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第二章
基因和染色体的关系
第 1 节 减数分裂和受精作用
（第1课时）
孟德尔提出两大遗传学定律之后
基因是什么？
观察配子的形成过程。
如何找到基因？
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。
1.配子的染色体数目是体细胞染色体数目的一半；
2.配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的；
♀
♂
体细胞
配子
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
讨论：
右图是黑腹果蝇的雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图：
染色体数减半的配子是如何产生的呢？
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
配子可以通过有丝分裂来产生吗？
温故知新：有丝分裂过程
显然不能
魏斯曼的预测
精子和卵细胞成熟过程中，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。
——减数分裂
减数分裂
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实
（一种特殊的有丝分裂）
请你对减数分裂的过程提出猜想
形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞随机分一半染色体进入配子就可以了呢？
提示：配子随机结合形成受精卵，受精卵发育形成新个体。
个体
（46条）
精子
卵细胞
父亲
受精卵
（46条）
有丝分裂
细胞分化
受精作用
母亲
（23条）
（23条）
（46条）
（46条）
对象：
时期：
特点：
结果：
进行有性生殖的动植物
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半
从原始的生殖细胞发展为成熟的生殖细胞的过程中
一、减数分裂的概念
结果特殊:
产生的是精子，卵细胞，配子等
染色体数减半；
部位特殊：
生殖器官
哺乳动物：
植物：
睾丸、卵巢
花药、胚囊
时期特殊:
生殖期---性成熟个体
过程特殊
染色体复制1次，细胞分裂2次
有同源染色体的一系列行为
重点关注
二、减数分裂过程中的几个概念
【概念突破1】同源染色体
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}生物
体细胞（2n）
生殖细胞（n）
生物
体细胞（2n）
生殖细胞（n）
人
46
23
洋葱
16
8
狗
78
39
大麦
14
7
果蝇
8
4
小麦
42
21
猕猴
42
21
豌豆
14
7
马
64
32
玉米
20
10
兔
44
22
水稻
24
12
常见动植物的染色体数目
人体细胞中的染色体
高等生物体细胞中染色体一般是成对的，数量可用2n表示。
果蝇细胞中的染色体
如：果蝇4对=8条
Y染色体大
　如图，受精卵中，A与a,B与b,C与c,D与d两两形态、大小相同，它们都是一条来自父亲的精子，一条来自母亲的卵细胞。生物学上把这样两两成对的染色体叫同源染色体。
A a
B b
C c
D d
同源染色体的概念
①一般___________都相同，X、Y除外
②一条来自_______，一条来自______的一对染色体。
③在减数分裂时，能两两配对的两条染色体
形态、大小
父方
母方
长度和着丝点位置）
同源染色体
一般用不同颜色表示
a a’ b b’
c c’ d d’
1 2
3 4
1.右图为一生物细胞图
1）细胞中有 对同源染色体，
为 。
2）1与3的关系？
a与a’的关系？
a与b的关系？
a与c的关系？
1和2；3和4
非同源染色体
姐妹染色单体
同源染色体中的非姐妹染色单体
非同源染色体中的非姐妹染色单体
2
A B C D E
DE
2.下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是 （ ）
细胞中有 个四分体，
每个四分体含有 对同源染色体，含有 条染色体， 条染色单体， __ 个DNA分子。
2
【概念突破2】联会和四分体
四分体：每一对联会的同源染色体中，含有四条________，叫做一个四分体。
联会：减数分裂中，_____________的两两配对的现象。
1
2
4
4
同源染色体
染色单体
条染色体
条染色单体
对同源染色体
个四分体
个DNA分子
条染色体
条染色单体
对同源染色体
个四分体
个DNA分子
4
0
2
4
4
8
2
2
8
0
【概念突破3】交叉互换
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
交叉互换照片
交叉互换示意图
交叉互换：
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间 经常发生缠绕，并交换相应的片段。
交叉互换：
交叉互换照片
交叉互换示意图
【概念突破3】交叉互换
交
叉
互
换
1 2 3 4
交
叉
互
换
1 2 3 4
交
叉
互
换
1 2 3 4
交
叉
互
换
1 2 3 4
交
叉
互
换
交叉互换使同源染
色体的两条非姐妹
染色单体发生遗传
物质的部分交换
1 2 3 4
图中哪些染色单体可以交叉互换？
1与3/4;2与3/4;
请你对减数分裂的过程提出猜想
形成的配子中染色体数目减半，是不是只要体细胞随机分一半染色体进入配子就可以了呢？
同源染色体中的一条分到配子中？
染色体数目相同
体细胞
配子
同源染色体分离
(一)精子的形成过程：
起点：
睾丸的曲细精管
精原细胞
位置：
性质：
体细胞
特性：
有丝分裂
减数分裂
更多精原细胞
精子
人的睾丸和精子示意图
曲细精管
内含大量精原细胞
染色体数目都与体细胞相同
三、减数分裂过程
三、减数分裂过程
减数分裂中的同源染色体行为
分离
联会
减数分裂过程中，细胞分裂了两次。
减数分裂Ⅰ
减数第一次分裂
减数分裂Ⅱ
减数第二次分裂
间期：染色体复制
（DNA分子复制和有关蛋白质合成））
四分体
前期：）
减数Ⅰ分裂
同源染色体联会，出现四分体
后期
各对同源染色体（四分体）排列在赤道板上
同源染色体分离
中期
同源染色体联会
同源染色体分离
着丝粒不分裂
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数 I分裂
减数分裂Ⅰ中主要发生同源染色体的变化
减数分裂Ⅰ的过程
减数分裂过程染色体数目减半发生在什么时期？
原因是同源染色体分离。
减数Ⅱ分裂
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短,染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ全过程
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
减数分裂 II?前后，染色体数目不变。
?
