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(共71张PPT)
专题9 遗传的细胞基础
第三单元 细胞的生命历程
精子和卵细胞
受精卵
考点一 减数分裂和受精作用
曲细精管
人的睾丸和精子示意图
场所：
起点细胞：
精原细胞
(特殊的体细胞)
精原细胞（增殖）
有丝分裂
分裂分化
精子
睾丸
精原细胞
一、精子形成场所 （以哺乳动物为例）
二、精子形成方式的探究
D 得出结论
C 实验证据
B 做出推理
A 提出问题
若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，子代体细胞中染色体的数目会发生什么变化？
D 得出结论
C 实验证据
B 做出推理
A 提出问题
46
46
父
母
46
46
92
92
新个体
受精卵
卵细胞
精子
有丝分裂
受精作用
二、精子形成方式的探究
若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，子代体细胞中染色体的数目会发生什么变化？
D 得出结论
C 实验证据
B 做出推理
A 提出问题
若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，子代体细胞中染色体的数目会发生什么变化？
资料1
1883年，比利时胚胎学家比耐登观察到马蛔虫精子、卵细胞的染色体数目为2，而体细胞和受精卵中染色体数目则为4。
二、精子形成方式的探究
二、精子形成方式的探究
D 得出结论
C 实验证据
B 做出推理
A 提出问题
若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，子代体细胞中染色体的数目会发生什么变化？
生物 体细胞（2n） 精子 （n） 生物 体细胞（2n） 精子
（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
资料2
二、精子形成方式的探究
D 得出结论
C 实验证据
B 做出推理
A 提出问题
精子（卵细胞）的形成方式是 ，
其染色体数目仅为体细胞的 一半。
减数分裂
若精子（卵细胞）通过有丝分裂形成，子代体细胞中染色体的数目会发生什么变化？
生物 体细胞（2n） 精子 （n） 生物 体细胞（2n） 精子
（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
资料2
三、减数分裂过程（精子中染色体形态）
思考：
活动一
分小组模拟马蛔虫减数分裂的结果，在学案上画出子细胞中2条染色体形态的可能情况。
4条
2条
染色体数目减半，是随机减半吗？形态上有无要求？
？
三、减数分裂过程（精子中染色体形态）
资料2：同一物种形态大小相同的染色体携带的遗传信息种类相同，功能相同。配子中缺乏部分遗传信息时，一般不能存活。
三、减数分裂过程（精子中染色体形态）
同源染色体：
结论2
减数分裂 （是、不是）随机减半，而是将 分离。
形态大小：
来源：
一般相同
一条来自父方，一条来自母方（用不同颜色区分）
不是
同源染色体
三、减数分裂过程（分裂次数）
活动二：和同桌讨论
1.染色体是否需要复制？
2.细胞分裂一次还是两次？
三、减数分裂过程（分裂次数）
不复制：
直接分裂1次
2个子细胞
复制：
连续分裂2次
4个子细胞
三、减数分裂过程（分裂次数）
资料3：
科学家观察到蝗虫的精原细胞生成了4个子细胞。
结论3
染色体_______(需要、不需要)复制，细胞分裂_____次。
需要
两
减数分裂
概念：减数分裂是指进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞(配子)时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。有人认为它是一种特殊的有丝分裂。
1、范围：
有性生殖的生物
2、时期：
原始生殖细胞 成熟生殖细胞
（精原细胞、卵原细胞） （精子细胞、卵细胞）
3、特点：
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
4、结果：
染色体数目减半
三、减数分裂过程（染色体行为）
间期
减Ⅱ
减Ⅰ
或
减数分裂完成时染色体除了该种组合方式，还有其他的组合方式吗？
三、减数分裂过程（染色体行为）
资料4：减Ⅰ和减Ⅱ中的某次分裂类似于有丝分裂
有丝分裂各时期染色体在细胞中的位置：
前期
中期
后期
移两极
散乱
整齐排中央
三、减数分裂过程（染色体行为）
活动三：6张图对应减Ⅰ前、中、后，减Ⅱ前、中、后期。小组合作在学案上将6张图（6张图未知顺序+1张减Ⅱ末）进行排序，并分析每张图对应时期的染色体行为特征。
期
期
期
期
期
期
减Ⅱ末期
A
B
C
D
E
F
三、减数分裂过程（染色体行为）
减Ⅰ后期
A
减Ⅰ中期
B
减Ⅱ后期
C
减Ⅰ前期
D
减Ⅱ前期
E
减Ⅱ中期
F
减Ⅱ末期
尝试分别描述减Ⅰ、减Ⅱ的每个时期染色体主要行为特征。
三、减数分裂过程（染色体行为）
同源染色体两两配对的现象
联会：
四分体：
联会后每对同源染色体含有四条染色单体。
互换：四分体中的非姐妹染色单体经常发生缠绕，并交换相应片段的现象。
概念辨析
非同源染色体
同源染色体
姐妹染色单体
a与a’
b与b’
c与c’
d与d’
同源染色体非姐妹染色单体
a’与b
a与b’
a与b
a’与 b’
c与d’
c与d
c’ 与d’
c’与d
A与B C与D
A与C A与D B与C B与D
互换（时期：减数分裂Ⅰ前期）
重要概念
变异类型：
--A
a--
a--
--A
--A
--a
a--
--A
--A
a--
a--
--A
--B
b--
b--
--B
--B
b--
b--
--B
--b
B--
b--
--B
意义：
进一步丰富了配子的类型，增强了有性生殖生物的多样性
结果：
范围：
同源染色体上的非姐妹染色单体上
姐妹染色单体上出现等位基因
基因重组
