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(共66张PPT)
第11讲 减数分裂与受精作用
第四单元 细胞的生命历程
课标要求 1.阐明减数分裂产生染色体数量减半的精细胞或卵细胞
2.说明进行有性生殖的生物体，其遗传信息通过配子传递给子代

考点一 减数分裂和受精作用
减
数
分
裂
范围
时期
特点
结果
进行 生殖的生物
从 细胞
染色体只复制 次，细胞连续分裂____次。
成熟生殖细胞中染色体数目是原始生殖细胞中的_____
细胞
有性
原始生殖
成熟生殖
两
一半
一
1. 减数分裂的概念
一. 减数分裂
花药
精巢
【注意】减数分裂无细胞周期。
二.减数分裂过程中相关概念辨析
1.同源染色体和非同源染色体
(1)同源染色体是指:
。
(2)判断同源染色体的依据：
细胞中形状和大小一般都相同，
一条来自父方，一条来自母方的染色体
①大小(长度)——一般相同
②形状(着丝点位置)——相同
③来源(颜色)——不同
④在MⅠ前期能联会
1
2
3
4
A B C D E
DE
【注意】性染色体X、Y或Z、W不同
(3)同源染色体的易错点
①同源染色体也有大小不同的，如男性体细胞中的X染色体较大，Y染色体较小。
②着丝点分裂后，染色单体变成的染色体尽管大小、形状相同，但不叫同源染色体，这两条染色体是经复制形成的，不发生变异的情况下是完全相同的。
③体细胞中也存在同源染色体，只是在有丝分裂过程中不出现联会、分离等现象。
(4)非同源染色体:
指形态、大小各不相同，且在减数分裂中不配对的染色体。
果蝇则相反
(1)姐妹染色单体: 同一着丝点连着的两条染色单体,如上图中的
。
(2)非姐妹染色单体: 不同着丝点连着的两条染色单体。
①同源染色体上的非姐妹染色单体,如上图中的
。
②非同源染色体上的非姐妹染色单体, 如上图中的
。
2.姐妹染色单体和非姐妹染色单体：
a和a′、b和b′、c和c′、d和d′
a和b(b′)、a′和b(b′)、c和d(d′)、c′和d(d′)
a和c(c′)、a′和c(c′)、a和d(d′)、a′和d(d′)、
b和c(c′)、b′和c(c′)、b和d(d′)、b′和d(d′)
一个四分体
两个四分体
一个四分体 = 对同源染色体= 条染色体
= 条染色单体= 个DNA= 条脱氧核苷酸链
2
4
4
1
3.联会和四分体
(1)联会: 。
(2)四分体:
。
(3)数量关系:
是指MⅠ过程中(前期)同源染色体两两配对的现象
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体
8
(1)图示:
易位
互换
(2)易位是发生在 染色体片段之间的交换，
属于的可遗传变异类型是 。
(3)互换是发生在 期 染色体上的
之间互换片段的现象，属于的可遗传变异类型是 。
非同源
染色体(结构)变异
MⅠ前
同源
非姐妹染色单体
基因重组
4.互换与易位
(4)互换对象: 所在片段交换。
(5)结果: 互换后一个细胞可产生 种配子分别为 。
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(变异性)。
(6)右图中等位基因的分离发生的时期有
。
AB、ab、Ab、aB
减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后期
等位基因(B-b)
4
次级精母细胞
减数分裂前的间期
(减数第一次分裂)
(减数第二次分裂)
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
精
子
变形
(课本P18~19图2-2)
三. 减数分裂过程
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
1. 精子的形成过程(以二倍体哺乳动物为例)
非姐妹
非同源
两侧
着丝粒
着丝粒
后期: 染色体数目加倍(即为体细胞染色体数)
结果: 形成四个子细胞，染色体数目是体细胞的一半
变形
精子
(后期)
A
A
a
a
B
B
b
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精子
减数第一次分裂
减数第二次分裂
A
a
B
b
A
b
a
B
(间期)
(前期)
a
B
b
(中期)
(后期)
(末
期)
A
a
B
b
(前期)
(中期)
A
a
B
b
(末
期)
(末
期)
精细胞
b
A
A
b
a
a
B
B
小结: 精子的形成过程
联会
四分体
A
互换
2. 卵细胞的形成过程(以二倍体哺乳动物为例)
初级卵母细胞　
次级卵母细胞
极体
卵细胞
3. 精子和卵细胞形成过程的异同点(以二倍体哺乳动物为例)
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不同点 场所 ___________________ 卵巢
细胞质分裂 均等分裂 初级和次级卵母细胞_________分裂；
均等分裂
是否 变形 _______ 不变形
结果 1个精原细胞→____个精细胞→变形成为___个精子（成熟配子） 1个卵原细胞→ ____个较大的卵细胞（成熟配子）和____个较小的极体（退化消失,不能受精）
相同点 染色体的变化行为相同 睾丸(曲细精管)
不均等
变形
4
4
1
3
第一极体
【链接教材】减数分裂是一种特殊的有丝分裂，其特殊性体现在哪些方面？ 。
.