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
精
细
胞
精子的变形
精子的变形属于减数分裂吗？
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
第
一
次
分
裂
第
二
次
分
裂
减
数
分
裂
间期：染色体复制
前期：联会、四分体
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离
末期：形成2个次级精母细胞
前期：染色体散乱分布
中期：着丝点在赤道板上
后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开
形成染色体移向细胞两级
末期：各形成2个精细胞
变形
精
子
的
形
成
过
程
及时练（说出时期名称和细胞名称）
减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
减数分裂前的间期
（S期之前）
精原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
A
B
C
D
E
F
G
H
I
排列次序
GCHEAFDBI
减数第一次分裂
减数第二次分裂
减数第一次分裂前的间期：
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
DNA复制，有关蛋白质合成
同源染色体联会，出现四分体
同源染色体成对排列在赤道板的两侧
成对的同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝点分裂，姐妹染色单体分离
减数第一次分裂末期，
缢裂成两个子细胞，染色体数减半
染色体散乱排列
着丝点排列在赤道板上
缢裂成四个子细胞
第二章 第1节 减数分裂和受精作用
第2课时 精子的形成过程
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ的前期
减数分裂Ⅰ的中期
减数分裂Ⅰ的后期
减数分裂Ⅱ的前期
减数分裂Ⅰ的末期
减数分裂Ⅱ的中期
减数分裂Ⅱ的后期
减数分裂Ⅱ的末期
变形
减数分裂Ⅰ
前期
中期
后期
间期
末期
初级精母细胞逐渐缢裂形成两个次级精母细胞
同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
同源染色体排列在赤道板两侧。
精原细胞体积增大，染色体复制
同源染色体联会，四分体出现。
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅱ
前期
中期
后期
末期
染色体着丝粒排列在赤道板上
染色体排列散乱
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体移向细胞两极
细胞质逐渐缢裂形成四个精细胞
你排对了吗？7→8→2→3→5→1→4→6→9
请将下列图像按细胞分裂先后顺序排列好
1
6
5
4
3
2
9
8
7
卵巢
1.场所:
(二)卵细胞的形成过程：
卵细胞
卵泡
卵细胞的扫描电镜照片
（150倍）
哺乳动物的卵细胞在卵巢中形成。
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。
略微增大
染色体复制
同源染色体分开
联会
初级卵母细胞
着丝点分裂姐妹染色单体分开
次级卵母细胞
卵细胞
第二极体
减数第一次分裂
减数第二次分裂
卵原细胞
第一极体
细胞质均分
细胞质不均分
细胞质不均分
(二)卵细胞的形成过程：
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
精子
卵细胞
不
同
形成部位
精、卵数目
极体数目
细胞质、核分裂
变形
相同
精子和卵细胞形成过程的异同点
睾丸
卵巢
（1个精原细胞经过减数分裂后产生）
4个
（1个卵原细胞经过减数分裂后产生）
1个
无
3
均等分裂
核均等、质不均等分裂
都是染色体复制一次，细胞连续分裂两次，
子细胞内染色体数目均减半
有
无
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
次级精母细胞或者极体
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________。
15个初级卵母细胞可形成15个卵细胞
5个初级精母细胞可形成20个精子
15个
1.染色体的复制：
减数第一次分裂前的间期
2.同源染色体联会形成四分体：
减数第一次分裂前期
3.同源染色体分离：
减数第一次分裂后期
4.非同源染色体的自由组合：
5.染色体数目减半：
减数第一次分裂末期
6.姐妹染色单体分离：
减数第二次分裂后期
减数第一次分裂后期
思考： 在减数分裂过程中，下列变化发生于哪一时期：
合适的选材：
1.细胞内染色体数量较少。
2.选择雄性个体。
3.选择生殖器官进行取材观察。
三、通过实验——观察减数分裂的细胞图像
观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
1.观察目的：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。
先在低倍镜下依次找到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
不同时期的细胞，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
2．观察步骤
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。
识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
黑麦减数分裂的显微图像
染色体复制一次，细胞连续分裂两次
分同源
分姐妹
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、位置和数目来判断。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的细胞明显多于处于减数分裂Ⅱ的细胞。
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。
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。

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