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(共34张PPT)
§2-1 减数分裂和受精作用——第一课时
基因和染色体的关系
　　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。
1.前言——问题探讨
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子中的染色体与体细胞的染色体的区别在于：
（1）配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
（2）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。
讨论
♀
♂
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
1.前言——预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
人物
1.前言——预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
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。
理论预测
配子
♂
♀
×
♂
P
F1
♀
人物
1.前言——预言
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
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。
理论预测
配子
♂
♀
×
♂
P
F1
♀
其他科学家通过显微镜观察证实了魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂：减数分裂。
证实
人物
人的睾丸和精子示意图
2.精子的形成过程——场所
人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。
睾丸中有许多弯弯曲曲的曲细精管。
曲细精管中有大量的雄性原始生殖细胞——精原细胞。
精原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与体细胞相同。
曲细
精管
精原细胞
（原始的生殖细胞）
初级精母细胞
次初级精母细胞
减数分裂
前的间期
减数分裂Ⅰ
(减数第一次分裂)
减数分裂Ⅱ
(减数第二次分裂)
变形期
精细胞
2.精子的形成过程——过程
精子
（成熟的生殖细胞）
2.精子的形成过程——过程
2.精子的形成过程——过程（间期）
体积增大
染色体复制，成为初级精母细胞
形成姐妹染色单体
染色体呈染色质丝的状态
2.精子的形成过程——过程（间期）
体积增大
染色体复制，成为初级精母细胞
形成姐妹染色单体
染色体呈染色质丝的状态
丝状的染色质
有利于DNA的复制
杆状的染色体
有利于在细胞中移动并分配
间期
D复蛋合现单体
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ前期）
间期
减Ⅰ前期
发生联会现象：同源染色体两两配对的现象。
出现四分体结构：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
四分体中的非姐妹染色单体常发生互换。
膜仁消失现两体
联会四分体互换
形状和大小：一般都相同
同源染色体
来源：不同，一条来自父方、一条来自母方
（特例：人的X和Y染色体形状和大小不同）
同源染色体两两配对（联会）
染色体互换示意图
染色体互换的照片
四分体：联会的每对同源染色体含有4个染色单体。
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ前期）
配对的原因：
同源染色体上DNA碱基序列高度同源，相互吸引，在蛋白质作用下紧密连接。
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ前期）
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ前期）
姐妹染色单体
姐妹染色单体
交换
1
2
3
4
1和2互为姐妹染色单体
3和4互为姐妹染色单体
1和3互为非姐妹染色单体
2和3互为非姐妹染色单体
2.精子的形成过程
例1.下列关于同源染色体和四分体的“一定”的叙述，正确的是( )。
A.同源染色体在细胞分裂过程中一定能够配对
B.含有四条姐妹染色单体的一定是四分体
C.一个四分体一定是一对同源染色体
D.一对同源染色体一定是一个四分体
C
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ前期）
常染色体
性染色体
人的体细胞中有46条（23对）染色体
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ前期）
例2.下图中，属于同源染色体的是（　　 ）
①
②
③
④
⑤
④⑤
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ中期）
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
同源染色体排列在赤道板两侧
着丝粒都附着在纺锤丝上
形定数清赤道齐
（注意与有丝分裂中期的区别）
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
