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(共67张PPT)
第一节 减数分裂和受精作用
第二章：基因和染色体的关系
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.配子的染色体数目是体细胞染色体数目的一半；
2.配子染色体是由体细胞每对染色体中分别取出一条组成的；
♀
♂
体细胞
配子
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
讨论：
右图是黑腹果蝇的雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图：
染色体数减半的配子是如何产生的呢？
问题探讨
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
配子可以通过有丝分裂来产生吗？
温故知新：有丝分裂过程
显然不能
减数分裂
　　早在100多年前魏斯曼就预测：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。
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实
（一种特殊的有丝分裂）
一、减数分裂概念理解：
1、结果特殊:
染色体数减半；
产生的是有性生殖细胞，如精子，卵细胞，配子等
2、部位特殊：
动物：
植物：
睾丸、卵巢
花药、胚囊
3、时期特殊:
生殖期---性成熟个体
4、过程特殊
染色体复制1次，细胞分裂2次
具有同源染色体的一系列特殊行为
重点关注
生殖器官
判断：⑴上面细胞中有 对同源染色体，它们分别是 。
同源染色体：
三个要素
1
2
3
4
①在减数分裂时，能两两配对的两条染色体②形态、大小一般都相同，X、Y除外③一条来自父方，一条来自母方
（一般用不同的颜色来表示）
2
1和3、1和4、2和3、2和4
1和2、3 和4
⑵哪几条是非同源染色体？ 。
(3)a与a′是什么关系？ 。
(4)a与b′是什么关系？ 。
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ）
A B C D E
DE
下图中有同源染色体吗？
有，2对
没有
有，2对
四分体：
联会后的每对同源染色体，含有4条染色单体，叫做四分体。
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
1
2
3
4
联会：
减数分裂中，同源染色体的两两配对的现象。
条染色体
条染色单体
对同源染色体
个四分体
个DNA分子
条染色体
条染色单体
对同源染色体
个四分体
个DNA分子
4
0
2
4
4
8
2
2
8
0
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
交叉互换：
交叉互换照片
交叉互换示意图
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
交叉互换使同源染色体
的两条非姐妹染色单体
发生遗传物质的部分交换
1 2 3 4
全过程
四分体
特 征
联 会
二、减数分裂的过程：
(一)精子的形成过程：
起点：
睾丸的曲细精管
精原细胞
位置：
性质：
体细胞
特性：
有丝分裂
减数分裂
更多精原细胞
精子
人的睾丸和精子示意图
曲细精管
内含大量精原细胞
染色体数目都与体细胞相同
重要特征：
结果：产生染色单体;
DNA数加倍;
染色体数不变。
（DNA复制;蛋白质合成）
染色体复制
细胞适度生长
染色体：4→4
DNA：4→8
染色单体：0→8
初级精母细胞
精原细胞
减数分裂前的间期：
特征同有丝分裂间期
复制后的每条染色体都由两条________的____________构成，并由同一个________连接；
此时的染色体呈________的状态；
完全相同
姐妹染色单体
着丝粒
染色质丝
（减数第一次分裂）
前期
重要特征：
联会
四分体
交叉互换
减数分裂Ⅰ
染色体：4→4
DNA：8→8
染色单体：8→8
前期的初级精母细胞
中期的初级精母细胞
中期
减数分裂Ⅰ
重要特征：
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
染色体：4→4
DNA：8→8
染色单体：8→8
后期的初级精母细胞
后期
重要特征：
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
分别向细胞的两极移动；
着丝粒不分裂！！！！
减数分裂Ⅰ
染色体：4→4
DNA：8→8
染色单体：8→8
末期
初级精母细胞
次级精母细胞
特点：
两组染色体到达细胞的两极，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
染色体：4→2
DNA：8→4
染色单体：8→4
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在_____________；
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ(减数第二次分裂) 前期
次级精母细胞
两现两消（膜仁消失现两体）
染色体：2→2
DNA：4→4
染色单体：4→4
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ 中期
一板两清（形定数晰赤道齐）
染色体：2→2
DNA：4→4
染色单体：4→4
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ 后期
一分为二，一离，一变，一加倍 （粒裂数增均两极）
染色体：2→4
DNA：4→4
染色单体：4→0
特别注意：
2、染色体数暂时加倍，染色体数等于体细胞染色体数
1、减数分裂Ⅱ后期着丝点分裂
