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基因和染色体的关系
第2章
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
减数分裂的含义是什么？
配子的形成为什么必须经过减数分裂？
减数分裂是怎样进行的？
问题探讨
配子形成的细胞分裂方式是什么？
⑴配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
⑵配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
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。
右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
讨论
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
一 减数分裂
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
？
（46）
（46）
（23）
（23）
（46）
（46）
个体
？
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必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。
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——减数分裂。
一 减数分裂——精子的形成过程
1.形成场所：
睾丸(人和其他哺乳动物)
曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞——精原细胞，每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。
精原细胞
（原始生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
精细胞
减数分裂
精子
变形
有丝分裂
一 减数分裂——精子的形成过程
精原细胞
次级精母细胞
精细胞
初级精母细胞
精子
间期
染色体复制
变形
2.形成过程
精原细胞
次级
精母细胞
精细胞
精子
初级
精母细胞
间期
染色体复制
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
（1个）
（1个）
（2个）
（4个）
（4个）
减数分裂
一 减数分裂——精子的形成过程
3.各过程的特征
精原细胞
初级精母细胞
减数分裂前的间期：
一部分精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体构成，由同一个着丝粒连接，此时的染色体呈染色质丝的状态。
减数分裂I的前期：
初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对，细胞中的同源染色体两两配对叫联会。联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体，叫做四分体。
一 减数分裂——精子的形成过程
3.各过程的特征
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。
联会：同源染色体两两配对的现象。
四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫四分体。
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a1的关系？
a与b1的关系？
A和B合称什么？
（同源染色体）
（非同源染色体）
（姐妹染色单体）
（非姐妹染色体）
（四 分 体）
着丝粒
一 减数分裂——精子的形成过程
3.各过程的特征
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换相应片段。
一 减数分裂——精子的形成过程
3.各过程的特征
减数分裂I
前期
同源染色体联会，
形成四分体；
四分体中的非姐妹染色单体可发生互换。
中期
末期
后期
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，这样细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条。
细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？
在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞。
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I
一 减数分裂——精子的形成过程
3.各过程的特征
减数分裂Ⅱ
前期
中期
后期
染色体散乱分布
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体
细胞膜从中间凹陷，细胞缢裂为两个子细胞
前期:中期：后期：末期：
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
几种精子？
细胞无同源染色体，
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向两极
小结
染色体复制
联会，形成四分体
精原细胞
初级精
母细胞
体积增大
精细胞
精子
次级精母细胞
减数分裂前的间期：染色体复制；
减数分裂Ⅰ的主要特征：同源染色体配对——联会，形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换；同源染色体分离，分别移向细胞的两极；减数分裂过程中，染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ ；
减数分裂Ⅱ的主要特征：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；
：
精子形成的过程
总结
有丝分裂与减数分裂Ⅰ和Ⅱ的比较
前期 中期 后期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
(不存在同源染色体)
有丝分裂与减数分裂Ⅰ和Ⅱ的比较
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞
细胞分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞 数目
类型
染色体数
相同点 体细胞
原始生殖细胞
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
练习巩固
下列细胞中分别有几对同源染色体？
有4对
有2对
有2对
没有
练习巩固
根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:
（1）染色体复制发生在:
（2）同源染色体的联会发生在:
（3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在：
（4）染色体着丝点分裂发生在:
（5）染色体数目减半发生在:
减数第一次分裂
减Ⅰ后期
减数分裂前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
基因和染色体的关系
第2章
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
减数分裂的含义是什么？
配子的形成为什么必须经过减数分裂？
减数分裂是怎样进行的？
一 减数分裂——卵细胞的形成过程
1.形成场所：
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。
卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
卵细胞是在卵巢中形成。
卵原细胞——初级卵母细胞
——次级卵母细胞——卵细胞
2.过程：
一 减数分裂——卵细胞的形成过程
卵细胞与精子的形成过程有何异同？
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅱ
减数分裂Ⅰ
复制
退化消失
同：
染色体的行为变化
异：
①初级卵母细胞和次级卵母细胞不均等分裂
②只形成一个卵细胞
③不需要变形
精子和卵细胞的形成过程
精原细胞
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
染色体复制
联会、四分体(互换)
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝粒分裂
姐妹染色
单体分裂
变形
卵原细胞
卵原细胞
初级卵母细胞
极体
＋
次级卵母细胞
卵细胞
染色体复制
联会、四分体(互换)
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝粒分裂
姐妹染色
单体分裂
有丝分裂
间期
减Ⅰ
细胞质均分
细胞质不均分
减Ⅱ
细胞质均分
细胞质不均分
极体
极体
＋
一 减数分裂
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。
在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
右图中的一个精（卵）原细胞可以产生几种精（卵）细胞？
一 减数分裂
概念：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。
范围：进行有性生殖的生物。
特点：染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
场所：有性生殖器官。
细胞类型变化：原始生殖细胞 → 成熟生殖细胞
