹染色单体出现出现染色体呈染色染色体呈染色质丝的状态质丝的状态精子的形成过程初级精母细胞减前期特点:同源染色体发生特点:同源染色体发生联会联会、两两配对形成、两两配对形成四分体四分体,四分体的四分体的非姐妹染色单体非姐妹染色单体间可能发生间可能发生互换互换初级精母细胞1234 体细胞的有丝体细胞的有丝分裂分裂也有同源也有同源染色体,但无染色体,但无联会配对。联会配对。同同源源染染色色体体母母同源染色体同源染色体父父1.同源染色体 配对的配对的两条染色体,形状、大小两条染色体,形状、大小一般一般相相同,同,一条来自父方,一条来自母方。一条来自父方,一条来自母方。生物体
8、细胞(2n)生殖细胞(n)生物体细胞(2n)生殖细胞(n)人4623洋葱168狗7839大麦147果蝇84小麦4221猕猴4221豌豆147马6432玉米2010兔4422水稻2412常见动植物的染色体数目高等生物体细胞中染色体一般是成对的,数量可用2n表示。3.四分体:联会后的每对同源染色体中,含有四条染色单联会后的每对同源染色体中,含有四条染色单体,叫做一个四分体。(从染色单体的角度考体,叫做一个四分体。(从染色单体的角度考虑)虑)1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 4 41 1对同源染色体对同源染色体4 4条条染色染色单单体体一个一个四分体=2.联会:同源染色体两两配
9、对同源染色体两两配对的现象的现象几个重要概念1个四分体=同源染色体=染色体=染色单体=姐妹染色单体=DNA分子1 1个四分体个四分体1 1对对 2 2条条 4 4条条 4 4个个2 2对对 几个重要概念a与与b的关系?的关系?同源染色体非同源染色体姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体A与与B的关系?的关系?A与与C的关系?的关系?a与与a的关系?的关系?互换:同源染色体联会时,四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常会发生缠绕,并交换相应的片段互换几个重要概念模拟题可能讲交叉互换,该提法会导致不必要的误解,现在叫交换或互换。精子的形成过程3.减中期初级精母细胞特点:成对的同源染色特点:成
10、对的同源染色体排列在赤道板两侧体排列在赤道板两侧初级精母细胞跟有丝分裂中期跟有丝分裂中期有何不同?有何不同?精子的形成过程4.减后期初级精母细胞初级精母细胞特点:同源染色体特点:同源染色体分离分离,分别向细胞的两,分别向细胞的两极移动。(非同源染色体极移动。(非同源染色体自由组合自由组合)着丝粒没有分裂着丝粒没有分裂跟有丝分裂后期跟有丝分裂后期有何不同?有何不同?非同源染色体的自由组合组合一组合一abba组合二组合二组合三组合三组合四组合四第一种可能性第二种可能性精子的形成过程5.减末期初级精母细胞次级精母细胞特点:细胞膜从中特点:细胞膜从中间向内凹陷,细胞间向内凹陷,细胞均分为两个均分为两个
11、次级精次级精母细胞母细胞。染色体数目减半染色体数目减半减数分裂和减数分裂之间通常没有间期,或者间期很短,染色体不再复制。精子的形成过程精子的形成过程6.减前期次级精母细胞前期:染色体散前期:染色体散乱地分布在细胞乱地分布在细胞中中 注意:此时注意:此时细细胞内已没有同源胞内已没有同源染色体染色体,数目比数目比减数第一次分裂减数第一次分裂前期少了一半前期少了一半精子的形成过程7.减中期次级精母细胞次级精母细胞特点:染色体着特点:染色体着丝粒丝粒排列排列在赤道在赤道板上板上精子的形成过程8.减后期次级精母细胞次级精母细胞特点:着丝粒分特点:着丝粒分裂,裂,姐妹染色单姐妹染色单体分开体分开,分别移,
12、分别移向细胞两级向细胞两级精子的形成过程9.减末期次级精母细胞精细胞特点:细胞膜从中特点:细胞膜从中间向内凹陷,细胞间向内凹陷,细胞质分裂,两个次级质分裂,两个次级精母细胞分裂成精母细胞分裂成四四个精细胞个精细胞。精细胞经精细胞经变形变形,形成,形成蝌蚪状的精子蝌蚪状的精子,分为,分为头部头部和和尾部尾部,头部含有头部含有细胞核细胞核,尾长,尾长,能够摆动能够摆动。变形精子精细胞变形变形精细胞精子初级精母细胞次级精母细胞精原细胞染染色色体体数数目目减减半半同源染色体分离着丝点分离变形联会小结小结精精原原细细胞胞精精原原细细胞胞染染色色体体复复制制初初级级精精母母细细胞胞联会、四分体联会、四分体
13、(互换)(互换)同源染色体同源染色体分离分离非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合次次级级精精母母细细胞胞着丝粒着丝粒分裂分裂姐妹染姐妹染色单体色单体分开分开精精细细胞胞变变形形精精子子有丝分裂有丝分裂间间期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 减数 减数染色体复制着丝粒染色体数目DNA数目染色体的主要行为不分裂分裂2N4N2N同源染色体分离染色单体分离复制不复制2NN2NNN2NN减数第一次分裂的实质是_;减数第二次分裂的实质是_;染色体数目减半发生在_。同源染色体分离姐妹染色单体分离减数第一次分裂减数分裂过程中两个分裂阶段的比较根据根据减数分裂减数分裂过程过程染色
