1、 第第2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 第第1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用生物学必修2 遗传与进化（人教版）第第4课时课时 受精作用受精作用导入新课由两性生殖细胞结合形成受精卵，再由受精卵发育成新个由两性生殖细胞结合形成受精卵，再由受精卵发育成新个体的生殖方式属于体的生殖方式属于有性生殖有性生殖。导入新课受精作用是如何发生的受精作用是如何发生的?有性生殖的生物发生减数分裂和有性生殖的生物发生减数分裂和受精作用的意义是什么受精作用的意义是什么?为什么有性生殖的生物后代有更为什么有性生殖的生物后代有更大的变异性和更强的生活力呢大的变异性和更强的生活力呢?环节一：受精作用（
2、思路一）阅读教材，了解受精作用的概念、过程、实质和结果。阅读教材，了解受精作用的概念、过程、实质和结果。概念概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。过程过程:精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面;卵细胞的细胞膜卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入发生复杂的生理反应，以阻止其他精子进入;精子的头部进入卵精子的头部进入卵细胞后不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色细胞后不久，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。体会合在一起。实质实质:精子细胞核与卵细胞细胞核融
3、合。精子细胞核与卵细胞细胞核融合。结果结果: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，其中有一半的染色体来自精子种染色体数目的稳定，其中有一半的染色体来自精子(父方父方)，另一，另一半来自卵细胞半来自卵细胞(母方母方)。环节一：受精作用（思路一）1.精子与卵细胞的识别是什么方式精子与卵细胞的识别是什么方式?体现了细胞膜的体现了细胞膜的哪类功能哪类功能?精子和卵细胞识别、融合的基础是什么精子和卵细胞识别、融合的基础是什么?提示：精子与卵细胞接触识别，体现了细胞膜能提示：精子与卵细胞接触识别，体现了细胞膜能进行细胞间
4、信息交流的功能。精子和卵细胞相互进行细胞间信息交流的功能。精子和卵细胞相互识别的基础是细胞膜上的糖蛋白；精子和卵细胞识别的基础是细胞膜上的糖蛋白；精子和卵细胞融合的基础是细胞膜具有流动性。融合的基础是细胞膜具有流动性。环节一：受精作用（思路一）2.子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡子代继承了双亲各半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗献是一样的吗?卵细胞产生过程中，细胞质不均等分卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，其意义是什么裂，其意义是什么?提示：受精卵中核内提示：受精卵中核内DNA一半来自精子一半来自精子(父方父方)，一半，一半来自卵细胞来自卵细胞(母方母方)；细胞质；细胞质D
5、NA几乎都来自卵细胞几乎都来自卵细胞(母方母方)。卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，使。卵细胞产生过程中，细胞质不均等分裂，使得卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过得卵细胞有较多的营养物质，以满足早期胚胎发育过程中对营养物质的需要。程中对营养物质的需要。环节一：受精作用（思路二）过程过程:精子和卵细胞相互识别精子和卵细胞相互识别精子头部进入卵细胞精子头部进入卵细胞卵细卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入精卵细胞核融合精卵细胞核融合受精卵。受精卵。环节一：受精作用（思路二）受精作用的细胞学基础受精作用的细胞学基础:细胞膜的
6、信息交流功能细胞膜的信息交流功能不同物种的精子和卵细不同物种的精子和卵细胞不识别，这也是生殖隔离形成的原因。胞不识别，这也是生殖隔离形成的原因。细胞膜的结构特点细胞膜的结构特点具有一定的流动性。精子和具有一定的流动性。精子和卵细胞融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。卵细胞融合为一个受精卵，首先要发生细胞膜的融合。环节一：受精作用（思路二）(1)已知小鼠有已知小鼠有20对染色体，则雌鼠甲的卵细胞中含有几条染色体对染色体，则雌鼠甲的卵细胞中含有几条染色体?其中同源染色体有几对其中同源染色体有几对?培养得到的卵生胚胎干细胞中有几组染色培养得到的卵生胚胎干细胞中有几组染色体体?提示提示:雌鼠甲的
7、卵细胞中含有雌鼠甲的卵细胞中含有20条染色体，其中同源染色体有条染色体，其中同源染色体有0对。对。培养得到的卵生胚胎干细胞中有培养得到的卵生胚胎干细胞中有1组染色体组染色体(n)。资料资料 2015年年11月，我国科学家通过刺激雌鼠甲的卵细胞有丝分裂，月，我国科学家通过刺激雌鼠甲的卵细胞有丝分裂，培养了卵生胚胎干细胞，然后对该细胞进行改造，使这些细胞具备培养了卵生胚胎干细胞，然后对该细胞进行改造，使这些细胞具备精子的功能，最后将这些细胞注入雌鼠乙的卵细胞，由此产生了一精子的功能，最后将这些细胞注入雌鼠乙的卵细胞，由此产生了一批具有两个批具有两个“母亲母亲”的小鼠。的小鼠。环节一：受精作用（思路
8、二）(2)用上述方法繁殖出来的小鼠体内有多少条染色体用上述方法繁殖出来的小鼠体内有多少条染色体?子代小鼠的子代小鼠的性别是什么性别是什么?为什么为什么?提示提示:用上述方法繁殖出来的小鼠体内有用上述方法繁殖出来的小鼠体内有40条染色体。子代小鼠的条染色体。子代小鼠的性别是雌性。因为雌鼠的性染色体组成为性别是雌性。因为雌鼠的性染色体组成为XX，甲为雌鼠，所产生，甲为雌鼠，所产生的卵细胞只含的卵细胞只含X染色体，将雌鼠甲的卵细胞诱导的染色体，将雌鼠甲的卵细胞诱导的“精子精子”与雌鼠与雌鼠乙的卵细胞融合，所得子代都为雌性。乙的卵细胞融合，所得子代都为雌性。资料资料 2015年年11月，我国科学家通过
