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(共55张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
　一、减数分裂（第1课时）
学习目标：
1. 掌握减数分裂的概念及过程。
2. 说出同源染色体和四分体的含义。
3. 理解减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体等的行为变化。
问题探讨
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子
的染色体示意图
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
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
（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。
魏斯曼的预测：在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
特殊方式的有丝分裂——减数分裂
减数分裂
亲代
父本
母本
精子
卵细胞
受精卵
子代个体
（2N）
（N）
（2N）
（2N）
自主学习1
阅读课本P18-P21的内容，思考并讨论，回答以下问题。（6分钟）
1.精子是在哪里形成的？形成过程又有哪些阶段及细胞名称？
2.配子的形成为什么必须经过减数分裂？
3.精子是如何形成的，在形成过程中，染色体，染色单体及核DNA数是如何变化的？
4.什么是同源染色体？什么是联会？什么时候会有四分体？什么是互换？
精子的形成过程
（一）形成部位：人和其他哺乳动物的_______________。
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。
一部分的精原细胞(2n)
减数分裂
精细胞(n)
精原细胞(2n)
有丝分裂（增殖）
精原细胞(2n)
精子(n)
变形
睾丸(曲细精管)
曲细精管
（二）细胞名称的变化：
1个精原细胞
染色体复制
1个初级精母细胞
减数分裂Ⅰ
2个次级精母细胞
减数分裂Ⅱ
4个精细胞
变形
4个精子
二、精子的形成过程
初级精母细胞
精原细胞
特点：
1.染色体复制（即DNA复制和有关蛋白质的合成）
2..细胞的适度生长
（三）减数分裂前的间期
精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期
联会
------减数分裂Ⅰ
特点：同源染色体配对（联会），形成四分体
精子的形成过程
同源染色体：
减数分裂过程中配对的两条染色体
①形态、大小一般都相同
②一条来自父方，一条来自母方的染色体
（一般用不同的颜色来表示）
1和2是一对同源染色体，
3和4是一对同源染色体，
5和6是一对同源染色体。
非同源染色体：1、3 ；1、4； 1、5；1、6等等
减数分裂Ⅰ前期
精子的形成过程
------减数分裂Ⅰ
同源染色体两两配对的现象
减数分裂Ⅰ前期
联会：
------减数分裂Ⅰ
精子的形成过程
人染色体模式图
减数分裂过程中能够联会是同源染色体最关键的特征。
X、Y染色体虽然大小、形态不同，但减数分裂过程中发生了联会，因此它们也是同源染色体。
田鼠XY染色体的联会（电镜）
【知识链接】
雄果蝇染色体的联会（模式图）
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）
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
减数分裂Ⅰ前期
------减数分裂Ⅰ
精子的形成过程
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
减数分裂Ⅰ前期
互换：
------减数分裂Ⅰ
精子的形成过程
A B
C D
【概念辨析】请识图作答：
a a' b b'
c c' d d'
1.图中共有__条染色体，分别_____________；
____条染色单体，分别是_________________。
2.同源染色体有___对，分别是____________;
非同源染色体是_________________________。
3.四分体有______个。
4.图中姐妹染色单体指的是
____________________________;非姐妹染色
单体是_________________________________________________。
5.有丝分裂有联会现象吗？
4
A、B、C、D
8
a ,a',b,b',c,c',d,d'
2
A和B、C和D
A和C、A和D、B和C、B和D
2
a和a',b和b',c和c',d和d'
a和b,a和b',a和c,a和c',a和d,a和d',b和c,b和c'等
无
特点：各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。
前期
中期
减数分裂Ⅰ中期
------减数分裂Ⅰ
精子的形成过程
特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合
或
中期
减数分裂Ⅰ后期
后期
------减数分裂Ⅰ
精子的形成过程
末期
特点：
细胞膜从中间向内凹陷，将细胞质均等分裂，形成两个次级精母细胞。
结果：
①染色体数目________；
_______同源染色体
减数分裂Ⅰ末期
后期
次级精母细胞
初级精母细胞
减半
无
------减数分裂Ⅰ
精子的形成过程
次级精母细胞
------减数分裂Ⅱ
精子的形成过程
减数分裂Ⅱ前期
染色体散乱分布
减数分裂Ⅱ后期
着丝粒排列在赤道上
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
染色体数目暂时加倍
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
------减数分裂Ⅱ
精子的形成过程
减数分裂Ⅱ
前期
减数分裂Ⅱ
中期
减数分裂Ⅱ
后期
末期：均分为两个子细胞染色体数目减半
精原细胞
初级精母细胞（减数分裂Ⅰ）
次级精母细胞（减数分裂Ⅱ）
精细胞
精子
精子形成的过程图解
复制
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA是否复制
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
复制
不复制
有
无
不分裂
分裂
①同源染色体联会；
②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；
③同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
2n→n(减半)
n→2n→n(不减半)
4n→2n
