人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 受精作用课堂教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》二 受精作用课堂教学ppt课件，共39页。PPT课件主要包含了内容索引，课前篇自主预习，课堂篇探究学习，学习目标，AAAABB和BB，AAaaBb和Bb，AAB和B，自由组合，雌雄配子等内容，欢迎下载使用。
一、配子中染色体组合的多样性1.原因
2.意义导致不同配子遗传物质有差异,使同一双亲的后代呈现多样性。
二、受精作用1.受精作用
2.减数分裂和受精作用的意义(1)保证了每种生物(有性生殖的生物)前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。(2)子代呈现多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。对于生物的遗传和变异都具有重要意义。
三、建立减数分裂过程中染色体变化的模型1.实验原理减数分裂是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。减数分裂Ⅰ的主要特征是同源染色体配对——联会;四分体中的非姐妹染色单体可能发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极,非同源染色体自由组合。减数分裂Ⅱ的主要特征是每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。2.活动流程模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化→模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合→模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间相应片段的互换
【微思考】结合细胞膜的有关知识分析,精子和卵细胞的相互识别与细胞膜上的哪种成分有关,精子和卵细胞融合的过程体现了细胞膜的什么特性?提示 精、卵细胞的相互识别与细胞膜表面的糖蛋白有关。二者相互融合体现了细胞膜的流动性。
自我检测1.判断下列有关受精作用的叙述是否正确。(1)一个卵细胞一般只能与一个精子结合,形成受精卵。(　　)(2)受精的实质是精子的细胞核与卵细胞的细胞核的融合。(　　)(3)人类受精卵中的DNA分子数目是46。(　　)(4)受精卵中的染色体一半来自父方,一半来自母方。(　　)
2.人的卵细胞比精子大得多,这是因为(　　)A.卵细胞含有更多的染色体B.形成合子时卵细胞起主导作用C.卵细胞为受精卵的发育贮存营养物质D.卵细胞中含有大量的遗传物质答案 C解析 受精时,精子只有头部进入卵细胞,两者的细胞核融合后形成受精卵。在受精卵的发育初期,受精卵主要依靠原卵细胞内的营养物质进行分裂和生长,所以卵细胞内的营养物质丰富,体积比较大,故选C项。
3.如图是生物的有性生殖过程。下列叙述正确的是(　　)A.非同源染色体的自由组合发生在过程Ⅰ中B.由过程Ⅱ可知受精卵中的细胞质主要来自精子C.同源染色体的分离发生在过程Ⅰ和Ⅱ中D.仅有过程Ⅰ即可维持亲子间染色体数目的恒定
答案 A解析 分析题图可知,过程Ⅰ指减数分裂,过程Ⅱ指受精作用。非同源染色体的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,A项正确;受精卵中的细胞质主要来自卵细胞,B项错误;同源染色体的分离仅发生在过程Ⅰ中,C项错误;过程Ⅰ和Ⅱ共同维持亲子间染色体数目的恒定,D项错误。
4.如图为某同学建构的减数分裂过程中染色体的变化模型图,其中建构正确的是(　　)A.①③④B.②③④C.①②④D.①②③答案 D解析 ①②建构的是减数分裂Ⅱ后期的模型图,由于减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合,故产生的次级性母细胞(或极体)中2条非同源染色体可能1条来自父方、1条来自母方,如图①,也可能两条都来自父方或母方,如图②;③建构的是减数分裂Ⅰ后期的同源染色体分离模型图,④不符合同源染色体分离的情况。
【情境探究】1.配子多样性的相关计算(1)含有2对、3对同源染色体的精原细胞,分别可能产生多少种精子?产生每一种精子的比例是多少?提示 含有2对同源染色体的精原细胞可能产生4种精子,每一种精子的比例是1/4;含有3对同源染色体的精原细胞可能产生8种精子,产生每一种精子的比例是1/8。(2)含有n对同源染色体的精原细胞,可能产生多少种精子,产生每一种精子的比例是多少?提示 可能产生2n种精子,产生每一种精子的比例为1/2n。
(3)考虑四分体时期非姐妹染色单体的互换,分析含两对同源染色体的1个精原细胞和1个卵原细胞,减数分裂最多产生几种精子和卵细胞?提示 1个精原细胞经减数分裂和变形后产生4个精子,在四分体时期不发生非姐妹染色单体互换的情况下,4个精子两两相同,即有2种类型;若四分体时期发生互换,则4个精子各不相同,即4种类型。无论是否发生互换,1个卵原细胞经减数分裂后,只能产生1个卵细胞,即1种类型。
(4)在不考虑互换的情况下,分析下图所示细胞产生配子的种类。①若上图所示为一个精原细胞,其能形成多少种精子?若上图所示的精原细胞数量足够多,则能产生多少种精子?提示 2种精子,AB和ab或Ab和aB;若所示的精原细胞数量足够多,则能产生4种精子,AB、ab、Ab、aB。②若上图所示为一个卵原细胞,能形成多少种卵细胞?若上图所示的卵原细胞数量足够多,则能产生多少种卵细胞?提示 1个卵原细胞可以形成1种卵细胞,既可能是AB和ab中的一种,也可能是Ab和aB中的一种。该种卵原细胞数量足够多时可产生4种卵细胞,即AB、ab、Ab和aB。
