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第2章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
第1课时减数分裂
1
精原细胞
复制
一、精子的形成过程
（ ）细胞
减数第 次分裂
（ ）细胞
（ ）细胞
变形
精子
减数第 次分裂
初级精母
一
次级精母
二
精
间
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ前
减Ⅱ中
减Ⅱ后
减Ⅱ末
2
1个精原细胞
1个初级精母细胞
●细胞体积增大
●染色体复制
一、精子的形成过程——减数第一次分裂前的间期
●精原细胞→初级精母细胞
●出现姐妹染色单体
●染色体呈染色质丝的状态
特点：
3
1个初级精母细胞
4
一、精子的形成过程——减数第一次分裂前的前期
●联会、四分体
●互换
1个初级精母细胞
2.联会：
同源染色体两两配对的现象
1.同源染色体：
配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
3.四分体：
联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。
4.互换：
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。
5
●同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
1个初级精母细胞
特点：
6
一、精子的形成过程——减数第一次分裂前的中期
●配对的两条同源染色体分离，分别向细胞两级移动
1个初级精母细胞
特点：
7
一、精子的形成过程——减数第一次分裂前的后期
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
8
1个初级精母细胞
2
个
次
级
精
母
细
胞
9
一、精子的形成过程——减数第一次分裂前的末期
●细胞缢裂，一分为二，
形成2个次级精母细胞
●染色体数
减半
特点：
因此，减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
10
精子的形成过程的逻辑分析
精原细胞
精细胞
减数第一次分裂
减数第二次分裂
变形
精子
（4）
（2）
（2）
1个
4个
4个
（4）
（2）
（2）
（2）
（2）
（2）
（2）
2个次级精母细胞
11
8
4
7
6
2
3
1
5
如果有 4 对同源染色体，有多少种分配方式？产生多少种子细胞？
意义：使配子的种类多种多样，增加了生物的变异
8
24=16
23
223=8388608
一、精子的形成过程——减数第一次分裂后期
12
减数第二次分裂与有丝分裂对比：
有丝分裂
减数第二次分裂
● 减Ⅱ主要特征：
● 主要区别：
与有丝分裂相似
不存在同源染色体
13
子宫
卵巢
14
二、卵细胞的形成过程
卵泡
卵细胞
人的卵巢
卵细胞放大
（一）场所：卵巢
15
精子形成过程→卵细胞形成的区别
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
16
（二）过程：
（三）结果：
一个卵原细胞形成一个卵细胞（生殖细胞）和三个极体，三个极体最终都退化消失。
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第一极体
卵细胞
第二极体
第二极体
第二极体
退化消失
细胞质不均等分裂
细胞质不均等分裂
细胞质
均等分裂
二、卵细胞的形成过程
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对象
时期
特点
结果
进行有性生殖的生物
产生成熟生殖细胞时
细胞分裂2次，而染色体复制一次
成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半
精（卵）原细胞
初级精（卵）母细胞
次级精（卵）母细胞
精（卵）细胞（或极体）
减数分裂示意图
+
+
减数分裂的概念
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间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
染色体：
2
2
2
2
1
减Ⅱ末期
1
1
2
1
2N
2N
2N
2N
N
N
N
2N
N
减数分裂染色体、DNA、染色单体数量分析
19
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
细胞一分为二
着丝粒分裂
细胞分裂
2N
N
20
间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
DNA：
2→4
4
4
4
2
减Ⅱ末期
2
2
2
1
2N→4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
2N
N
减数分裂染色体、DNA、染色单体数量分析
21
次级精母细胞
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精细胞
DNA复制
细胞一分为二
细胞一分为二
2N
N
4N
22
间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
染色单体：
0→4
4
4
4
2
减Ⅱ末期
2
2
0
0→4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
0
减数分裂染色体、DNA、染色单体数量分析
23
次级精母细胞
精原细胞
染 色 单 体 变 化 曲 线
初级精母细胞
精细胞
DNA复制
细胞一分为二
着丝粒分裂
2N
N
4N
24
——染色体数量变化
——DNA数量变化
——染色单体数量变化
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
减数分裂染色体、DNA、染色单体数量分析
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变式图：每条染色体上的DNA数
　前 　中
后 末
有丝分裂
(间期)
减数分裂
MⅡ后 、末
(间期)
MⅠ — MⅡ中
26
1/2
1
A
B
C
D
E
有丝分裂
　前 　中
后 末
(间期)
MⅡ后 、末
减数分裂
MⅠ — MⅡ中
(间期)
变式图：染色体/DNA 比值的变化
27
1、排序
A
B
C
D
E
F
G
H
I
G
C
H
E
A
F
D
B
I
28
2．减数第一次分裂的特点是：
A．同源染色体分离，着丝点分裂
B．同源染色体分离，着丝点不分裂
C．同源染色体不分离，着丝点分裂
D．同源染色体不分离，着丝点不分裂
B
29
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。
探究 实践 1 ：观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
30
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
3.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
31
4.观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
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
32
4.观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
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
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讨论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。
34
讨论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处，末期细胞两极的染色体不含染色单体。
35
讨论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。
36
选择观察减数分裂材料时，选择雄性生殖细胞的原因：
1.雄性一次产生的雄配子数目多，能够观察到减数分裂的各个时期。（雌性一次产生的配子少。）
2.雄配子产生的过程中是连续分裂的。（雌配子不是连续分裂的，卵子要在受精作用之后才发生了第二次减数分裂。）
37
1.为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
答：染色体数目较少，染色体较大，易于观察
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？
答：细胞已被杀死固定，不可能动态变化；
但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。
38
例1.人们通过比较同一时刻同一生物不同细胞的染色体特点，来推测一个细胞在有丝分裂不同时期的染色体变化，这一做法能够成立的逻辑前提不包括（ ）
A.染色体可被碱性染料染成深色
B.同一生物的体细胞所含遗传物质相同
C.体细胞增值过程相同
D.各个细胞有丝分裂是独立进行的
A
39
例2.为了观察减数分裂各时期的特点，实验材料选择最佳的是（ ）
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
40
例3.某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片如下．下列叙述正确的是（　）
A.图甲中，同源染色体之间可能发生了交叉互换
B.图乙中，移向细胞两极的染色体组成相同
C.图丙中，染色体的复制正在进行，着丝点尚未分裂
D.图丁中，细胞的同源染色体分离，染色体数目减半
甲
乙
丙
丁
A
41
例4.下图为蝗虫精母细胞减数分裂某一时期的显微照片，该时期（　 ）
A．是减数分裂第二次分裂的前期
B．是减数分裂第一次分裂的中期
C．非姐妹染色单体发生了互换
D．结束后，同源染色体发生联会
C
42
例5.下图为某生物一个细胞的分裂图像，着丝点均在染色体端部，图中1、2、3、4各表示一条染色体。下列表述正确的是（ ）
C
A．图中细胞处于减数第二次分裂前期
B．图中细胞的染色体数是体细胞的2倍
C．染色体1与2在后续的分裂过程中会相互分离
D．染色体1与3必定会出现在同一子细胞中
43

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