。
.
。
④ 等
染色体复制1次，细胞连续分裂2次
有独特的染色体行为：同源染色体联会、同源染色体分离、非同源染色体的自由组合等
分裂结果不同: 1个细胞产生4个子细胞且染色体数和核DNA分子数都减半
细胞分裂形成的不是体细胞而是生殖细胞等
【检测】对性腺组织细胞进行荧光标记,等位基因A、a都被标记为黄色,等位基因B、b都被标记为绿色,在荧光显微镜下观察处于四分体时期的细胞。下列有关推测合理的是(　　)
A.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
B.若这2对基因在1对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
C.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现2个黄色、2个绿色荧光点
D.若这2对基因在2对同源染色体上,则有1个四分体中出现4个黄色、4个绿色荧光点
B
每个四分体中出现4个黄色或4个绿色荧光点
四. 减数分裂产生配子的种类
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”。
(1)若是一个个体,则可产生 种配子,n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。
(2)原始生殖细胞减数分
裂产生配子情况分析
(以AaBb为例)：
2n
2n
22=4
(3)若是一个性原细胞，则一个卵原细胞仅产生 个卵细胞，而一个精原细胞可产生 个( 种)精细胞。例如AaBb基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传，无交叉互换)：
项目 实际能产生配子的种类
一个精原细胞 种( )
一个雄性个体 种( )
一个卵原细胞 种( )
一个雌性个体 种( )
1
4
2
2
4
1
4
AB、ab或Ab、aB
AB、ab、Ab、aB
AB或ab或Ab或aB
AB、ab、Ab、aB
A
a
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
A
B
a
b
a
A
B
b
Ab
aB
AaBb
五.巧判配子的来源
AB
Ab
Ab
aB
【技巧方法】根据染色体组成判断配子来源的方法
【检测】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
或②④
1.画图描述精原细胞进行减数分裂产生AB和ab的过程(每个时期都要画)
A
b
a
B
2.画图描述精原细胞进行减数分裂产生Ab和aB的过程(每个时期都要画)
A
b
a
B
3.画图描述精原细胞增殖过程[即进行有丝分裂](每个时期都要画)
A
b
a
B
六. 受精作用
1. 概念、实质和结果
相互识别　
细胞核
细胞核
精子
(父方)
卵细胞
(母方)
【特别提醒】(1)由于受精卵中的线粒体来自母方的卵细胞，而线粒体中含有少量DNA，所以受精卵中的DNA(即遗传物质)一半以上来自母方。
(2)精子头部的细胞膜与卵细胞膜发生融合，这体现了细胞膜的结构特点“流动性”。
①保证每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
2. 减数分裂和受精作用的意义:
②对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
1.配子中染色体组合多样性的原因:
①同源染色体分离和非同源染色体自由组合；
③受精过程中卵细胞和精子结合是随机的。
2.减数分裂与受精作用形成的后代具有多样性的原因:
②同源染色体上非姐妹染色单体发生互换。
①同源染色体分离和非同源染色体自由组合；
②同源染色体上非姐妹染色单体发生互换。
【规律总结】
【检测】下面是对高等动物通过减数分裂形成的雌、雄配子以及受精作用的描述，其中正确的是( )
A. 每个卵细胞继承了初级卵母细胞1/4的细胞质
B. 同源染色体进入卵细胞的机会并不相等，因为一次减数分裂只形成一个卵细胞
C. 受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同
D. 受精前卵细胞代谢异常活跃，受精后细胞呼吸和物质合成进行得比较缓慢
C
A项: 初级卵母细胞和次级卵母细胞的分裂都是不均等的，每个卵细胞从初级卵母细胞中继承的细胞质大于初级卵母细胞的1/4。
同源染色体进入卵细胞的机会相等，因为在减数第一次分裂后期，同源染色体的分离，随机进入次级卵母细胞和第一极体
C项: 受精时，雌雄配子相互识别和相互融合的原理不同，前者是糖蛋白的识别，后者是细胞膜的流动性
D项: 与未受精的卵细胞相比，受精卵的细胞呼吸和物质合成进行得比较快
考点二 减数分裂和有丝分裂的比较
分裂方式 减数分裂 有丝分裂
