资源简介

(共79张PPT)
减数分裂和受精作用
核心素养目标
1.模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。（生命观念）
2.举例说明受精作用。（生命观念、科学思维）
3.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。（科学探究）
4.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。（生命观念）
问题探讨
(1)配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
(2)配子是通过有丝分裂得到的吗 为什么？
体细胞
生殖细胞
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Y
在精子和卵细胞成熟的过程中，然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
魏斯曼
受精
特殊
过程
特殊
过程
精子
卵细胞
受精
证实
减半
恢复
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。
魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫做减数分裂（meosis）。
减数分裂的概念
进行有性 生殖的生物
产生成熟生殖细胞时
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞染色体数目比原始生殖细胞中染色体数目减半
特点：染色体复制一次，细胞连续分裂两次
结果：成熟生殖细胞中的染色体数目减半
减数分裂
原始生殖细胞（性原细胞）
精原细胞
卵原细胞
生殖细胞（配子）
精细胞
卵细胞
减数分裂
时期：产生成熟生殖细胞时
对象：进行有性生殖的生物
减数第一次分裂（减数分裂Ⅰ）
减数第二次分裂（减数分裂Ⅱ）
精子的形成过程（以哺乳动物为例）
1.场所——睾丸的曲细精管
曲细精管中有大量精原细胞。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
1个精原细胞
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞
4个精子
间期
长大
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
精原细胞
（原始雄性生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
二.精子的形成过程(视频)
1个精原细胞
1个初级精母细胞
●细胞体积增大
●染色体复制
二.精子的形成过程——减数分裂前的间期
●精原细胞→初级精母细胞
●出现姐妹染色单体
●染色体呈染色质丝的状态
1个初级精母细胞
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅰ的前期
同源染色体联会，形成四分体，同源染色体上的非姐妹染色单体之间进行互换。
几个重要概念
a.同源染色体：
配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
父亲
（46条）
母亲
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
Y染色体
X染色体
人有23对同源染色体，46条染色体
b.联会：
同源染色体两两配对的现象
几个重要概念
c.四分体：
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虑）
几个重要概念
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
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互换。
d.交叉互换
①判断下列数量：
染色体：_____ 染色单体：_____ DNA：_____
②判断下列关系：
A与B的关系？ __________
A与C的关系？ __________
a与a′的关系？ _______________
a与b′的关系？ _______________
8
4
8
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
几个重要概念
A
B
C
D
a
a’
b’
c’
d’
c
d
b
1个四分体
= 同源染色体
= 染色体
= 染色单体
= DNA分子
= 脱氧核苷酸链
1对
2条
4条
4个
8条
同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
1个初级精母细胞
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅰ的中期
配对的两条同源染色体分离，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。分别向细胞两级移动
1个初级精母细胞
特点：
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅰ的后期
自由组合
ABcd
abCD
ABcd
abCD
ABCD
abcd
ABCD
abcd
2
1
细胞缢裂，一分为二，形成2个次级精母细胞
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅰ的末期
减数分裂Ⅰ特点
同源染色体配对——联会(形成四分体)。
四分体中非姐妹染色单体可以发生互换。
同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
染色体数目减半。
染色体散乱地排列在细胞中。
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅱ的前期
染色体的着丝粒整齐地排列在细胞中央的赤道板上。
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅱ的中期