14、体行为变化染色体行为变化,回答下列过程发生的时期回答下列过程发生的时期:1.1.染色体染色体复制复制发生在发生在:;2.2.同源染色体同源染色体联会联会发生在发生在:;3.3.同源染色体同源染色体分离分离发生在发生在:;4.4.染色体数目减半发生在染色体数目减半发生在:;5.5.着丝点分裂发生在:着丝点分裂发生在:;6.6.四分体出现的时期:四分体出现的时期:;7.7.没有同源染色体的时期是没有同源染色体的时期是(二倍体二倍体):。间期间期减数分裂减数分裂 前期前期减数分裂减数分裂 后期后期减数分裂减数分裂 末期末期减数分裂减数分裂 后期后期减数分裂减数分裂 前期前期减数分裂减数分裂整个整个过
15、程过程1 2 3 4 5 6 7 8 9 1044 55 7 7 2 2 9 9 6 6 8 8 10 10 1 1 3 36.精子形成的顺序依次是:练一练某生物处于减数分裂,请判断图像所对应的时期:【问题探讨【问题探讨【问题探讨【问题探讨】减数分裂中期减数分裂后期减数分裂前期减数分裂中期减数分裂后期减中期减中期减后期减前期减后期减前期对对点点练练1(练习册册P23)下列有关某生物(2n)处于减数分裂不同时期的体细胞的叙述,正确的是()DA.细胞处于减数分裂中期,细胞内有2对姐妹染色单体B.细胞处于减数分裂后期,细胞内有2对姐妹染色单体C.细胞处于减数分裂中期,该生物体细胞中染色体数目恒定为8
16、条D.四个细胞可排序为,可出现在该生物体精子的形成过程中1.下列各图能正确表示四分体的是()ABCD练一练D D3.3.关于下图的叙述,不正确的是(关于下图的叙述,不正确的是()A.A.在减数分裂在减数分裂前期,前期,与与、与与联会,形成两个四分体联会,形成两个四分体B.B.在减数分裂在减数分裂后期,移向同一极的染色体后期,移向同一极的染色体均含同源染色体均含同源染色体C.C.是一条染色体,包含两条染色单体是一条染色体,包含两条染色单体和和,它,它 们通过一个着丝粒们通过一个着丝粒相连相连D.D.细胞中含有两对同源染色体,其中细胞中含有两对同源染色体,其中和和为一对同源染色体为一对同源染色体练
17、一练B B卵细胞的形成过程(1 1)场所:)场所:卵巢卵巢 卵巢中有许多发育程度不同的卵巢中有许多发育程度不同的卵泡卵泡。在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。卵原细胞卵细胞减数分裂减数分裂卵原细胞有丝分裂有丝分裂卵细胞的形成过程卵原细胞卵原细胞初级卵母细胞初级卵母细胞联会联会细胞质不均等分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂形成的卵细胞的体积较大,有利于在受精形成胚胎后,为胚胎早期发育提供营养。卵细胞的形成过程次级卵母细胞次级卵母细胞极体卵细胞极体均等分裂不均等分裂减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂3.3.结果:结果:一个卵原细胞形成一个卵细胞(生殖细胞)和一个卵
18、原细胞形成一个卵细胞(生殖细胞)和三个极体,三个极体最终都退化消失。三个极体,三个极体最终都退化消失。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退化消失细胞质不均等分裂细胞质细胞质不不均等均等分裂分裂细胞质均等分裂三、卵细胞的形成过程三、卵细胞的形成过程2.2.形成过程形成过程精子形成卵细胞形成总结:总结:精子与精子与卵细胞的形成过程的比较卵细胞的形成过程的比较精卵生殖细胞形成过程的异同精子精子卵细胞卵细胞相相同同点点不不同同点点场所所细胞胞质分分裂方式裂方式分裂分裂结果果是否是否变形形不变形不变形变形变形1 1较大的卵细胞较大的卵细胞+3+3较小的极较小的极体(退化)体(退化)4
19、 4个精细胞个精细胞细胞质均等分裂细胞质均等分裂染色体复制一次,细胞连续分裂两次,染色体复制一次,细胞连续分裂两次,形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半(初(初/次级)卵母细胞不均次级)卵母细胞不均等分裂,极体均等分裂等分裂,极体均等分裂卵巢卵巢睾丸睾丸次级卵母细胞次级卵母细胞次级精母细胞次级精母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞初级精母细胞初级精母细胞说出下列细胞的名字:说出下列细胞的名字:或或 极体极体观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1.1.观察目的:观察目的:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,