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ 后期
4个精细胞
减数分裂Ⅱ 末期
两消两现（反前）
染色体：4→2
DNA：4→2
染色单体：0→0
注意：若无交叉互换，四个精细胞两两相同
精细胞
精子
精细胞变形成精子
减数分裂后，精细胞经过复杂的变形才能形成精子。
精子分为头部和尾部，头部有细胞核，尾长，能够摆动。
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
减
Ⅰ
减
Ⅱ
前期：联会、四分体、交叉互换
中期：各对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，移向细胞两级
末期：形成2个次级精母细胞
变形
归纳总结
间期
同有丝分裂
同有丝分裂
及时练（说出时期名称和细胞名称）
减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
减数分裂前的间期
（S期之前）
精原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
A
B
C
D
E
F
G
H
I
排列次序
GCHEAFDBI
卵巢
1、场所:
(二).卵细胞的形成过程：
卵细胞
卵泡
卵细胞的扫描电镜照片
（150倍）
哺乳动物的卵细胞在卵巢中形成。
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。
卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
比较
极体
极体
不均等分裂
均等分裂
次级卵母细胞
次级精母细胞
不同点 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
分裂场所
分裂过程
分裂结果
睾丸
卵巢
细胞质均等分裂
有变形期
细胞质不均等分裂无变形期
形成4个2种精子
形成1个卵细
胞和3个极体
（退化消失）
相同点：
染色体、DNA分子变化完全相同。
比较
三、减数分裂过程中染色体数、DNA数、染色单体数的变化（关键是推算体细胞的染色体数）
比较项目 减数分裂第一次分裂 减数分裂第二次分裂
间期 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体数
DNA数
染色单体数
同源染色体对数
2N
2N
2N
2N
N
N
N
N
2N
2a 4a
4a
4a
4a
2a
2a
2a
2a
a
0 4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
0
0
N
N
N
N
0
0
0
0
0
次级精母细胞
2n
4n
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精子细胞
2n
4n
染 色 体 变 化 曲 线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
2n
4n
染色单体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
减数分裂
有丝分裂
染色体与DNA曲线图的比较
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
DNA
DNA
染色体
染色体
四、图形辨析（有丝、减Ⅰ、减Ⅱ）
二看
有无同源染色体
无：
三看
染色体的行为
有
一看
染色体数目
奇数：
偶数
减数第二次分裂
减数第二次分裂
减Ⅰ
无联会：
有联会：
有丝
后期看一极
四看
胞质分裂
不均等：
均等：
一定是卵细胞形成过程
有丝或第一极体
减Ⅰ后
减Ⅱ后
减Ⅱ后
有丝后
减Ⅰ后
有丝分裂中期
减Ⅱ后
指出下列图中哪些存在着同源染色体
BDF
A:减Ⅱ前期
B:有丝分裂后期
D:减Ⅰ中期
C:减Ⅱ后期
F:有丝分裂中期
E:减Ⅱ中期
图示为 细胞。图中共有 条染色体， 个DNA， 对同源染色体， 个染色单体。 图示细胞的生物，体细胞有 条染色体。
次极精母细胞或第一极体
4
4
0
0
4
44
“同”为同一“次”
“同”为同一“次”
“补”为同一“初”
初级精母细胞
次级精母细胞
五、同一精原细胞产生的四个精子细胞分析：
相同
相同
互补
或
A
a
B
b
A
A
【思考】某雄性个体具2对同源染色体,分别用AaBb表示，则
（1）其一个精原细胞产生几个精子？共几种？
（2）该个体最多可产生几种精子？分别是？
a
a
a
b
b
b
A
B
B
B
A
A
A
A
B
B
B
B
a
a
a
a
a
b
b
b
b
b
B
A
4个；
AB、ab和Ab、aB
AB、ab或Ab、aB
这4个精子染色体组成的特点？
两两相同，且互补
染色体复制
联会
A．aBc、AbC、aBc、AbC B．AbC、aBC、Abc、abc
C．AbC、Abc、abc、ABC D．abC、abc、aBc、ABC
1、如果精原细胞有三对同源染色体，A和a、B和b、C和c，下列哪四个精子是来自同一个精原细胞的 ( )
A
2、青蛙的100个初级卵母细胞，分裂后产生( )
A.100个卵细胞和300个极体
B.100个卵细胞和200个极体
C.200个卵细胞和200个极体
D.100个卵细胞和100个极体
A
3、次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是（ ）
B
4、下图是某生物的精细胞，可能来自同一个初级精母细胞的是（ ）
A．①②⑤ B．②④⑤ C．①③④ D．①④⑤
A
探究实践：观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
阅读课本P25探究实践，回答相关问题:
1.目的要求：
2.材料用具：
3.方法步骤：
4.实验现象：
【注意】试验材料的选择：
雄性个体的生殖器官
（1）一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量；