2n→n
4n→2n
2n→0
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)
1.染色体复制时间
2.联会时染色体是否复制过
3.同源染色体的分开在什么时间；非同源染色体的自由组合在何时
4.姐妹染色单体的分开发生在什么时间
5.染色体数目减半是在什么时间
染色体数目减半的原因是什么
小试牛刀：染色体的行为变化判断
减数分裂Ⅰ前的间期
是
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅰ末期结束时
减数分裂前，染色体复制一次，连续分裂两次
学习目标：
1. 掌握减数分裂中染色体、染色单体、核DNA数目的变化规律。（重、难点）
2. 学会辨析细胞分裂的图像。（难点）
第2章 基因和染色体的关系
　一、减数分裂（第2课时）
自主学习
阅读课本P21-P24的内容，思考并回答以下问题。（5分钟）
1.比较卵细胞的形成过程与精子的形成过程的异同点。
2.分析减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA数量变化，尝试画出它们的变化曲线图。（假设原始生殖细胞染色体数目为2N）
3.比较减数分裂与有丝分裂异同点，并能区分它们的图像
卵细胞
卵泡
减数分裂
三、卵细胞的形成过程
形成部位：
卵巢
卵原细胞
初级卵母细胞
第一极体
第一极体
次级卵母细胞
第二极体
卵细胞
三、卵细胞形成过程
最终一个卵原细胞形成一个卵细胞（生殖细胞）和三个极体，三个极体最终都退化消失。
次级卵母细胞
不均等分裂
精子的形成 卵细胞的形成
不同点 产生部位
原始生殖细胞
是否变形
细胞质分裂是否均等
结果
相同点
比较卵细胞与精子形成过程的异同点
睾丸
卵巢
精原细胞
卵原细胞
是
是
否
减Ⅰ不均等分裂；次级卵母细胞减Ⅱ时也不均等分裂，第一极体减Ⅱ时均等分裂
一个精原细胞经减数分裂产生4个精子
一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体
染色体复制一次，而细胞连续分裂两次;子细胞染色体数目是原始生殖细胞的一半
减数分裂是进行 的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目 的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制 ，而细胞在减数分裂过程中连续分裂 。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的 比原始生殖细胞的减少 。
有性生殖
减半
一次
两次
染色体数目
一半
1）对象：
2）时期：
4）特点：
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。
5）结果：
成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞的一半。
有性生殖的生物
原始生殖细胞产生成熟生殖细胞
3）场所：
生殖器官
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
初级卵母细胞
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
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
卵细胞
第二极体
减数分裂前的间期
精原细胞
卵原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
第二极体
次级精母细胞
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
初级卵母细胞
减数分裂Ⅱ中期
精原 细胞 （减Ⅰ）初级精 母细胞 （减Ⅱ）次级精母细胞 精细胞
前中期 后期 染色体
DNA 分子数
染色 单体数
2N
2N
0
4N
4N
2N
2N
2N
2N
0
N
N
0
2N
N
四、减数分裂过程中相关物质的数量变化
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
同源染色体分离，染色体数目减半
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
染色体平均分配给子细胞
四、减数分裂过程中相关物质的数量变化曲线图
染色体数
间期
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
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别进入不同的子细胞中
四、减数分裂过程中相关物质的数量变化
核DNA分子数
间期
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
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
四、减数分裂过程中相关物质的数量变化
染色单体数
间期
次级精母细胞
1
2
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂 I
减数分裂 II
四、减数分裂过程中相关物质的数量变化
每条染色体上DNA数量
间期
五、减数分裂与有丝分裂异同点
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞
染色体复制次数
细胞分裂次数
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
一次
一次
二次
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
方法：一数二看三判断
一数：染色体数目
奇数:一定是减II
偶数：
二看有无同源染色体
无：一定是减II
有：
三判断同源染色体的行为
若有联会、配对、四分体，同源染色体位于赤道板两侧、分离则是减I
无特殊行为：
一定是有丝分裂
六、有丝分裂与减数分裂图像的区分
有丝分裂中期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅱ中期
有丝分裂后期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ后期
图形判断
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅰ前期
练习：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:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第一次
后
次级精母细胞
乙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