2.[生命观念] (1)配子多样性的主要原因是什么?提示 减数分裂形成配子时,非同源染色体自由组合,使配子中染色体组合具有多样性,导致不同配子的遗传物质有差异。(2)配子中的遗传物质是原始生殖细胞的一半吗?为什么?提示 不是;生殖细胞(配子)中细胞核的遗传物质是原始生殖细胞(性原细胞)的一半,但细胞质中的遗传物质是随机分配的。
3.染色体数目异常对配子形成的影响细胞分裂异常产生的子细胞分析(以A和a所在的染色体异常为例分析)(1)有丝分裂异常
(2)减数分裂Ⅰ后期异常
AaB和b或Aab和B
AaXB和Y或AaY和XB
(3)减数分裂Ⅱ后期异常
AAB和ab或AAb和aB或aaB和Ab或aab和AB
【归纳提升】配子的种类(染色体组合)若只考虑非同源染色体的自由组合,不考虑互换,则含n对同源染色体的精(卵)原细胞产生的配子如下(m足够大)。
【探究应用】1.图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有(　　)A.①② B.①④C.①③ D.②④
答案 C解析 精子形成过程中,减数分裂Ⅰ的特点是同源染色体分离;减数分裂Ⅱ的特点是次级精母细胞内由同一着丝粒相连的两条姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,分别进入两个精细胞中,所以由同一精原细胞最终分裂形成的精细胞,染色体组成基本相同或恰好“互补”。根据图乙中各细胞内染色体的特点分析,图①与图甲的染色体组成互补,图③与图甲的染色体组成基本相同,由此可判断出图①③与图甲所示精细胞来自同一个精原细胞。
方法技巧 巧判配子的来源
2.如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑互换的情况下,下列相关叙述,错误的是(　　)
A.上述精细胞至少来自4个精原细胞B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞D.①⑦可能来自同一个精原细胞
答案 D解析 在不考虑互换的情况下,每个精原细胞产生两个不同的次级精母细胞,每个次级精母细胞产生2个基因组成相同的精细胞,图中①④可能来自同一个精原细胞,②⑥可能来自同一个精原细胞,③⑦可能来自同一个精原细胞,⑤⑧可能来自同一个精原细胞,因此图中精细胞至少来自4个精原细胞,A、B两项正确,D项错误;1个次级精母细胞能产生2个相同的精细胞,图中8个精细胞的基因型各不相同,至少来自8个次级精母细胞,C项正确。
【情境探究】1.[模式图分析] 下图所示为生物体的有性生殖过程。
(1)经减数分裂形成的生殖细胞的染色体数目与体细胞的相比,有何变化?提示 经减数分裂形成的生殖细胞(精子或卵细胞)的染色体数目比体细胞的减少一半,并且没有同源染色体。(2)受精作用使细胞中染色体数目发生怎样变化?提示 经受精作用形成的受精卵中的染色体一半来自精子(父方)、一半来自卵细胞(母方)。使受精卵中的染色体数目与体细胞染色体数目一致,且出现同源染色体。
(3)同一双亲的子代遗传呈现多样性的原因。　　
2.[生命观念] (1)某人生下一对“龙凤胎”,试从精子与卵细胞结合的角度分析产生“龙凤胎”的原因。提示 “龙凤胎”是由两个卵细胞和两个精子分别结合形成的受精卵发育而成的。(2)受精卵中的染色体一半来自精子,一半来自卵细胞,是否意味着父、母双方各为后代提供一半的遗传物质?试分析原因。提示 不是。受精卵细胞核中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方,但细胞质中的遗传物质几乎完全来自卵细胞。
【归纳提升】细胞分裂及受精作用过程中核DNA及染色体数目变化曲线分析(1)细胞中核DNA含量变化曲线。①ab段为减数分裂前的间期,bc段为减数分裂Ⅰ,cd段为减数分裂Ⅱ,即ad段为减数分裂。②e点表示进行受精作用。③eg段为受精卵的有丝分裂,其中ef段为有丝分裂前的间期,fg段为有丝分裂的分裂期。
(2)细胞中染色体数变化曲线。①O~a表示减数分裂前的间期及减数分裂Ⅰ,a~c表示减数分裂Ⅱ。②d点表示进行受精作用。③d~f表示受精卵的有丝分裂。
【探究应用】1.(多选)下面为动物细胞分裂过程示意图,据图分析可得出(　　)A.在细胞分裂过程中,细胞体积明显增大的时期是AC、FG段B.由D点到E点的原因是同源染色体的分离C.在图中的GH段和OP段,细胞中含有的染色体数是相等的D.图中L点→M点所示过程的进行,与细胞膜的流动性有关
答案 AD解析 图中,A→E段表示有丝分裂,F→K段表示减数分裂,L→M段表示受精作用,M→Q段表示受精卵的有丝分裂。在细胞分裂过程中,细胞体积明显增大的时期是细胞分裂前的间期(包含图中AC、FG段)。由D点到E点是有丝分裂末期,染色体被平均分配到了两个子细胞中。GH段是减数分裂的前期、减数分裂Ⅰ中期和后期,细胞中的染色体数目与体细胞相同;而OP段是有丝分裂后期的细胞,其染色体数目是体细胞的两倍。L→M段表示受精作用,该过程中精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜相互融合,与细胞膜的流动性有关。
2.下列与减数分裂及受精作用的有关表述,错误的是(　　)A.双亲的后代呈现多样性,对生物的遗传和变异具有重大意义B.同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体组成一般是不同的C.经过减数分裂及受精作用之后,后代与亲本的DNA数量不一定一致D.经过减数分裂及受精作用之后,后代与亲本的基因数量保持一致
答案 D解析 双亲的后代呈现多样性,对生物的遗传和变异具有重大意义,A项正确;由于减数分裂形成配子的过程中发生了非同源染色体的自由组合,因此同一生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞,染色体组成一般是不同的,B项正确;经过减数分裂的细胞质中的DNA是随机分配的,不同配子细胞质中的DNA可能不同,所以在受精作用之后,后代与亲本的DNA数量不一定一致,基因数量也不一定一致,C项正确、D项错误。