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第二章 基因和染色体的关系
2.1.2 受精作用
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图，归纳，概括减数分裂的概念及过程。
模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
举例说明受精作用的过程。
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。
学习目标：
父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同”，同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
受精作用
（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
染色体
复制
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞（A）
次级精母细胞（B）
染色单体
分开
精细胞（C）
精细胞（D）
精细胞（E）
精细胞（F）
A和B，C和E的关系是？
配子中染色体组合的多样性
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
配子中染色体组合的多样性
一个个体呢？（不考虑交叉互换）
（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
极体
卵细胞
极体
极体
极体
配子中染色体组合的多样性
一个个体呢？（不考虑交叉互换）
（2）以某生物（2N=4）的一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
(2) 一个含有2对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(1) 一个含有1对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(6) 一个含有2对同源染色体的个体，能产生___种生殖细胞。
不考虑交叉互换
配子中染色体组合的多样性
(5) 一个含有n对同源染色体的卵原细胞，能产生___种卵细胞。
(3) 一个含有3对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(4) 一个含有n对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(7) 一个含有3对同源染色体的个体，能产生___种生殖细胞。
(8) 一个含有n对同源染色体的个体，能产生___种生殖细胞。
四
种
精
细
胞
哪些细胞来自同一个细胞？
配子中染色体组合的多样性
（3）以某生物（2N=2）的一个精原细胞的减数分裂（考虑互换）为例
(1) 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
产生配子多样性的原因：
(2) 联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生交叉互换
配子中染色体组合的多样性
[典例]果蝇的体细胞中含有四对同源染色体（A与a、B与b、C与c、D与d），在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子 ( )
A．2种 B．4种 C．8种 D．16种
[典例]如图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞，最可能来自同一个次级精母细胞的是
图1
图2
A.①和② B.②和④ C.③和⑤ D.①和④
[典例]如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑互换的情况下，下列相关叙述错误的是
A.上述精细胞至少来自4个精原细胞
B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D.①⑦可能来自同一个精原细胞
+
受精卵
增殖、分化
受精作用
减数分裂
46条
46条
46条
46条
23条
23条
通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半染色体来自于精子（父方），另一半来自于卵细胞（母方）。
仅有一个精子能和卵细胞结合
受精作用
(1)精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面。
(2)卵细胞的细胞膜发生生理反应，阻止其他精子再进入。
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起（标志）。
定义
过程
受精作用
精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵
细胞学基础
细胞膜的信息交流功能。
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
受精作用
受精卵的细胞核和细胞质的遗传物质主要由谁来提供？
细胞核：
细胞质：
由卵细胞提供
精子的核+卵细胞核
有丝分裂
受精卵（2n）
卵细胞（n）
精子
（n）
（雌）
减数分裂
（雄）
减数分裂
受精作用
高等动物（2n）
减数分裂和受精作用保证了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。
减数分裂和受精作用的意义
不同配子遗传物质的差异性
同一双亲的后代必然呈现多样性
有利于生物在自然选择中进化
体现了有性生殖的优越性
减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都十分重要。
雌雄配子结合的随机性
减数分裂和受精作用的意义
2N
4N
有丝分裂
减数分裂
有丝分裂
受精作用
DNA数目
减数分裂与受精作用曲线
实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目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。
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。
实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期
和减数第二次分裂中期、后期的细胞，
再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
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
观察步骤
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。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
实验:观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
2．视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？
3、观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？
雄性个体产生精子数量多于雌性个体产生卵细胞数；
卵细胞的减数分裂时不连续的。
思考：
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。正常人有23对染色体。有一种叫“21三体综合征”（唐氏综合征）的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。
你能从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因吗？
舟舟
21三体综合征患者
染色体组型
减数分裂异常分析
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂异常分析
减数分裂Ⅰ后期 异常：
同源染色体未分离
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂异常分析
减数分裂Ⅱ后期 异常：
姐妹染色单体未移向细胞两极

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