精细胞或极体
丙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
有 丝
后
体细胞
丁:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
卵细胞和极体
七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1．目的要求：
通过观察蝗虫的精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
2．材料用具：
蝗虫精母细胞减数分裂装片
3．实验步骤：
4．实验现象
在减数分裂Ⅰ中期，可以看到同源染色体有序地排列在赤道板两侧
在减数分裂Ⅱ中期，着丝粒将会排列在赤道板上
次级精母细胞在减Ⅱ前期和中期(减数分裂Ⅱ后期除外)中的染色体数目是正常体细胞染色体数目的一半，且次级精母细胞中没有同源染色体。
七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
5.易错提醒
(1)实验材料的选取宜选用雄性个体生殖器官,其原因为:
①雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数量。
②在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才继续完成减Ⅱ分裂。
(2)精巢内精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,因此可以观察到染色体数为N（除减Ⅱ后期的次级精母细胞）、2N（有丝分裂前、中期；减Ⅰ和减Ⅱ后期）、4N(有丝分裂后、末期）等不同的细胞分裂图像。
七、观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
学习目标：
掌握配子中染色体组合的多样性（难点）
掌握受精作用的概念、过程及意义。
理解有性生殖的变化与稳定。（重点）
第2章 基因和染色体的关系
　二、受精作用
思考：
“一母生九子，九子各不同”，有性生殖中，子代多样性的原因是什么？
自主学习
1.尝试构建模型去解释配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
2.什么是受精作用？
3.受精作用对于生物的遗传有什么意义？
阅读课本25-27页的内容，思考以下问题：5分钟
减Ⅱ
若精原细胞含有1对同源染色体Aa，则其能产生__种精细胞；个体可产生__种精细胞。
A
A
a
a
A
a
A
a
A
a
减Ⅰ
精原细胞
间 期
2
2
初级精母细胞
次级精母细胞
模型建构：配子中染色体组合的多样性
①一对同源染色体
A
A
a
a
A
a
A
a
A
a
精原细胞
间 期
B
b
B
B
B
b
b
b
B
b
减Ⅱ
减Ⅰ
初级精母细胞
次级精母细胞
模型建构：配子中染色体组合的多样性
②两对同源染色体
若精原细胞含2对同源染色体AaBb，个体可产生__种精细胞。
A
A
a
a
A
a
A
a
A
a
精原细胞
间 期
B
b
B
B
B
b
b
b
B
b
22
减Ⅱ
减Ⅰ
初级精母细胞
次级精母细胞
n对同源染色体，个体可产生__种精细胞。
2n
模型建构：配子中染色体组合的多样性
②两对同源染色体
一个含有n对同源染色体的生物体，产生 种类型的精子；
产生 种类型的卵细胞。
一个含有n对同源染色体的精原细胞，产生 个精子；
产生___种类型的精子。
一个含有n对同源染色体的卵原细胞，产生 个卵细胞；
产生___种类型的卵细胞。
配子中染色体组合的多样性
4
2
1
1
2n
2n
经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。
互换
二、受精作用
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
1.概念：
2.过程：
精子头部进入，尾部在外
卵细胞膜发生复杂反应，阻止其他精子进入
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合使彼此的染色体会合在一起
受精卵中染色体数目又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)。
受精实质:
受精结果:
受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供一半
受精卵中的DNA（质基因）: 母方提供更多一些
子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
3.减数分裂和受精作用的意义：维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
判断
受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。
4.卵细胞受精前后的变化：
（1）受精前，细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢；
（2）受精后，受精卵迅速进行细胞分裂和分化，最终发育成新生命。发育过程中遗传物质与环境相互作用。
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
初级卵母细胞
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
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
卵细胞
第二极体
减数分裂前的间期
精原细胞
卵原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
第二极体
次级精母细胞
次级卵母细胞
第一极体
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
初级卵母细胞
减数分裂Ⅱ中期
练习：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:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第一次
后
次级精母细胞
乙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
精细胞或极体
丙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
有 丝
后
体细胞
丁:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________
减数第二次
后
卵细胞和极体

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