卵原细胞 → 卵细胞
精原细胞 → 精子
与社会的联系
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。
例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。
吸烟会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。
根据相关研究，长期吸烟的男性人群，精子的受精能力比不吸烟人群低75%，因为精子可以识别尼古丁并且做出相应的反应，长期吸烟会使男性的受精能力降低。
练习与应用
一、概念检测
1. 与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。
(1) 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。（ ）
(2) 在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ（ ）
×
√
2. 蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是 （ ）
A. 出现染色单体
B. 同源染色体联会
C. 染色体移向细胞的两极
D. 子细胞中有24条染色体
B
练习与应用
3.下图所示的细胞最可能是（ ）
A.卵细胞
B.初级精母细胞
C.次级卵母细胞
D.有丝分裂前期的细胞
C
4. 下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题：
(1) 这个细胞正在进行哪种分裂？为什么？
(2) 细胞中有几条染色体？几条染色单体？
(3) 细胞中有几对同源染色体？哪几条染色体是非同源染色体？
(4) 细胞中包含哪些姐妹染色单体？
(5) 这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？
(6) 尝试画出这个细胞的分裂后期图。
练习与应用
减数分裂。因为细胞中出现了四分体。
4条染色体，8条染色单体。
2对同源染色体。其中染色体A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体。
a与a’、b与b’、c与c’、d与d’是姐妹染色单体。
2条
二、拓展应用
1. 下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。图中的短线表示长度为5 μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ。
根据细胞大小，染色体的形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。
练习与应用
如果出现上述现象，受精卵中的染色体数目就会出现异常，由该受精卵发育成的个体细胞中的染色体数目也不正常。由于染色体是遗传物质的载体，生物体的性状又是由遗传物质控制的， 那么当该个体的遗传物质出现异常时，该个体的性状也是异常的。例如，人的唐氏综合征（又称21-1体综合征）患者，就是由含有24条染色体（其中21号染色休是两条）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。
练习与应用
不一定。若减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向细胞的两极，而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中的染色体数目，就会比正常的多一条或几条染色体，再例如，在减数分裂过程（无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ）中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。
2. 经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。
3. 在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？
练习与应用
精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子的头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞；部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备适于游动的能力；人部分细胞质及多数细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而耗费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量。精子变形过程中的以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。
1.目的要求
2.材料用具
探究 实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
①.细胞内染色体数量较少。
②.选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。
蝗虫精母细胞减数分裂装片，显微镜。
3.观察步骤
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目
根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图
在低倍镜下观察蝗虫精母细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。
1.雄性一次产生的雄配子数目多，能够观察到减数分裂的各个时期。（雌性一次产生的配子少。）
2.雄配子产生的过程中是连续分裂的。（雌配子不是连续分裂的，卵子要在受精作用之后才发生了第二次减数分裂。）
探究 实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
讨论
1.当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？
根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。
例如，在减数分裂Ⅰ中，先后出现同源染色体联会、四分体形成、各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧、同源染色体分离、移向细胞两极的染色体分别由两条姐妹染色单体组成等现象。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，移向细胞两极的染色体不含染色单体。另外，在蝗虫精母细胞减数分裂的过程中，处于减数分裂Ⅰ的细胞要明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。
探究 实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
2.减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？
减数分裂Ⅰ中期，两条同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧，末期细胞两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目的一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂Ⅱ中期，非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。
探究 实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
3.你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？
同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞周期的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
有丝分裂与减数分裂的区别
有丝分裂 减Ⅰ 减Ⅱ
前期 染色体散乱在中央， 有同源染色体 同源染色体联会， 四分体形成 染色体散乱分布，
无同源染色体
中期 着丝点排在赤道板 上， 有同源染色体 四分体排列 在赤道板上 与有丝分裂相同，
但无同源染色体
后期 着丝点分裂， 染色单体分开， 有同源染色体 同源染色体分开， 移向细胞两极 与有丝分裂相同，
但无同源染色体
二看
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看
同
源
染
色
体
有同源染色体
无同源染色体
三看同
源
染
色
体
行
为
无同源染色体行为
（有丝分裂）
联会、四分体、分离
（减Ⅰ）
减Ⅱ
减Ⅱ
一看
是否均等
不均等
均等
减数分裂
根据是否有同源染色体判定
细胞分裂方式的判别
拓展：减数分裂过程中相关曲线变化
间期
减数分裂Ⅰ
n
2n
3n
4n
减数分裂Ⅱ
染色体数
细胞一分为二
着丝 粒分裂
细胞一分为二
核DNA数
复制
染色单体数
同源染色体
对数
间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色体
染色单体
DNA
正常体细胞中的染色体数为：2N，DNA分子数为2a，完成下表
4a
4a
4a
4a→2a
2a
2a
2a
2a→a
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
0
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
N→2N