9、刺激雌鼠甲的卵细胞有丝分裂，月，我国科学家通过刺激雌鼠甲的卵细胞有丝分裂，培养了卵生胚胎干细胞，然后对该细胞进行改造，使这些细胞具备培养了卵生胚胎干细胞，然后对该细胞进行改造，使这些细胞具备精子的功能，最后将这些细胞注入雌鼠乙的卵细胞，由此产生了一精子的功能，最后将这些细胞注入雌鼠乙的卵细胞，由此产生了一批具有两个批具有两个“母亲母亲”的小鼠。的小鼠。环节一：受精作用（思路二）环节二：减数分裂和受精作用的关系减数分裂和受精作用保证减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。的稳定性。通过有性生殖，新一代继通过有
10、性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质，承了父母双方的遗传物质，而通过无性生殖只能继承单而通过无性生殖只能继承单亲的遗传物质。亲的遗传物质。环节二：减数分裂和受精作用的关系在有性生殖过程中，减数在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在的自然环境，有利于生物在
11、自然选择中进化，体现了有自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。性生殖的优越性。环节二：减数分裂和受精作用的关系思维训练思维训练每一种生物在繁衍过程中，既保持了遗传的稳定性，每一种生物在繁衍过程中，既保持了遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行分析概括。面进行分析概括。环节二：减数分裂和受精作用的关系环节三：减数分裂和有丝分裂的比较1.列表比较列表比较回忆已学习的有丝分裂和减数分裂的相关知识，列表回忆已学习的有丝分裂和减数分裂的相关知识，列表比较二者的不同点及相同点。比较二者的不同点及相同点。环节三：减数分裂和有丝分裂的
12、比较 比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂不不同同点点细胞类型细胞类型原始生殖细胞原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞体细胞或原始生殖细胞发生场所发生场所有性生殖器官内有性生殖器官内全身各处全身各处细胞分裂次数细胞分裂次数 两次两次一次一次同源染色体行同源染色体行为为同源染色体有联会、互换、分同源染色体有联会、互换、分离行为离行为同源染色体没有联会、互换、分同源染色体没有联会、互换、分离行为离行为非同源染色体非同源染色体行为行为非同源染色体有自由组合行为非同源染色体有自由组合行为非同源染色体无自由组合行为非同源染色体无自由组合行为亲、子细胞染亲、子细胞染色体数目关系色体数目关系子细胞染
13、色体数目减半子细胞染色体数目减半亲、子细胞染色体数目相同亲、子细胞染色体数目相同子细胞数目及子细胞数目及类型类型4 4个精子或个精子或1 1个卵细胞、个卵细胞、3 3个极体个极体 2 2个个体细胞或体细胞或2 2个个原始生殖细胞原始生殖细胞相同点相同点染色体都只复制一次；染色体都只复制一次；分裂过程中都出现纺锤分裂过程中都出现纺锤体体，都有核仁、核膜的消失与重现；，都有核仁、核膜的消失与重现；都有着丝粒都有着丝粒的的分裂和姐妹染色单体分开现象分裂和姐妹染色单体分开现象环节三：减数分裂和有丝分裂的比较2.模式图比较模式图比较(1)前期前期环节三：减数分裂和有丝分裂的比较(2)中期中期环节三：减数
14、分裂和有丝分裂的比较(3)后期后期环节三：减数分裂和有丝分裂的比较3.曲线图比较曲线图比较环节三：减数分裂和有丝分裂的比较方法归纳方法归纳:环节三：减数分裂和有丝分裂的比较4.柱形图比较柱形图比较有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂核心总结1.受精作用受精作用核心总结2.减数分裂和受精作用的意义减数分裂和受精作用的意义1.某细胞中染色体数为某细胞中染色体数为2N，在如图所示的图像中，属于该，在如图所示的图像中，属于该细胞有丝分裂中期和减数分裂细胞有丝分裂中期和减数分裂后期的依次后期的依次是是 ()()A.B.C.D.课堂练习C2.进行有性生殖的生物的受精作用是进行有性生殖的生物的受精作用是指指 (
15、)()A.卵细胞和精子的产生过程卵细胞和精子的产生过程B.卵细胞和精子的相互识别过程卵细胞和精子的相互识别过程C.卵细胞和精子融合成体细胞的过程卵细胞和精子融合成体细胞的过程D.卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程D课堂练习3.减数分裂和受精作用对维持生物体前后代染色体数目的恒减数分裂和受精作用对维持生物体前后代染色体数目的恒定有着重要意义。下列有关叙述正确的是定有着重要意义。下列有关叙述正确的是 ()()A.同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞中染色体数目同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞中染色体数目一般是不同的一般是不同的B.同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞中染色体组成同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞中染色体组成一般是相同的一般是相同的C.受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合受精作用的实质是精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合D.受精作用形成的受精卵中遗传物质一半来自父方，另一半受精作用形成的受精卵中遗传物质一半来自父方，另一半来自母方来自母方C课堂练习谢谢！