不同点 分裂的细胞 ___________ 体细胞(含原始生殖细胞)
细胞分裂的次数 _____次 _____次
同源染色体的行为 a. 联会形成_________,其中非姐妹染色单体_______;
原始生殖细胞
两
一
四分体
互换
一. 减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
存在同源染色体,但不联会、不分离、无染色体互换现象
b. 同源染色体分离
分裂方式 减数分裂 有丝分裂
不同点 非同源染色体的行为 ___________
子细胞染色体的数目 _______ 不变
子细胞的名称和数目 ____个精子或1个卵细胞和3个极体 ____个体细胞
子细胞间的遗传物质 _______
意义 减数分裂和受精作用保证每种生物前后代染色体数目的恒定,维持生物遗传的稳定性 使生物的亲代细胞和子代细胞之间保持遗传的稳定性
自由组合
减半
4
2
相同
不出现自由组合
不一定相同
二. 减数分裂和有丝分裂的图像分析
1. 三个前期图的判断:
MⅠ前
MⅡ前
有丝前
2. 三个中期图的判断:
判断步骤:
着丝粒是否
排列在赤道
　板上
MⅠ中
MⅡ中
有丝中
3. 三个后期图的判断:
判断步骤:
　
染色体是否
含有染色单体
MⅠ后
MⅡ后
有丝后
图11
图10
图12
图13
4. 结合细胞质的分裂情况判断减数分裂中的细胞
初级卵
母细胞
初级精
母细胞
次级卵
母细胞
次级精母细胞或第一极体
A. 该动物的器官是卵巢，乙细胞中发生了基因突变
B. 丙细胞是极体，其核DNA分子数与体细胞相同
C. 甲细胞分裂形成的子细胞基因型可能为AaBb、aaBb
D. 甲细胞分裂形成的子细胞基因型可能为AB、aB、ab
【检测】(2022. 吉林长春期中) 下图是基因型为AaBb的某动物的器官中三个细胞分裂示意图。若细胞分裂正常，下列叙述错误的是( )
D
AaBb、aaBb，因为甲细胞处于有丝分裂前期。
染色体
时期
间期
MI前期
MI中期
MI后期
MI末期
MII前期
MII中期
MII后期
MII末期
染色 体 间期 MI 前期 MI 中期 MI 后期 MI末期 MII 前期 MII 中期 MII后期 MII末期 精/卵细胞
　
2n
4n
n
1. 染色体数目变化曲线
①减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分开平均进入两个子细胞，染色体数目减半
②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍到体细胞水平。
③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体数目减半。
三. 减数分裂过程中的相关曲线图
2n
2n
2n
2n→n
n
n
n→2n
2n→n
n
2n
DNA 间期 MI 前期 MI 中期 MI 后期 MI末期 MI 前期 MII 中期 MII 后期 MII末期 精/卵细胞
　 　 　 　 　 　 　 　 　
间期
MI前期
MI中期
MI后期
MI末期
MII前期
MII中期
MII后期
MII末期
2n
4n
n
DNA
时期
2.DNA数目变化曲线
①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制，核DNA数目加倍。
②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，核DNA数目减半。
③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，核DNA数目再减半。
三. 减数分裂过程中的相关曲线图
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
n
染色 单体 间期 MI 前期 MI中期 MI 后期 MI末期 MII 前期 MII 中期 MII后期 MII 末期 精/卵细胞
　 　 　 　 　 　 　
3.染色单体数目变化曲线
染色单体
4n
2n
时期
间期
MI前期
MI中期
MI后期
MI末期
MII前期
MII中期
MII后期
MII末期
①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制，染色单体形成。
②减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色单体数目减半。
③减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色单体变成染色体。
精/卵细胞
三. 减数分裂过程中的相关曲线图
0→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
0
1条染色体上DNA数目 间期 MI 前期 MI 中期 MI 后期 MI 末期 MII 前期 MII 中期 MII后期 MII末期 精/卵细胞