2N→N
2a→4a
次级精(卵)母细胞
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
精(卵)细胞
间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色体
染色单体
DNA
正常体细胞中的染色体数为：2N，DNA分子数为2a，完成下表
4a
4a
4a
4a→2a
2a
2a
2a
2a→a
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
0
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
N→2N
2N→N
2a→4a
间期(G1)
减Ⅰ前、中、后
减Ⅱ前、中
减Ⅱ后
性原细胞
初级
性母细胞
次级
性母细胞
性细胞
减数分裂
拓展：减数分裂过程中相关曲线变化
判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期，形成的子细胞是什么？
甲:__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第一次
后
次级精母细胞
乙:__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
精细胞或极体
丙:__________分裂的__期,子细胞为___________
有 丝
后
体细胞
丁:__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
卵细胞和极体
基因和染色体的关系
第2章
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
什么是受精作用？
受精作用对于生物的遗传有什么重要意义？
一 配子中染色体组合的多样性
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。可是，“一母生九子，九子各不同。”同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
目的要求
通过建立减数分裂中染色体数目和行为变化的模型，加深对减数分裂过程及其特点的认识，理解配子中染色体组合的多样性，领会减数分裂的意义。
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
1.用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色制作两条大小不同染色体，每条染色体由两条单体组成。
2.在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。
探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
3.让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，着丝粒靠近。
4.将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
5.双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。
6.绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。
7.将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。
8.分开着丝粒，将染色体分别移向两极。
9.在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
四
个
细
胞
两
两
相
同
探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
一、模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
1.细胞中至少需要几对染色体？
2.假设细胞中有2对染色体，减数分裂Ⅰ时，非同源染色体有几种组合方式？
或
2对
A
a
B
b
①A、B和a、b
②A、b和a、B
二、模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
探究·实践 建立减数分裂中染色体变化的模型
三、模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
不发生互换时
发生互换时
4个2种
4个4种
一 配子中染色体组合的多样性
n对 同源染色体 生物体可以产生配子种类 一个精原细胞 产生精子种类 一个卵原细胞
产生卵细胞种类
不考虑互换
考虑互换
2n
2
1
大于2n
4
1
原因：
①减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
②减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换
二 受精作用
1.概念：
2.过程：
3.结果：
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面;
②卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
③精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，彼此的染色体合在一起。
受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，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）。
二 受精作用
① 和 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。
②通过有性生殖，新一代继承了父母双方的遗传物质。
③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。
减数分裂
受精作用
遗传的稳定性
遗传的多样性
保证
1. 精卵相互识别的基础：
细胞膜上的糖蛋白
2. 精卵融合体现：
细胞膜的流动性
二 受精作用
精子
N
卵细胞
N
父本
2N
受精卵
2N
有丝分裂
细胞分化
受精作用
母本
2N
个体
2N
减数
分裂
小结
配子中染色体组合的多样性
意义
原因
非同源染色体自由组合
四分体的非姐妹染色单体交叉互换
不同配子遗传物质的差异
过程
意义
保证亲子代染色体数目的恒定
精卵相互识别、融合形成受精卵
精卵结合具有随机性
同一双亲后代具有多样性
决定
决定
受精
作用
思维训练
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后,染色体数
目恢复到体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。
练习与应用
一、概念检测
1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。
(1)一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 ( )
(2)一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。( )
√
√
2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精，则最多能形成的受精卵数目是( )
A.20 B.15 C.10 D.5
3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是( )
A.有丝分裂
B.有丝分裂和受精作用
C. 减数分裂
D.减数分裂和受精作用
B
D
二、拓展应用
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
练习与应用
在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂I时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞，再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细胞这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色体是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。
减数分裂异常
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ后期异常：同源染色体未分离
减数分裂Ⅱ正常
13号染色体
减数分裂异常
减数分裂Ⅰ正常，
减数分裂Ⅱ后期异常：姐妹染色单体未分开
13号染色体
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
练习与应用
骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。
拓展
配子中染色体组合的多样性
1．含2对同源染色体(Yy、Rr)的细胞(个体)产生的配子的种类(不考虑互换)
项目 实际能产生配子的种类 可能产生配子的种类
一个精原细胞 2种(YR和yr或Yr和yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
2.含n对同源染色体的细胞(个体)产生的配子的种类(不考虑互换)
项目 实际能产生配子的种类 可能产生配子的种类
1个精原细胞 2种 2n种
1个雄性个体 2n种 2n种
1个卵原细胞 1种 2n种
1个雌性个体 2n种 2n种

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