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开并移向细胞两极，染色体数目暂时加倍。
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅱ的后期
细胞膜向内凹陷，一个细胞分裂成两个子细胞。
二.精子的形成过程——减数分裂Ⅱ的末期
减数第二次分裂特点
通常没有间期，或间期时间很短。
中期着丝粒排列在赤道板上。
后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开移向细胞两极。
3.变形
减数分裂后，精细胞经过复杂的变形才能形成精子。精子分为头部和尾部，头部有细胞核，尾长，能够摆动。
[思考4]
不考虑交叉互换，一个精原细胞能形成___个____种精子。
【注意】
若考虑同源染色体非姐妹染色单体互换，则形成4个4种精子
4
2
“两两相同，两两互补”
减数分裂全过程
初级精母细胞
精原细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
变形
减Ⅰ前
同源染色体联会形成四分体，互换
减Ⅰ中
同源染色体排列在赤道板两侧
减Ⅰ后
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
减Ⅰ末
细胞均等分裂形成两个次级精母细胞
减Ⅱ前
染色体散乱分布，中心体复制
减Ⅱ中
着丝粒排列在赤道板上
减Ⅱ后
着丝粒分裂，染色单体分开，染色体数量加倍
减Ⅱ末
每个次级精母细胞均等分裂形成两个精细胞
变形
核物质浓缩、核形状改变
减Ⅰ间
细胞体积增大、染色体复制
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
无
有，分离
不分裂
分裂
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
①同源染色体联会；
②四分体中非姐妹染色单体
发生互换；
③同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
2n→n(减半)
2n→4n→2n
0→4n→2n
n→2n→n(不减半)
2n→n
2n→0
1、排序
A
B
C
D
E
F
G
H
I
G
C
H
E
A
F
D
B
I
练习
二、卵细胞的形成过程
1、场所：
卵巢
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。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
卵原细胞
有丝分裂
2、过程：
减数分裂前的间期，卵原细胞增大，染色体复制，卵原细胞成为初级卵母细胞。然后，初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，形成卵细胞。
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第一极体
卵细胞
第二极体
第二极体
第二极体
间期
减Ⅰ
减Ⅱ
减数分裂前
减数分裂
退化消失
2、卵细胞的形成过程
卵原细胞
MI初级卵母细胞
联会
细胞质不均等分裂
2、卵细胞的形成过程
MII次级卵母细胞
第二极体
卵细胞
第一极体
均等分裂
不均等分裂
卵细胞获得较多的细胞质,可为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量
2、卵细胞的形成过程
初级卵母细胞
间期
减I前期
减I中期
减I末期
减I后期
次级卵母细胞
减II中期
减II后期
减II末期
极体
卵细胞
减II前期
3、精子和卵细胞形成过程的异同点
比较项目 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
不 同点 场所
细胞质分裂
子细胞个数
子细胞种类
是否变形
相同点 睾丸
卵巢
均等分裂
不均等分裂
4个精细胞
1个卵细胞
2种精细胞
1种卵细胞
变形
不变形
染色体复制一次，细胞分裂两次;
在减数第一次分裂都有联会、四分体、同源染色体分离、染色体数目减半的行为；
在第二次分裂过程中，都有着丝点分裂，形成成熟生殖细胞染色体数目减半
减数分裂的概念
进行有性生殖的真核生物
原始生殖细胞→成熟生殖细胞
范围：
时期：
特点：
结果：
染色体复制一次，细胞分裂两次
染色体数目减半
分裂前：染色体复制一次
过程中：细胞连续分裂两次
2
受精作用
受精作用：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.1 受精作用
相互识别（细胞间的信息交流）：糖蛋白
融合：细胞膜具有流动性
受精作用实现的结构基础（细胞）：
受精作用场所：输卵管
过程
2.1 受精作用
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
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。
过程
2.1 受精作用
受精卵
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，彼此的染色体会合在一起。
同源染色体。一条来自（精子）方，一条来自（卵细胞）母方。
结果
2.1 受精作用
受精卵
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，且出现了同源染色体，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（父方），另一半来自卵细胞（母方）
实质：精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
2.1 受精作用
受精卵
受精卵中遗传物质来源：
受精卵中的染色体：父母双方各提供一半。
受精卵的遗传物质(DNA)：
核DNA：（一半父方 + 一半母方）
质DNA：几乎全来自于母方。
2.1 受精作用
减数分裂与受精作用意义：
减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
