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第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
18-28页
无丝分裂
有丝分裂
体细胞
意义： DNA、染色体的数目不变，保持了遗传物质的稳定性。
DNA、染色体复制一次，细胞分裂一次
染色体:
染色单体:
DNA:
1
1
0
1
2
2
1
2
2
4
生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。
体细胞：除了生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有200多种，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
父亲
精子
母亲
受精卵
卵细胞
孩子
46条
23对
46条
23对
46条
23对
23条
23条
思考：
1.精子、卵细胞是通过有丝分裂产生的吗？
发育
46条

2.它们的染色体数目
与体细胞的有什么区别？
（有丝分裂）
不是
数目减半
6
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--同源染色体？
精子
（来自父方）
卵细胞
（来自母方）
受精
受精卵
（体细胞）
①形状、大小一般都相同
②一条来自父方，一条来自母方
③减数分裂时配对（又叫联会）
画图时用不同颜色
同源染色体联会，四分体出现
四分体
一对同源染色体
一对同源染色体
（含四条染色单体/个）
四分体
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
有丝分裂中有同源染色体吗？有联会吗？
有 同源染色体 无联会
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a′的关系？
a与b′的关系？
（同源染色体）
（非同源染色体）
（姐妹染色单体）
（同源染色体的非姐妹染色单体）
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。
（1）此细胞中有 条染色体？有 条染色单体？
（2）此细胞中有 对同源染色体，它们是 。
（3）此细胞中 是非同源染色体。
（4）这个细胞中有 个四分体，它们是 。
4
8
2
AB、CD
AC、AD
BC、BD
2
据图回答下列问题：
AB、CD
同源染色体：
①形状、大小一般都相同
②一条来自父方，一条来自母方
③减数分裂时配对（联会）
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
减数第一次分裂（MⅠ）
1、MⅠ前期
初级精母细胞
初级精母细胞
同源染色体联会，
形成四分体
精原细胞
间期
染色体复制，
体积稍稍增大
初级精母细胞
互换：
四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉，并且相互交换一部分染色体。
a
a,
b
b,
减数第一次分裂中期
同源染色体排列在赤道板上
减数第一次分裂后期
同源染色体分开，
非同源染色体自由组合
非同源
染色体的
组合一
自由组合
Ａ　Ｂ
a　b
Ａ　b
a　Ｂ
组合二
组合三
组合四
非同源
染色体的
自由组合
组合一
组合二
组合三
组合四
组合方式（或产生的配子种类）
=2n
（n为同源染色体的对数）
如果染色体是三对而不是两对，那么将会产生多少种不同类型的配子？
增加了配子的多样性，从而产生遗传性变异
减数第一次分裂末期
形成两个次级精母细胞，
染色体数目减半
减数第二次分裂前期
减数第二次分裂
（同有丝分裂，无同源染色体）
减数第二次分裂
中期
减数第二次分裂
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
后期
减数第二次分裂
末期
精细胞
精细胞经过变形成为蝌蚪状的精子，
不属于减数分裂的过程。
变形期--精子
联会：同源染色体两两配对的现象
同源染色体：配对的两条染色体，
形状、大小一般相同，
一条来自父方，一条来自母方。
四分体：联会后每对同源染色体含有四条染色单体
2、相关的概念
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。
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个四分体
1对
2条
4条
4个
8条
精子形成的过程总结
睾丸
1.场所:
2.过程及其特点:
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精细胞（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂
细胞分化
间期：细胞体积增大、染色体复制
▲前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
▲中期：同源染色体排列在赤道板上
▲后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
着丝粒分裂，染色单体分离
4个2种精子（染色体数:n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
一、减数分裂及其相关概念
进行有性生殖的生物
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
范围:
时间：
特点:
结果:
1、减数分裂的概念
成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
产生成熟生殖细胞时
无细胞周期
精原细胞→ →
(原始生殖细胞)
二、精子的形成过程
睾丸(精巢)
1.场所:
睾丸内有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞即精原细胞。
精原细胞由 产生
有丝分裂
（一）减数第一次分裂
精原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
着丝点分裂
精细胞
精子
（二）减数第二次分裂
变形
个体
（46条）
精子
（23条）
卵细胞
（23条）
父亲
（46条）
受精卵
（46条）
有丝分裂
细胞分化
受精作用
母亲
（46条）
减数分裂
2、过程
时期 图像 主要特点
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
细胞体积增大，染色体复制
同源染色体联会，形成四分体，可能发生交叉互换
同源染色体排列在赤道板上
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向两极
时期 图像 主要特点
减Ⅱ间期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
没有间期，或间期很短
染色体散乱分布在细胞中
染色体的着丝点排列在赤道板上
着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并移向两极