关于同源染色体的5点提醒
三、减数分裂过程（染色体行为）
尝试分别描述减Ⅰ、减Ⅱ的每个时期染色体主要行为特征。
减Ⅰ后期
A
减Ⅰ中期
B
减Ⅱ后期
C
减Ⅰ前期
D
减Ⅱ前期
E
减Ⅱ中期
F
减Ⅱ末期
同源染色体联会，形成
四分体
同源染色体整齐排列在赤道板两侧
同源染色体分离
染色体散乱分布
着丝粒整齐排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
活动四：对比哺乳动物精子及卵细胞的形成过程，找出其中异同。
四、精子和卵细胞形成过程的比较
四、精子和卵细胞形成过程的比较
精子 卵细胞
相同点 不同点 场所 细胞质分裂方式 分裂结果 是否变形 不变形
变形
1个卵原细胞→1较大的
卵细胞+3较小的极体（退化）
1个精原细胞→4个
精细胞→4个精子
细胞质均等分裂
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
（初/次级）卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂
卵巢
睾丸（曲细精管）
四、精子和卵细胞形成过程的比较
小结
细胞分裂时期 精子 卵细胞
减数分裂前的间期 减数第一次分裂 前期 中期 后期 末期 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 结果 染色体复制、细胞体积增大
同源染色体联会形成四分体，交叉互换
同源染色体排列在赤道板两侧
同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
细胞均等分裂形成2个次级精母细胞
细胞不均等分裂形成1个次级卵母细胞+1个第一极体
染色体散乱分布，中心体复制
着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
每个次级精母细胞均等分裂形成两个精细胞
次级卵母细胞不均等分裂形成1个卵细胞和1个第二极体，第一极体均等分裂形成2个第二极体
4个精细胞→4个精子
1个卵细胞+3个第二极体
1.概念
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
3.场所
输卵管
（1）细胞膜的信息交流功能。
（2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
2.细胞学基础
4.实质
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起。
五、受精作用
有丝分裂 减数分裂
染色体复制次数、细胞分裂次数
形成子细胞数目
染色体数目变化
有无同源染色体的行为
染色体复制一次，
细胞分裂一次
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
2个
1个卵细胞和3个极体或4个精子
2n 2n
染色体数目减一半 2n n
同源染色体在第一次分裂发生联会、交叉互换、分离等行为
无
六、比较减数分裂和有丝分裂
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅰ前期(四分体)
减数分裂Ⅱ前期
有丝分裂前期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅱ中期
有丝分裂中期
六、比较减数分裂与有丝分裂的过程及特点(以动物细胞为例)
无同源→减Ⅱ
有同源（二看行为）
前期：联会配对、出现四分体、交叉互换；
中期：各对同源染色体排在赤道板两侧；
后期：同源染色体分离。
前期：无联会、无四分体、无交叉互换；
中期：每条染色体的着丝粒排在赤道板上；
后期：姐妹染色单体分离。
有丝
减Ⅰ
有丝分裂前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
六、比较减数分裂和有丝分裂
无同源→减Ⅱ
有同源（二看行为）
前期：联会配对、出现四分体、交叉互换；
中期：各对同源染色体排在赤道板两侧；
后期：同源染色体分离。
前期：无联会、无四分体、无交叉互换；
中期：每条染色体的着丝粒排在赤道板上；
后期：姐妹染色单体分离。
有丝
减Ⅰ
有丝分裂中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
六、比较减数分裂和有丝分裂
无同源→减Ⅱ
有同源（二看行为）
前期：联会配对、出现四分体、交叉互换；
中期：各对同源染色体排在赤道板两侧；
后期：同源染色体分离。
前期：无联会、无四分体、无交叉互换；
中期：每条染色体的着丝粒排在赤道板上；
后期：姐妹染色单体分离。
有丝
减Ⅰ
有丝分裂后期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
六、比较减数分裂和有丝分裂
小结 有丝分裂和减数分裂图像的辨析
1.“三看法”对分裂时期进行判断（以二倍体生物为例）
2.结合细胞质分裂情况判断减数分裂的细胞
小结 有丝分裂和减数分裂图像的辨析
习题巩固
1.请写出下列各细胞的名称：
A： 、B： 、
C： 、D： 。
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
次级精母细胞或极体
2.下图1表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，该对同源染色体发生了交叉互换，结果形成了①~④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是（ ）
A．①与② B．①与③ C．②与③ D．②与④
C
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
核DNA
染色体
染色单体
2n
4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