　 　 　 　 　 　 　 　
1→2
2
2
2
2
2
2
1
2→1
2
1
1条染色体上DNA数目
时期
间期
MI前期
MI中期
MI后期
MI末期
MII前期
MII中期
MII后期
MII末期
1
①减数分裂Ⅰ前的间期，DNA复制
②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂
4.每条染色体上DNA数目变化曲线
三. 减数分裂过程中的相关曲线图
同源染色体对数 间期 MI 前期 MI 中期 MI 后期 MI 末期 MII 前期 MII 中期 MII 后期 MII 末期 精/卵细胞
　 　 　 　 　 　 　 　
n
n
n
n
n→0
0
0
0
0
间期
MI前期
MI中期
MI后期
MI末期
MII前期
MII中期
MII后期
MII末期
0
减数分裂Ⅰ末期，同源染色体分别进入两个子细胞，同源染色体消失(即次级性母细胞及生殖细胞或极体中不含同源染色体)。
5. 同源染色体对数的变化情况[以二倍体生物(2N)为例]
染色体组数 间期 MI 前期 MI 中期 MI 后期 MI 末期 MII 前期 MII 中期 MII 后期 MII 末期 精/卵细胞
　 　 　 　 　 　 　 　
2
2
2
2
2→1
1
1
2→1
1→2
间期
MI前期
MI中期
MI后期
MI末期
MII前期
MII中期
MII后期
MII末期
1
①减数分裂Ⅰ末期，细胞一分为二，染色体组数目减半(2→1)。
6. 染色体组数的变化情况[以二倍体生物(2N)为例]
②减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，染色体组数目暂时加倍(1→2)
③减数分裂Ⅱ末期，细胞一分为二，染色体组数目减半(2→1)。
四. 有丝分裂和减数分裂的曲线图比较
有丝分裂
减数分裂
【检测】DNA、染色体变化模型的判断
分裂 含量变化
分裂 含量变化
分裂 含量变化
分裂 含量变化
减数
DNA
有丝
DNA
减数
染色体
有丝
染色体
0
2
1
A
B
C
D
E
如果
表示
有丝
分裂
AB段:
BC段:
DE段:
如果表示
减数分裂
AB段:
BC段:
DE段:
时期
时期
时期
时期
时期
时期
时期
【检测】纵坐标表示: 每条染色体上的DNA数量变化
有丝分裂前的间期
前、中
后、末
MⅠ前的间期
MⅠ前 → MⅡ中
MⅡ 后、末
7.有丝分裂与减数分裂一个细胞内混合图像的区分
【检测】如图表示细胞分裂和受精作用过程中,核DNA含量和染色体数目的变化,据图分析正确的是(　　)
A.具有染色单体的时期只有CD、GH、MN段
B.着丝点分裂只发生在DE、NO段
CD、GH、IJ、MN段
CD、IJ、NO段
间
有前中后
有末
间
MⅠ前中后
MⅡ前中后
MⅡ末
受精作用
间,有前中
有后
有末
C.GH段和OP段,细胞中含有的染色体数目是相等的
D.MN段相对于AB段发生了核DNA含量的加倍
C项: GH段为减数第一次分裂，为正常体细胞染色体数，OP段为有丝分裂后期，为正常体细胞染色体数的二倍；
D项: MN包括间期、前期和中期，间期发生了DNA的复制，复制后DNA数是AB段的2倍。
间
有前中后
有末
间
MⅠ前中后
MⅡ前中后
MⅡ末
受精作用
间,有前中
有后
有末
D
五.减数分裂过程相关的柱形图
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂和有丝分裂柱形图题分析
染色单体的数目可能是0，染色体和DNA的含量不可能是0；
有染色单体时染色单体数等于DNA数，是染色体数的两倍；
染色体数4N，出现在有丝分裂后期；
染色体N，出现在减Ⅱ前中末；
生殖细胞染色体数、核DNA数都为N
【检测】数量变化的柱状图分析(以体细胞染色体数目为2N条的二倍体生物精子形成过程为例)
【检测】 如图Ⅰ～Ⅳ表示某动物体内某器官中处于不同分裂阶段的四个细胞，①～③表示其核DNA或染色体、染色单体的数量。下列叙述不正确的是( )
C
A. 四个细胞不一定都在进行减数分裂
B. 只有两个细胞内的染色体具有染色单体
C. 不能由图判断该动物体细胞的染色体数目
D. 不能由图判断该动物体细胞内的DNA数目
染色体
染色单体
DNA
精细胞/卵细胞
MⅠ前 → MⅠ末
MⅡ前中
*原细胞或
次级*母
初级*细胞
D项: 细胞质中的DNA数末知
次级*细胞
MⅡ后
体细胞
有丝前中
Ⅰ、Ⅱ进行有丝分裂
Ⅱ、Ⅲ具有染色单体
考点四 细胞分裂与遗传变异的关系
1.减数分裂与基因突变
在减数第一次分裂前的间期，DNA分子复制过程中，如复制出现差错，则会引起基因突变。
2.减数分裂与基因重组
(1)在减数第一次分裂后期，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)。