在有性生殖的过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。
总之，减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
2.2 配子中染色体组合的多样性
“一母生九子，九子各不同”
父亲体内所有的精原细胞，其染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此。
同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
物种 人 猪 兔 大鼠 小鼠 果蝇 蚊 玉米 豌豆 小麦 水稻 某生物
染色体数 46 40 44 42 40 8 6 20 14 42 24 26
模拟实验
体细胞（两套遗传物质）
减数分裂
生殖细胞（一套遗传物质）
情况1
生殖细胞（一套遗传物质）
情况2
生殖细胞（一套遗传物质）
情况3
生殖细胞（一套遗传物质）
情况213
生殖细胞（一套遗传物质）
情况4
生殖细胞（一套遗传物质）
情况5
……
……
模拟
保证形成受精卵之后的数目恒定
1
2
3
保证受精之后的遗传信息完整
保证遗传性状的多样性
变化目的
1．下列关于四分体的叙述，错误的是(　　)
A．四分体就是四条染色单体
B．只有减数第一次分裂过程中才形成四分体
C．细胞中有几个四分体，就有几对同源染色体
D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
实战训练
A　[四分体是指联会的一对同源染色体含有四条染色单体，A错误；只有减数第一次分裂过程中才形成四分体，B正确；一个四分体就是一对联会的同源染色体，因此细胞中有几个四分体，就有几对同源染色体，C正确；每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体，D正确。]
2．下列有关姐妹染色单体的叙述，正确的是(　　)
A．同源染色体分离时，姐妹染色单体随之分离
B．两条姐妹染色单体共同连接在一个着丝粒上
C．四分体中的姐妹染色单体间常发生交叉互换
D．姐妹染色单体的分离发生在减数第一次分裂中
B　[同源染色体分离时，姐妹染色单体并没有分离，A错误；两条姐妹染色单体共同连接在一个着丝粒上，B正确；四分体中的非姐妹染色单体间常发生交叉互换，C错误；姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂中，D错误。]
3．正常人体体细胞中含有23对染色体。下列有关人体生殖细胞形成过程中减数第一次分裂和减数第二次分裂的比较，正确的是(　　)
A．两次分裂过程中的后期细胞内都有46条染色体
B．两次分裂过程中都有染色体数和核DNA含量相同的可能C．两次分裂过程中都有同源染色体和姐妹染色单体的分离
D．两次分裂过程的后期细胞内都可发生非同源染色体的自由组合
A　[两次分裂过程中的后期细胞内都有46条染色体，A正确；减数第一次分裂过程中不存在染色体数和核DNA含量相同的可能，都是一条染色体含有2个DNA分子，B错误；减数第一次分裂过程中只有同源染色体的分离，减数第二次分裂过程中只有姐妹染色单体的分离，C错误；非同源染色体的自由组合只发生减数第一次分裂后期，D错误。]
4．下列有关减数分裂的说法中正确的是(　　)
A．玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对
B．每个原始生殖细胞经过减数分裂都产生4个成熟生殖细胞
C.人的精子中有23条染色体，那么人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体46、46、23条，染色单体0、92、23条D．在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，每条染色体的着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ
D　[玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为10条，由于不含同源染色体，所以不是5对，A错误；1个精原细胞减数分裂能形成4个成熟的生殖细胞，而1个卵原细胞减数分裂只能形成1个成熟的生殖细胞，B错误；人的精子中有23条染色体，那么人的神经细胞、初级精母细胞、卵细胞中分别有染色体46、46、23条，染色单体0、92、0条，C错误；在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ，每条染色体的着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期，D正确。]
5．减数分裂过程中，同源染色体分离与非同源染色体自由组合(　　)
A．减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ后期都出现
B．同时发生于减数分裂Ⅰ后期
C．同时发生于减数分裂Ⅱ后期
D．分离发生于减数分裂Ⅰ，自由组合发生于减数分裂Ⅱ
B　[减数分裂过程中同源染色体分离与非同源染色体自由组合只发生在减数分裂Ⅰ后期，减数分裂Ⅱ发生着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。]
6．如图所示为某高等生物细胞局部结构模式图。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．如果1代表Y染色体，则形成该细胞的场所是睾丸B．该生物细胞中，染色体最多有8条C．要鉴定图中1的某成分，鉴定试剂可能是双缩脲试剂D．该细胞中没有同源染色体的存在
B　[如果1代表Y染色体，则该细胞为次级精母细胞，其形成的场所为睾丸，A正确；该细胞(含有4条染色体)所含染色体数目是体细胞的一半，因此该生物体细胞含有8条染色体，在有丝分裂后期达到最大值，即16条，B错误；染色体主要由蛋白质和DNA组成，其中蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；该细胞中没有两条形态、大小相同的染色体，所以没有同源染色体，D正确。]
