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(共73张PPT)
专题14 光合作用（第2课时）
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时
温故知新
真核细胞进行细胞分裂的方式有几种
体细胞
有丝分裂
无丝分裂
生殖细胞
减数分裂
细胞周期
分裂间期
分裂期
（无细胞周期）
（无细胞周期）
前期、中期、
后期、末期
高等植物细胞的有丝分裂过程
分裂间期
前期
中期
后期
末期
细胞周期
分裂期（有丝分裂）
复制合成适度长
膜仁消失现两体
形定数晰赤道齐
粒裂数加均两极
两体消失现膜仁
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
温故知新：有丝分裂过程
将亲代细胞的染色体进行复制（关键是DNA的复制）之后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而在细胞的亲代和子代之间保持遗传物质的稳定性。
染色体复制1次，细胞分裂1次
讨论
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.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
①配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半；
②配子的染色体来自体细胞中每对染色体中的一条染色体。
问题探讨
课本P18
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
讨论
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。
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
魏斯曼预测：
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。
问题探讨
课本P18
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
精子
卵细胞
受精
减半
恢复
减数分裂
减数分裂
问题探讨
课本P19
♀
♂
减数分裂
成熟生殖细胞中的染色体数目比
原始生殖细胞减少一半
4.结果：
染色体只复制一次，而细胞分裂两次
原始生殖细胞 成熟生殖细胞时
2.时期：
进行有性生殖的生物
1.范围：
3.特点：
课本P22
精子的形成过程
03
The process of sperm formation
二、减数分裂——精子形成过程
1、场所：
2、过程：
睾丸（曲细精管中）
精原细胞：可通过　　　　分裂进行增殖，
染色体数目与体细胞　　　　。
相同
有丝
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
精原细胞
有丝分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
变形
课本P19
染色体复制
二、减数分裂——精子形成过程3、精子形成的大致过程：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1个精原细胞染色体复制减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形形成过程：间期减数分裂Ⅰ：减数分裂Ⅱ：前期、中期、后期、末期前期、中期、后期、末期课本P19减数分裂
减数分裂前的间期
初级精母细胞
：
间期
精原细胞
精子的形成过程
课本P20
特点：
1.DNA（染色体）复制
2.有关蛋白质的合成
3.细胞的适度生长
精子的形成过程
初级精母细胞
2.减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
课本P20
特点：
①同源染色体联会，形成四分体
②四分体的非姐妹染色单体可能发生互换
可以发生互换
联会
二、减数分裂——精子形成过程
重点概念理解：
1.同源染色体与非同源染色体
2.联会与四分体
3.姐妹染色单体与非姐妹染色单体
4.互换（可能进行）
课本P20
重点概念理解
1.同源染色体与非同源染色体
同源染色体：
是指减数分裂过程中配对的两条染色体，形态和大小一般相同；一条来自父方，一条来自母方。（一般用不同的颜色来表示）
同源染色体：
非同源染色体：
A与B、C与D
A与C、A与D、B与C、B与D
非同源染色体：
是指形态和大小各不相同；且在减数分裂过程中不配对的染色体。
课本P20
X和Y染色体大小不同，但却是同源染色体
重点概念理解
2.姐妹染色单体与非姐妹染色单体
姐妹染色单体：是指同一个着丝粒连接着的两条染色单体。
姐妹染色单体：
非姐妹染色单体：
a与a′、 b与b′、 c与c′、 d与d′
a与b、 a与b′、 a′与b、 a′与b′
非姐妹染色单体：没有连接在同一个着丝粒连着的两条染色单体。
课本P20
重点概念理解
3.联会与四分体
联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。
+
约会
联会
四分体
四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
同源染色体未联会时，无四分体
1个四分体 = 对同源染色体
= 条染色体
= 条染色单体
= 个DNA
1
2
4
4
课本P20
重点概念理解
4.互换（可能进行）
互换：在四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕，并且交换相应的片段。
交叉互换
可能发生互换：
a与b（b′）、 a′与b（b′）
课本P20
（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
A与B、C与D
A与C
2
A与B、C与D
A与D
B与C
B与D
2.下列有关同源染色体配对的叙述,错误的是 (　　)A.配对发生于减数分裂Ⅰ过程中B.配对后的染色体将进行复制C.只有同源染色体能配对D.配对后形成的每个四分体含有4个DNA分子
B
针对训练：
精子的形成过程
3.减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
初级精母细胞
跟有丝分裂中期有何不同？
有丝分裂中期
课本P20
特点：
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。
特点：
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
课本P20
有丝分裂后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ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：
染色体数目减半
不再含有同源染色体
课本P20
前期
后期：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
减数分裂II
：次级精母细胞
中期
注意：减Ⅱ间期的时间很短或者没有，但一定无染色体的复制
特点：细胞无同源染色体
课本P20-21
特点：
减数分裂结束，
两个次级精母细胞
形成四个精细胞，
染色体数目减半，
核DNA数目减半。
4个精细胞
2个次级精母细胞
9、减数分裂Ⅱ末期