(2)在减数第一次分裂四分体时期(前期)，同源染色体非姐妹染色单体互换(同源染色体上的非等位基因)导致基因重组。
3. 减数分裂与染色体变异
如果减数第一次分裂异常，
则所形成的配子全部不正常；
如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，
则所形成的配子一半正常，一半异常。
3.XXY与XYY异常个体的成因分析
(1)XXY成因
(2)XYY成因
　　父方MⅡ异常，即MⅡ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。
【检测】基因型为AaXBY的小鼠仅因为减数分裂过程中染色体未正常分离，而产生一个不含性染色体的AA型配子。等位基因A、a位于2号染色体。下列关于染色体未分离时期的分析，正确的是( )
①2号染色体一定在减数第二次分裂时未分离　
②2号染色体可能在减数第一次分裂时未分离　
③性染色体可能在减数第二次分裂时未分离　
④性染色体一定在减数第一次分裂时未分离
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
A
不含性染色体有两种可能：一是同源染色体分离不正常，二是减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离后移向同一极。
考点六 观察细胞的减数分裂(实验)
1. 实验原理
(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成________，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂:__________________和 。
(2)在减数分裂过程中，细胞中的________________________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。
精细胞
减数分裂Ⅰ
染色体形态、位置和数目
减数分裂Ⅱ
2.实验步骤
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程):________→漂洗→______
→制片。
(2)显微观察:
解离
染色
初级精母
次级精母
观察结果
1. 观察过程中需注意的三个问题
(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，才继续完成减数分裂Ⅱ。
(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、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
(3)不能观察到一个细胞减数分裂的全过程。
如同观察有丝分裂一样，由于细胞在解离过程中被杀死, 因此无法观察细胞中染色体的动态变化过程——欲看到全部过程, 需通过移动装片, 从不同的视野中寻找。
【检测】为了观察减数分裂各时期的特点，下列实验材料选择恰当的是( )
①蚕豆的雄蕊　 ②桃花的雌蕊　
③蝗虫的精巢　 ④小鼠的卵巢
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
C
【检测】用32P标记玉米体细胞(含有20条染色体)的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期及所产生的子细胞，一个细胞中被32P标记的染色体数分别为( )
A. 20、40、20
B. 20、20、20
C. 20、20、0～20
D. 20、40、0～20
C
考点七 DNA复制与细胞分裂中染色体标记情况分析
【检测】将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于不含3H的培养基中培养， 该细胞经过两次连续分裂后形成4个大小相等的子细胞。下列有关的说法正确的是( )
A.若每个子细胞中染色体数为2N,则其中含3H的染色体数一定为N
B.若每个子细胞中染色体数为N,则其中含3H的DNA分子数为N/2
C.若每个子细胞中染色体都含3H,则细胞分裂过程中会发生基因重组
D.若每个子细胞中有的染色体不含3H, 则原因是同源染色体分离
C
0~2N
N
则进行的是减数分裂过程，MⅠ会发生非同源染色体的自由组合
则进行的是有丝分裂，因此不会发生同源染色体分离
1,3
1,3
1,1
1,3
1,3
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,1
1,3
1,3
1,1
1,1
1,3
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3

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