2n
2n
2n
n
n
0
4n
4n
4n
4n
2n
2n
0
4n
2n
2n
n
n
2n
2n
n
4n
2n
2n
n
2n
0
七、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
1.核DNA
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2N
4N
间期
N
DNA复制
细胞分裂，DNA平均分配
细胞分裂，DNA平均分配
七、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
2.染色体
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2N
4N
间期
N
同源染色体分离，进入两个子细胞
着丝粒分裂
细胞分裂，染色体平均分配
七、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
3.染色单体
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2N
4N
间期
N
DNA复制，单体形成
细胞分裂单体减半
着丝粒分裂，单体消失
七、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2N
4N
间期
N
染色体
染色单体
核DNA
七、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
4.染色体与核DNA之比
G1
减数第一次分裂
减数第二次分裂
G2
S
1/2
1
ab：间期DNA复制，一条染色体
上有2条DNA分子。
cd：MⅡ后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。
a
b
c
d
e
六、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
G1
G2
S
1
2
ab：间期DNA复制，一条染色体
上有2条DNA分子。
cd：MⅡ后期着丝粒分裂，一条染色体上有1条DNA分子。
a
b
c
d
e
5.每条染色体上DNA的含量
减数第一次分裂
减数第二次分裂
六、减数分裂过程中细胞核DNA、染色体、染色单体含量变化曲线
乙
2N
4N
O
数量（个）
N
甲
2N
4N
O
数量（个）
N
丙
2N
4N
O
数量（个）
N
染色体
核DNA
染色单体
丁
2N
O
数量（个）
N
精原细胞、G1
MⅡ后末
G2、初级精母细胞
MⅡ前、中
生殖细胞（配子）
八、根据柱状图判断减数分裂时期
结合同源染色体概念判断说法的正误，并说明理由：
1.形态、大小相同的染色体一定是同源染色体（ ）
2.同源染色体的形态大小一定相同（ ）
3.在前期Ⅰ联会的两条染色体一定为同源染色体（ ）
4.同源染色体携带的遗传信息一定相同(　　)
5.有同源染色体的细胞进行细胞分裂时一定会发生同源染色体联会（ ）
6.同源染色体上存在相同基因或等位基因（ ）
7.非等位基因一定是位于非同源染色体上的基因（ ）
8.减数第二次分裂全过程无同源染色体 （ ）








对位练习
习题巩固
2.下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，
图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，
下列叙述正确的是（ ）
A.1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B.同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C.1与3都在减数分裂Ⅰ分离，1与2都在减数分裂Ⅱ分离
D.1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
B
九、配子中染色体组合的多样性
（1）以精子的形成为例
①一对同源染色体
1.自由组合（基因重组）
A
a
精原细胞
A
a
A
a
初级精母细胞
A
A
a
a
2个次级精母细胞
4个精子
A
A
a
a
一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个2种精子
1.来源于同一个初级精母细胞的两个次级精母细胞的染色体组成“互补”。2.来源于同一个次级精母细胞的两个精细胞的染色体组成相同。
3.来源于不同次级精母细胞的精细胞的染色体组成“互补”。
②两对同源染色体
A
a
B
b
精原细胞
A
a
B
b
A
a
B
b
初级精母细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
B
B
a
a
A
A
b
b
或
2个次级精母细胞
A
B
A
B
a
b
a
b
或
A
b
A
b
a
B
a
B
一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个4种精子
（2）以卵细胞的形成为例
①一对同源染色体
A
a
卵原细胞
A
a
A
a
初级卵母细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞，一个个体产生多个2种卵细胞
A
A
a
a
第一极体
次级卵母细胞
A
A
a
a
次级卵母细胞
第一极体
或
第二极体
卵细胞
A
A
a
a
第二极体
卵细胞
a
a
A
A
或
②两对同源染色体
A
a
B
b
卵原细胞
A
a
B
b
A
a
B
b
初级卵母细胞
一个卵原细胞产生1个1种卵细胞，一个个体产生多个4种卵细胞
A
A
B
B
a
a
b
b
A
A
b
b
a
a
B
B
a
a
b
b
A
A
B
B
a
a
B
B
A
A
b
b
a
b
a
B
A
B
A
b
卵细胞