精子的形成过程
染色体复制
1个 精原细胞
1个 初级精母细胞
2个 次级精母细胞
联会、四分体
同源染色体分离
减数第一次分裂
着丝点分裂
姐妹染色单体分开
4个 精细胞
变形
4个 精子
减数第二次分裂
间期
分裂期
2个 次级精母细胞
同源染色体配对——联会
四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
减数第一次分裂的特点
染色体复制
染色体数目减半
　　染色体不再复制，每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。
减数第二次分裂的特点
1、人的精原细胞在减数分裂过程中，能形成多少个四分体？
出现四分体的时期？
此时，有多少条染色体？
多少条染色单体？
2、染色体数目减半，发生于何时期？原因？
DNA数目减半，发生于何时期？原因？
23
减Ⅰ前
46
92
减Ⅰ；同源染色体分离，进入两个子细胞中
减Ⅱ ；着丝点分裂后形成的染色体分别进入两个子细胞中
3、 同源染色体分离，发生于何时期？
非同源染色体自由组合，发生于何时期？
交叉互换，发生于何时期？
着丝点分裂，发生于何时期？
4、雄性减Ⅰ过程中有无同源染色体，细胞名称？
雄性减Ⅱ过程中有无同源染色体，细胞名称？
有丝分裂中有无同源染色体，细胞名称？
减Ⅰ后
减Ⅰ后
减Ⅰ前
减Ⅱ后
有，初级精母细胞
有，次级精母细胞
有，体细胞
A
B
C
D
E
F
G
H
I
请给它们排序
GCHEAFDBI
三、卵细胞的形成过程
卵细胞
第一极体
第二极体
次级卵母细胞
卵原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
着丝点分裂
着丝点分裂
1、场所：卵巢
2、精子和卵细胞形成过程的差异：
精子形成过程 卵细胞形成过程
细胞质 分裂情况
是否变形
结　果
初精减Ⅰ，
次精减Ⅱ
均等分裂
初卵减Ⅰ，次卵减Ⅱ
不均等分裂
第一极体减Ⅱ均等分裂
变形
不变形
1个精原细胞→4个精细胞
1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体（退化消失)
卵原细胞经有丝分裂产生
总结减数分裂过程中染色体的行为变化：
染色体的复制
同源染色体联会
出现四分体
同源染色体排列在赤道板上
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
次级精(卵)母细胞
染色体的着丝点排列在赤道板上
着丝点分裂，染色单体分开成为两条染色体，并分别移向两极
精(卵)细胞
（减Ⅰ间）
（减Ⅰ前）
（减Ⅰ前）
（减Ⅰ中）
（减Ⅰ后）
（减Ⅱ中）
（减Ⅱ后）
减数第一次分裂
减数第二次分裂
初级精(卵)母细胞
精(卵)原细胞
减数第一次分裂
四、观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
减数分裂的观察不选择雌性个体的原因：
（1）卵细胞产生的数量少
（2）在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞
精原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
着丝点分裂
精细胞
精子
变形
2n
2n
2n
2n
2n
n
n
n
2n
n
n
五、染色体、核DNA的变化曲线
2n
4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
n
n
2N
4N
染 色 体 变 化 曲 线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精细胞
减数分裂与有丝分裂的区别
比较项目 减数分裂 有丝分裂
发生的场所
染色体复制
细胞分裂次数
子细胞染色体数
子细胞的类型
同源染色体联会
同源染色体分离
只在生殖腺内
全身各处
一次
一次
两次（4个）
一次（2个）
比母细胞减半
与母细胞相同
成熟的生殖细胞
体细胞或
原始生殖细胞
有
有
无
无
六、判断有丝分裂、减数分裂图像的方法
一看染色体数目（后期时只数细胞一极）。若为奇数，一定是减Ⅱ；若为偶数，则进行二看。
二看有无同源染色体。
若无，一定是减Ⅱ；若有，则进行三看。
三看同源染色体行为。
若有联会，四分体，同源染色体排列在赤道板上，同源染色体分离等现象，一定是减Ⅰ；
若没有上述行为，则是有丝分裂。
细胞名称、什么分裂、什么时期
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
如图为高等动物的细胞分裂示意图。下列叙述正确的是
A.图甲一定为次级精母细胞
B.图乙一定为初级精母细胞
C.图丙为次级卵母细胞或极体
D.图丙中的M、m为一对同源染色体
B
七、配子中染色体组合的多样性
配子多样性的原因：
1.非同源染色体自由组合（减Ⅰ后）
2.同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换(减Ⅰ前)
个体多样性的原因：
1.配子的多样性
2.精卵结合的随机性
（一）减数第一次分裂
精原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
着丝点分裂
精细胞
精子
（二）减数第二次分裂
变形
联会
四分体
同源染色体分离
着丝点分裂
染色体复制
非姐妹染色单体的无交叉互换
一个次精产生精子：1种
非姐妹染色单体的有交叉互换
一个次精产生精子：2种
1个个体，产生 种配子。
（n代表同源染色体对数或等位基因对数）
1个卵原细胞，产生 个卵细胞， 种类型。
不考虑交叉互换
1
1
2n
1个精原细胞，产生 个精子， 种类型。
4
2
八、受精作用
1、定义：卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程结构
2.过程：
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→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→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合→二者的染色体会合。
3.结果：
受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，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）。
4、意义：
（1）子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现有性生殖的优越性。
（2）维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的
受精卵
细胞核：
细胞质：
受精卵的核基因：父母各给一半
受精卵的质基因：几乎全来自于母方
精子的核+卵细胞核
几乎全由卵细胞提供
画出产生该卵细胞减Ⅰ后、减Ⅱ后
变式曲线：

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