课本P20-21
下图是动物睾丸中减数分裂过程的示意图,请分析回答下列问题。
(1)A、C、G分别表示什么细胞
初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞。
(2)甲过程中染色体有哪些特殊行为
①同源染色体联会;②四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段;③同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。
(3)染色体数目减半和姐妹染色单体的消失分别发生在图中的哪个过程
染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ过程中,即甲过程;姐妹染色单体的消失发生在减数分裂Ⅱ的后期,即乙过程。
B
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ中期
二、减数分裂——精子形成过程3、精子形成的大致过程：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1个精原细胞染色体复制减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形形成过程：间期减数分裂Ⅰ：减数分裂Ⅱ：前期、中期、后期、末期前期、中期、后期、末期课本P19D
根据减数分裂过程染色体行为变化, 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.同源染色体的分离发生在： 。
4.染色体着丝粒分裂发生在： 。
5.染色体数目减半发生在： 。
知识小结
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ末期
减数分裂Ⅱ后期
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→2N)
4个精细胞(染色体数：N)
减数分裂前的间期：　
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
末期：形成4个精细胞
4个精子(染色体数：N)
变形
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合
精子形成过程：
染色体数减半
2N→N
无同源染色体
N→2N→N
末期：形成2个次级精母细胞
前期：染色体散乱分布
中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
染色体复制、细胞体积增大
卵细胞的形成过程
04
The formation of an egg cell
卵细胞的形成过程
（1）场所：
卵巢
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。
在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
卵原细胞
卵细胞
减数分裂
卵原细胞
有丝分裂
课本P21
精子形成过程→卵细胞形成过程
初级精母细胞
精原细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
变形
卵原细胞
初级卵母细胞
第一极体
次级卵母细胞
第一极体
次级卵母细胞
第二极体
卵细胞
精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不 同 点 场所
细胞质 分裂方式
是否变形
结果
相同点 染色体的变化行为相同: 睾丸
卵巢
均等分裂
卵母细胞不均等分裂；
极体均等分裂
变形
不变形
1个精原细胞
↓
4个精子
1个卵原细胞
↓
1个卵细胞+3个极体(退化消失）
染色体复制一次，细胞连续分裂两次，
形成的生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半
D
精卵形成过程图像的比较
[典例]如图为某高等动物的细胞分裂示意图，下列叙述正确的是(　　)
A.甲产生的子细胞一定精细胞
B.乙产生的子细胞一定为次级精母细胞
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
初级精母细胞
次级精母细胞或极体
次级卵母细胞
减数分裂和有丝分裂的比较
区别 有丝分裂 减数分裂
形成细胞类型
特点
形成子细胞数目
染色体数目变化
同源染色体行为
体细胞
生殖细胞
染色体复制1次，
细胞分裂1次
染色体复制1次，
细胞分裂2次
4个精子或
1个卵细胞和3个极体
2个
2N→2N
2N→N
同源染色体联会、互换、分离等
没有
“三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像：
一数
染色体数
奇数→
偶数→
减数分裂Ⅱ
二看
有无 同源 染色体
无→
有→
减数分裂Ⅱ
三判断
同源 染色体行为
出现联会、四分体、同源染色体分离→
无上述行为→
减数分裂Ⅰ
有丝分裂
一数二看三判断
（1）三种“前期”比较
先看有无
同源染色体
有→
无→
③：减数分裂Ⅱ前期
再看有无联会
有→
无→
②：减数分裂Ⅰ前期
①：有丝分裂前期
① ② ③
（2）三种“中期”比较
① ② ③
先看有无
同源染色体
有→
无→
②：减数分裂Ⅱ中期
着丝粒排列在赤道板上→
③：减数分裂Ⅰ中期
①：有丝分裂中期
着丝粒排列在赤道板两侧→
（3）三种“后期”比较
① ② ③
先看有无
同源染色体
有→
无→
②：减数分裂Ⅱ后期
着丝粒分裂，染色单体分离→
③：减数分裂Ⅰ后期
①：有丝分裂后期
同源染色体分离→
2.下图为某动物细胞分裂示意图,该细胞处于 (　　)
A.有丝分裂中期 B.有丝分裂后期
C.减数分裂Ⅰ后期 D.减数分裂Ⅱ前期
C
【典例2】下图甲、乙、丙分别表示某一高等动物3个正在进行分裂的细胞,下列说法正确的是 (　　)
甲 乙 丙
A.甲、乙、丙3个细胞内均含有同源染色体
B.甲产生的是次级精母细胞
C.乙产生的是精细胞
D.丙产生的是体细胞
体细胞或原始的生殖细胞
精细胞
B
相关曲线及解题技巧
05
Related curves and problem solving skills
染色体变化曲线
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
2N
4N
间期
N
间期 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体
2n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
n→2n
2n→n
减Ⅰ末期，同源染色体分离，平均进入两个子细胞，染色体数目减半。
减Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
减Ⅱ末期，细胞一分为二。
染色体规律：粒裂升，逢末降
DNA变化曲线
2N
4N
间期
N
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
DNA
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
减Ⅰ末期，DNA随同源染色体分离，平均进入两个子细胞。
减Ⅱ末期，
细胞一分为二，DNA平均进入两个子细胞。
间期(S期)，DNA复制
DNA规律：间升，逢末降
染色单体变化曲线
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色单体