九、配子中染色体组合的多样性
1.自由组合（基因重组）
配子种类 两对同源染色体（YyRr） n对同源染色体
一个精原细胞
一个雄性个体
一个卵原细胞
一个雌性个体
2种(YR、yr或Yr、yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
1种(YR或yr或Yr或yR)
4种(YR、yr、Yr、yR)
2种
2n种
1种
2n种
正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种。
223
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
2.四分体中的非姐妹染色单体之间的交叉互换（基因重组）
一对同源染色体，考虑非姐妹染色单体之间的交叉互换，一次减数分裂可产生4种不同类型配子。
含有n对同源染色体的生物体，每对都发生了同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可产生的配子类型有4n。
九、配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
（1）一个含n对同源染色体的精原细胞，
经减数分裂产生的精子类型有 种；
（2）一个含n对同源染色体的卵原细胞，
经减数分裂产生的卵细胞类型有 种；
（3）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，
经减数分裂产生的配子类型有 种。
2
1
2n
2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换
生物实际上能产生的配子的种类数量非常大，并不是只有2n种。
九、配子中染色体组合的多样性
例1.某生物的基因组成如图所示，则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑基因突变和交叉互换)( )
A.2种和2种 B.4种和2种 C.2种和4种 D.8种和4种
B
例2.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换和基因突变)
4
对位练习
例3.如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是 。
①③
、②④
对位练习
习题巩固
5.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换)
4
习题巩固
6.如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体，其减数分裂过程中，同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子，则来自同一个次级精母细胞的是 。
①③、②④
1.减数分裂与基因突变
十、减数分裂和可遗传变异的关系
在减数分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则可能会引起基因突变，可导致姐妹染色单体上含有等位基因，这种突变能通过配子传递给下一代。
2.减数分裂与基因重组
(1)非同源染色体上非等位基因自由组合导致基因重组(自由组合定律)。
十、减数分裂和可遗传变异的关系
(2)同源染色体上非姐妹染色单体互换导致基因重组。
十、减数分裂和可遗传变异的关系
3.减数分裂与染色体变异
十、减数分裂和可遗传变异的关系
4.XXY与XYY异常个体成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因：父方减数分裂Ⅱ异常，即减数分裂Ⅱ后期Y染色体着丝粒分裂后两条Y染色体共同进入同一精细胞。
十、减数分裂和可遗传变异的关系
1.(2021·河北卷，7)图中①②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　)
C
A.①减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B.②经减数分裂形成的配子有一半正常
C.③减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子
D.①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
十、减数分裂和可遗传变异的关系
观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片、建立减数分裂中染色体变化的模型
考点三　
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。
在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，减一在卵巢，减二在输卵管；同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。
一、选材要求
蝗虫的 细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂。在此过程中，细胞中的染色体_________________都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
精母
形态、位置和数目
二、实验原理
1.装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
2.显微观察
先用低倍镜，再用高倍镜。
拓展：
雌蝗虫24条（11对常染色体+一对X染色体）
雄蝗虫23条（11对常染色体+一条X染色体）
三、实验步骤
四、观察细胞的减数分裂
课堂总结

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