（2）雌性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初级卵母细胞或次级卵母细胞，因此在卵巢内看不到完整的减数分裂。
先在低倍镜下依次找到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
不同时期的细胞，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
2．观察步骤
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。
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
问题探讨
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。
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：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。
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。
二、受精作用
减数分裂形成的精子和卵细胞，必须相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。
父亲体内所有精原细胞，其染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。为什么“一母生九子，九子九个样”。同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
三、配子中染色体组合的多样性
阅读课本P26并结合减数分裂的过程，总结原因：
1、减数第一次分裂后期：
同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合。
同源染色体上的非姐妹染色单体间发生交叉互换。
2、减数第一次分裂前期（联会期）：
或
A
a
b
B
A
a
b
B
1.配子中染色体的组合种类（不考虑交叉互换）
性原细胞 配子个数 配子种类
一对同源染色体 两对同源染色体 n对同源染色体
1个精原细胞
m个精原细胞
1个卵原细胞
m个卵原细胞
4
1
4m
m
2种：A和a
1种：A或a
2种：A和a
2种：A和a
（不考虑交叉互换)
2种：AB和ab或
Ab和aB
1种：AB或ab或
Ab或aB
4种：AB和ab和
Ab和aB
4种：AB和ab和
Ab和aB
2种(多种情况)
1种(多种情况)
2n
2n
A
a
B
b
？人的体细胞含有23对染色体，可形成的精子种类有多少？（不考虑交叉互换）
223
联会
交叉互换
次级精母细胞
精（卵）细胞（或极体）
（1）无交叉互换时，产生的配子种类？
（2）画出交叉互换后的配子类型？
2.配子中染色体的组合种类（考虑交叉互换）
两种
四种
2、受精作用
①概念：卵细胞与精子相互识别、融合形成受精卵的过程。
卵细胞
精子
②过程：
精子头部进入卵细胞，尾部留在外面
精子进入卵细胞后，细胞膜发生变化（卵细胞膜反应），阻止其他精子再进入。
细胞膜
卵细胞
受精卵
1
1
2
2
④结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来之卵细胞。受精卵的核基因父母各给一半，受精卵的质基因几乎全来自于母亲。
③受精作用实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
未受精时，卵细胞代谢比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃，受精卵迅速进行分裂和分化，开始了个体发育过程。
⑤受精作用依赖的细胞学原理：
（1）细胞膜的识别功能——同种生物的两性生殖细胞才能融合。
（2）生物膜的流动性——使两性生殖细胞融合为一个受精卵。
⑥减数分裂和受精作用意义：
（1）由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种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。
（2）减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
受精作用
受精卵
卵细胞
精 子
减数分裂
减数分裂
( )生物体( ）
46
23
23
46
2n
n
n
2n
细胞分化有丝分裂
课堂小结
课堂小结
1.下列关于同源染色体和四分体的叙述，不正确的是( 　　)
A．同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B．四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期
C．同源染色体是在减数分裂过程中能配对的两条染色体
D．每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
A
A
2. 有关受精作用的叙述中，不正确的是（　　　）
A. 受精卵中的遗传物质一半来自精子
B. 受精时，精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合
C. 受精卵中的染色体数与本物种体细胞中的染色体数一致
D. 受精卵中的染色体一半来自父方、一半来自母方
A
3．图甲～丁是某生物体中的一些细胞分裂图，下列说法正确的是
A．甲、乙、丙、丁所示细胞均可出现在同一器官中
B．丁是由乙经过减数第二次分裂产生的卵细胞
C．乙图所示时期，该细胞中有4条染色体和8条脱氧核苷酸链
D．甲图中DNA分子数、染色单体数与乙图相同

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