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
0→4n
4n
4n
4n
2N
4N
间期
N
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期(S期)，
染色体复制，
形成染色单体
减Ⅰ末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
减Ⅱ后期，
着丝粒分裂，染色单体消失。
染色单体规律：间升，Ⅰ末降，粒裂无
每条染色体上DNA分子数量的变化
2
0
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
1
G1
S
G2
a
b
★发生a→b的原因是： 。
着丝粒分裂
减数分裂Ⅱ后期
AB段：
BC段：
CD段：
DE段：
减数分裂前的间期(S期)
减数分裂Ⅰ+减数分裂Ⅱ前期、中期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ后期、末期
3.细胞分裂过程中一条染色体上的DNA含量的变化情况如下图所示。下列叙述错误的是 (　　)
A.AB可表示DNA分子复制
B.DE可表示减数分裂Ⅱ全程
C.CD可表示染色体的着丝粒分裂
D.BC可表示有丝分裂前期和中期
B
着丝粒分裂
DNA分子复制
3.下图表示哺乳动物精子的形成过程中一个细胞内核DNA含量的变化。下列对本图的解释完全正确的是 (　　)
A.同源染色体的联会发生在D~E的初期
B.E点染色体数目为n,F点染色体数目又出现短时间的加倍
C.E点等位基因分离,F点染色体的着丝粒分裂
D.A~C是间期,C~F是分裂期,F~G是精细胞变形阶段
D
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
2.选材要求：
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。
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时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，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，特别是减Ⅱ分裂图像，一般不选择雌性个体的生殖器官。
实验材料的选择
(1)一般来说，雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官，如动物精巢，植物花药。
课本P24
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
实验流程
(1)装片制作：
(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→压片
(2)显微观察
观察步骤
低倍镜观察
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
高倍镜观察
观察步骤
再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目
先在低倍镜下依次找到减数分裂Ⅰ中期、后期和减数分裂Ⅱ中期、后期的细胞
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
绘图
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ末期
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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上，末期细胞两极的染色体不含染色单体。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
练习与应用
一、概念检测(P23)
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（ ）
ⅹ

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
练习与应用
一、概念检测(P23)
B
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
练习与应用
一、概念检测(P23)
C
练习与应用
一、概念检测(P23)
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？
这个细胞正在进行减数分裂，因为细胞中出现了四分体。
(2) 细胞中有几条染色体？几条染色单体？
细胞中有4条染色体，8条染色单体。
练习与应用
一、概念检测(P23)
(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？
细胞中有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。
(4) 细胞中包含哪些姐妹染色单体？
细胞中a与a'、b与b' 、c与c' 、d与d'是姐妹染色单体。
(5) 这些细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？
子细胞中有2条染色体。
练习与应用
一、概念检测(P23)
(6) 尝试画出这个细胞的分裂后期图。
A
B
C
D
A
B
C
D
二、拓展应用(P23)
练习与应用
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。图中短线表示长度为5μm。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，染色体形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期
二、拓展应用(P8)
练习与应用
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。
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，在减数分裂过程中，染色体已移向细胞的两极，但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。
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，因此该个体的性状也是异常的。
二、拓展应用(P8)
练习与应用
3. 在精细胞变形为精子的过程中，精子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？
精子与卵细胞结合时，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，使精子具备了适于游动的能力；大部分细胞质及多少细胞器被丢弃，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而消耗能量；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。
THANK YOU

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