20、识别减数分裂不同阶段的识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。加深对减数分裂过程的理解。2.2.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。选择选择雄性个体雄性个体的生殖器官进行取材观察。的生殖器官进行取材观察。*在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束,在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束,减一在卵巢,减二在输卵管;减一在卵巢,减二在输卵管;*同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。观察步骤 低倍镜观察在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。在低倍镜下观察蝗虫精母细
21、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识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 高倍镜观察观察步骤再在再在高倍镜高倍镜下仔细观察染色体下仔细观察染色体的形态、位置和数目的形态、位置和数目先在低倍镜下依次找到减先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、和减数第二次分裂中期、后期的细胞后期的细胞根据观察结果,尽可根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图不同时期的细胞简图 绘图实验结果:减数分裂中期减数分裂后期减数分裂前期减数分裂前期减数分裂后期减数分裂末期减数分裂中期减数分裂末期看不到细胞正在分裂的动态
22、图,因为细胞已经死亡巩固:1 1、染色体复制时间、染色体复制时间?2 2、联会时染色体是否复制过、联会时染色体是否复制过?3 3、四分体的含义、四分体的含义?4 4、同源染色体的分开在什么时间?、同源染色体的分开在什么时间?5 5、非同源染色体自由组合发生在什么时期?、非同源染色体自由组合发生在什么时期?6 6、染色单体的分开发生在什么时间、染色单体的分开发生在什么时间?7 7、染色体排列在赤道板两侧和中央各是在什么时间、染色体排列在赤道板两侧和中央各是在什么时间?8 8、染色体减半的其原因是什么、染色体减半的其原因是什么?减数分裂前的间期是减I后减I后减II后减I中、减II中联会配对的一对同
23、源染色体中有四条姐妹染色单体同源染色体分离受精卵精子卵细胞细胞分化细胞分化有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用减数分裂减数分裂(4646条)条)条)条)个体(4646条)条)条)条)父亲父亲(4646条)条)条)条)母亲母亲(4646条)条)条)条)(2323条)条)条)条)(2323条)条)条)条)一、配子中染色体组合的多样性一母生九子九子各不同受精卵受精卵种类不同种类不同配子多种多样?1.一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)染染色色体体 复复制制同同源源染染色色体体 分分离离精原细胞A初级精母细胞染染色色单单体体分分开开DEF精细胞一、配子中染色体组合的多样性一个精原细胞(1对同源染色体)结果
24、:次级精母细胞BCG产生4个,2种精子染染色色体体 复复制制同同源源染染色色体体 分分离离精原细胞A初级精母细胞BC次级精母细胞染染色色单单体体分分开开DEFG1.一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)一、配子中染色体组合的多样性一个精原细胞(2对同源染色体)精细胞结果:产生4个,2种精子染染色色体体 复复制制同同源源染染色色体体 分分离离精原细胞A初级精母细胞BC次级精母细胞染染色色单单体体分分开开DEFG1.一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)一、配子中染色体组合的多样性一个精原细胞(2对同源染色体)精细胞结果:思考:一个雄性个体产生几种?4种种产生4个,2种精子n对同源染色体精原细胞1.一
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