在纺锤丝牵引下，同源染色体分离向两极移动，非同源染色体自由组合（基因重组）。
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ后期）
同源分离向两极
2.精子的形成过程——过程（减Ⅰ末期）
减Ⅰ后期
次级精母细胞
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
每个次级精母细胞中染色体数目减半
“初”分变“次”染减半
2.精子的形成过程——过程（减Ⅱ ）
减Ⅱ中期
减Ⅱ间期：很短或无，染色体不再复制（可忽略）
减Ⅱ前期：染色体散乱分布于细胞中（与有丝分裂相似，但无同源染色体）
减Ⅱ中期：染色体（非同源）着丝粒排列在赤道板上
减Ⅱ后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目暂时加倍。在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。
减Ⅱ末期：两个次级精母细胞分裂成四个精细胞
减Ⅱ前期
精细胞
减Ⅱ后期
2.精子的形成过程——过程（变形）
精细胞变形成为精子
精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能摆动
精细胞
精子
注意：该过程不属于减数分裂
2.精子的形成过程——过程（变形）
思考：精细胞的变形对受精作用有什么意义？
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，
其中细胞核变成精子头部的主要部分，
高尔基体发育为头部的顶体，
中心体演变为精子的尾，
线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
2.精子的形成过程——整体过程
精原细胞
联会
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ前
减Ⅱ中
减Ⅱ后
减Ⅱ末
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期
变形
分同源
分姐妹
无同源染色体
2n
2n
染色体数目
2n
2n
n
n
2n
n
n
染色单体数目
4n
0→4n
4n
4n
2n
2n
0
0
0
DNA分子数目
4n
2n→4n
4n
4n
2n
2n
2n
n
n
2.精子的形成过程——整体过程
2.精子的形成过程
例3．同源染色体两两配对的联会现象发生在（ ）
A．有丝分裂的中期 B．有丝分裂的后期
C．减数分裂I前期 D．减数分裂I中期
C
例4．减数分裂中染色体数目减半的关键原因是（ ）
A．染色体不复制 B．同源染色体分离
C．着丝点分裂 D．染色单体分离
B
2.精子的形成过程
例5．下面是减数分裂过程中几个步骤，选出正确的顺序是（　　）
（1）着丝点的分裂，染色体分开 （2）形成四个子细胞
（3）进行第二次分裂 （4）同源染色体分开
（5）染色体交叉互换 （6）联会
（7）染色体的复制 （8）细胞质分裂
A．7→8→6→1→2→4→3→5
B．1→3→5→7→2→4→6→5
C．7→6→5→3→1→8→4→5
D．7→6→5→4→3→1→8→2
D
2.精子的形成过程
例6．如图所示是某动物（以2n=4示意）雄性个体内正处于细胞分裂的一组图像。下列叙述错误的是（　　）
②
③
④
A．动物睾丸中可能同时出现以上细胞
B．②、④分别处于有丝分裂中期和后期
C．①、③分别为减数分裂后期Ⅱ和中期Ⅰ
D．上述细胞中有8条染色单体的是②③④
①
D
2.精子的形成过程——整体过程
思考：假设有两种分裂方案:
方案一：减数分裂Ⅰ均分同源染色体，减数分裂Ⅱ均分每个着丝粒上的染色单体。
方案二：减数分裂Ⅰ均分每个着丝粒上的染色单体，减数分裂Ⅱ均分同源染色体。
从节省能量的角度考虑，你认为选择方案___的生物更容易存活。
间期
复制
减数分裂II
“分姐妹”
方案一
汉水丑生侯伟作品
减数分裂I
“分同源”
减数分裂II
“分姐妹”
2.精子的形成过程——整体过程
思考：假设有两种分裂方案:
方案一：减数分裂Ⅰ均分同源染色体，减数分裂Ⅱ均分每个着丝粒上的染色单体。
方案二：减数分裂Ⅰ均分每个着丝粒上的染色单体，减数分裂Ⅱ均分同源染色体。
从节省能量的角度考虑，你认为选择方案___的生物更容易存活。
汉水丑生侯伟作品
汉水丑生侯伟作品
均分8对同源染色体，均分8个着丝粒
汉水丑生侯伟作品
复
制
第一次
分裂
第二次
分裂
第二次
分裂
方案二
2.精子的形成过程——整体过程
思考：假设有两种分裂方案:
方案一：减数分裂Ⅰ均分同源染色体，减数分裂Ⅱ均分每个着丝粒上的染色单体。
方案二：减数分裂Ⅰ均分每个着丝粒上的染色单体，减数分裂Ⅱ均分同源染色体。
从节省能量的角度考虑，你认为选择方案___的生物更容易存活。
从节省能量的角度考虑，选择方案___的生物更容易存活。因为，方案一中，细胞要分裂8个着丝点，均分4对同源染色体；方案二中，细胞要分裂___个着丝粒，均分___对同源染色体。
一
8
8
2.精子的形成过程——整体过程
思考：如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样？
后代染色体数目会成倍增加，生物的前后代染色体数目不能保持稳定。
如果某种生物染色体数目是2N，配子形成与体细胞增殖一样，也是通过有丝分裂，那么配子的染色体数目是2N，受精后子一代的染色体数目是4N。依次类推，子二代为8N，子三代为16N……
2.精子的形成过程——小结
本课学习结束

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