7．右图为某高等动物细胞分裂示意图，请据图回答下列问题：
(1)该细胞处于_____期，染色体、染色单体、核DNA数量比为___。(2)图中A、B的关系为________，二者彼此分离发生于______期；a与a′的关系是_______，二者彼此分离发生于____________期。(3)该动物精巢细胞中的染色体数目可能为_________________。
解析：　图示细胞处于减数分裂Ⅰ前期，含有4条染色体、8条染色单体、8个核DNA。A、B为一对同源染色体，减数分裂Ⅰ后期分离；a与a′互为姐妹染色单体，减数分裂Ⅱ后期分开。生殖器官中既可以进行减数分裂，也可以进行有丝分裂。答案：　(1)减数分裂Ⅰ前　1∶2∶2　(2)同源染色体　减数分裂Ⅰ后　姐妹染色单体　减数分裂Ⅱ后　(3)2条、4条或8条
8．根据右面的某雄性动物生殖器官细胞分裂图，回答下列问题：
(1)A图表示细胞分裂的方式是________，处于________期。细胞中有________条染色体，________条染色单体。(2)B图所示细胞分裂产生的细胞名称是________，每个子细胞中有________条染色体。
(3)A、B两个细胞中，具有同源染色体的细胞是________，A、B两图中DNA分子数之比为________。
答案：　(1)减数分裂　减数分裂Ⅰ后　6　12　(2)精细胞　3　(3)A　2∶1
比较：减数分裂和有丝分裂
有丝分裂 减数分裂 减Ⅰ 减Ⅱ
前期
中期
后期
下列6个图分别是什么分裂何时期的图像 有丝分裂中期减Ⅰ 后期减Ⅰ 前期有丝分裂前期有丝分裂后期减Ⅱ后期
比较：减数分裂和有丝分裂
（1）一看染色体数目
奇数
减数第二次分裂
偶数
（2）二看有无同源染色体
无
减数第二次分裂
有
（3）三看同源染色体行为
联会、四分体等
减数第一次分裂
无联会、四分体等
有丝分裂
三看法
比较：减数分裂和有丝分裂
（1）先判断是前、中、后、末的哪个时期
（2）再根据染色体的特殊行为或状态具体判断
是否有同源染色体
无
有
染色体散乱分布
特殊状态（联会、四分体）
——减I
————————减数第二次分裂
————有丝分裂
前期
比较：减数分裂和有丝分裂
（1）先判断是前、中、后、末的哪个时期
（2）再根据染色体的特殊行为或状态具体判断
是否有同源染色体
无
有
着丝点排列在赤道板上
四分体排列在赤道板两侧
——减I
————————减数第二次分裂
——有丝分裂
中期
比较：减数分裂和有丝分裂
（1）先判断是前、中、后、末的哪个时期
（2）再根据染色体的特殊行为或状态具体判断
是否有同源染色体
无
有
无染色单体
有染色单体
——————减I
————————减数第二次分裂
——————有丝分裂
后期
完成表中内容探究（假设生物正常体细胞中染色体数目为2n，DNA数目为2c）
细胞分 裂图像
分裂 时期 间期 中期 前期 中期 末期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
前期
后期
末期
后期
染色体数 2n 2n 2n 2n→n n n 2n→n
DNA数 4c 4c 4c 4c→2c 2c 2c 2c→c
染色单体数 4n 4n 4n→2n 2n 2n
2n
n→2n
2c→4c
2c
0→4n
4n
0
0
染色体、DNA相对含量的变化曲线
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂 Ⅱ
减Ⅰ末结束：
同源染色体分离；
子细胞染色体数目减半
减Ⅱ后期开始：
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
减Ⅱ末结束：
染色体平均分配给子细胞
染色体、DNA相对含量的变化曲线
染色体数变化
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂 Ⅱ
DNA复制
同源染色体分离，染色体数目减半
分开后的姐妹染色单体成为染色体，分别进入不同的子细胞
染色体、DNA相对含量的变化曲线
核DNA变化
2
1
时期
减Ⅱ后期开始：
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开，形成染色体。
DNA复制
减数分裂 I
减数分裂 II
染色体、DNA相对含量的变化曲线
每条条染色体上DNA数目
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂 I
减数分裂 II
DNA复制
减Ⅰ末结束：
同源染色体分离，染色体数目减半
减Ⅱ后期开始：
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
染色体、DNA相对含量的变化曲线
染 色 单 体 变 化
比较：减数分裂和有丝分裂
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
减数分裂
有丝分裂
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
DNA
DNA
染色体
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
染色体
综合曲线分析
1、如图表示一个二倍体动物细胞进行细胞分裂过程中，
细胞核内染色体数目及核DNA数目的变化，则下列叙述错误的是(　　)
A．在图中两曲线重叠的各段，每条染色体都不含染色单体
B．在BC段和HI段都能发生染色体的复制
C．在AG段细胞中含有同源染色体，HQ段细胞中不含有同源染色体
D．在DE段和LM段，发生含量变化的原因都是着丝点分裂，
姐妹染色单体分离
C
2、下图表示某二倍体动物(2n＝4)处于细胞分裂过程中不同时 期染色体数目变化曲线，有关叙述错误的是(　　)
A.⑥阶段细胞中核DNA分子数为8，姐妹染色单体数为8
B.细胞中染色体数目暂时加倍处在图中③⑥
C.正常情况下，发生同源染色体联会在图中①阶段的细胞
D.在不考虑变异的情况下，图中可能含有等位基因的是①⑤⑥⑦阶段的细胞
A

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