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第1节 减数分裂和受精作用
第2章 基因和染色体的关系
1、精子的形成（场所、大致过程、具体每个时 期染色体变化）
2、卵细胞的形成（场所、过程、与精子形成过
程的区别）
3、减数分裂（对象、时期、特点、结果）
4、受精作用（概念、实质、结果）
有丝分裂
一个细胞周期中,染色体只复制一次,细胞分裂一次,结果一个细胞分裂成两个染色体形态、数目相同的子细胞。
（有丝分裂）
？
46
46
精子
卵细胞
受精卵
新个体
受精
发育
46
46
92
92
错 误
问题探讨
思考：配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别和联系？
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.配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
2.配子的染色体是由体细胞的每对染色体中的一条组合而成的。
魏斯曼的预测
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann，德国动物学家
预测：
在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程，使染色体的数目减少一半。
受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
受精卵
新个体
46
父
46
母
46
受精
有丝分裂
精子
23
卵细胞
23
减数分裂
魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫做减数分裂（meosis）。
46
精原细胞
染色体数与体细胞相同
1.精子的形成部位：
睾丸（曲细精管）
一、精子的形成过程
曲细精管
图2-1 人的睾丸和精子示意图
阅读教材图2-2及精子的形成过程，思考：
①减数分裂过程中染色体数目的减半发生在什么时期？
②关注减数分裂过程中染色体出现了哪些特殊的行为？
如何实现配子中染色体是由体细胞的每对染色体中的一条组合而成的。
③理解以下概念：同源染色体，联会，四分体。
阅读提炼
减数分裂前的间期
精原细胞：染色体复制一次
减数分裂过程中
连续分裂两次
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
结果：形成4个精细胞
精细胞变形
精细胞 精子
变形
成熟的雄性生殖细胞
精子的形成过程
一、精子的形成过程
（1）减数分裂前的间期：
特点：
①DNA的复制和相关蛋白质的合成
②细胞体积增大
（形成姐妹染色单体）
染色体复制
体积增大
姐妹染色单体
着丝粒
一、精子的形成过程
（2）减数分裂 I
①前期
（一条来自母方，一条来自父方）
同源染色体：
（1）大小、形状一般相同
（2）来源不同：
③同源染色体上的非姐妹染色单体发生缠绕互换。
特点：
②同源染色体两两配对—联会，形成四分体；
①染色质缩短变粗
（四分体时期）
一、精子的形成过程
1
2
3
4
⑴细胞中有 对同源染色体，它们分别是 ;
2
1和3、 1和4、 2和3、 2和4
⑶细胞中有 个四分体，一个四分体含有 对同源染色体，含有 条染色体，
条染色单体， 个DNA分子
2
1
2
4
4
1和2、 3和4
⑵哪几条是非同源染色体？
思考：体细胞中有无同源染色体？有丝分裂过程中有无同源染色体？有无四分体？
(4)a与a’的关系是 ，
a与b的关系是 ，
a与c的关系是 。
姐妹染色单体
同源染色体的非姐妹染色单体
非同源染色体的非姐妹染色单体
一、精子的形成过程
互
换
a a’ b b’
时期：
对象：
结果：
遗传物质的部分交换，
导致四条染色单体的遗传物质均不同
减数分裂I前期
同源染色体的非姐妹染色单体之间
一、精子的形成过程
②中期
每对同源染色体排列在赤道板上
特点：
或
③后期
同源染色体彼此分离，
特点：
④末期
特点：
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
非同源染色体自由组合
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
思考：分裂成两个次级精母细胞细胞对细胞内染色体数目、DNA含量、染色单体数、同源染色体有何影响？
非同源染色体的
自由组合
Ａ　Ｂ
a　b
Ａ　b
a　Ｂ
第一种可能性
第二种可能性
一、精子的形成过程
（2）减数分裂Ⅱ
次级精母细胞
中期
后期
末期
前期
精细胞
思考：有丝分裂和减数分裂Ⅱ过程中的染色体行为变化有什么联系？这两个过程中是否都有同源染色体？
思考：一个精原细胞形成的4个精细胞，从遗传物质的角度看有几种？（提醒：减I前期染色体互换否？）
一、精子的形成过程
细胞核→精子头的主要部分
高尔基体→头部的顶体
中心体→精子的尾巴
线粒体→线粒体鞘（尾基部）
其他物质→原生质滴
（3）变形
精细胞
变形
精子
头部
尾部
减数分裂 I
减数分裂 II
间期
变形
一、精子的形成过程
减数分裂 I的实质是 分离，
减数分裂 II的实质是 分离。
同源染色体
姐妹染色单体
思考：在减数分裂 I中染色体出现了哪些特殊的行为？
这对于生物的遗传有什么重要意义？
细胞增大
染色体复制
联会、四分体、互换
同源染色体分离
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
请按照自己的想法给他们排列次序
A
B
C
D
E
F
G
H
I
G C H E A F D B I
按减数分裂发生过程对下列细胞图进行排列：
（体细胞染色体数为4）
1、
2、
3、
4、
5、
6、
7、
减I中期
减I前期
减II中期
减II末期
减II前期
减I后期
减II后期
2 → 1 → 6 → 5 → 3 → 7 → 4
二、卵细胞的形成过程
阅读提炼：阅读教材卵细胞的形成过程，解决以下问题：
①人和其他哺乳动物卵细胞的形成场所？
②卵细胞的形成与精子的形成过程异同点？
卵巢
“男人可以捐精，女人为什么不能卖卵？”
“我每个月都会排出卵子，不卖岂不是浪费。”
“卖一颗能挣成千上万，太划算了！”
二、卵细胞的形成过程
精子形成 卵细胞形成
细胞质分裂
子细胞
是否变形
相同点 均等
不均等
4个精子细胞
1个卵细胞
3个极体
是
否
复制1次，分裂2次
精子、卵细胞形成过程的不同点与相同点
一个精原细胞减数分裂产生几种精子？
一个卵原细胞减数分裂产生几种卵细胞？
2种
1种
对象:
时期:
特点:
结果:
进行有性生殖的生物
产生成熟的生殖细胞时
（减数分裂前）染色体只复制一次，而（减数分裂过程中）细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半
三、减数分裂
与社会的联系
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细跑的形成。
例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。
吸烟等会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。
我才是温室中的花朵
1.细胞图
思考：（1）判断各细胞所处分裂时期；
（2）说出⑦至⑩细胞的名称；
四、细胞分裂的判断
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
★1、数染色体的数目(奇偶性)；（奇数—减Ⅱ且无同源染色体）
★2、看有无同源染色体；（无—减Ⅱ）
★3、判断同源染色体行为（联会、四分体、分离）
（无—有丝分裂 有—减Ⅰ）
细胞分裂图识别法：
细胞分裂图
前期
→
是否出现四分体
→
减Ⅰ前期
有丝分裂前期
有
→
无
细胞中是否有同源染色体
有
→
减Ⅱ前期
无
→
中期
→
着丝点是否排列在赤道板上
→
减Ⅰ中期
有丝分裂中期
否
→
是
细胞中是否有同源染色体
→
减Ⅱ中期
→
有
无
→
→
减Ⅰ后期
有丝分裂后期
有
→
无
细胞中是否有同源染色体
→
→
有
无
后期
染色体是否含有染色单体
减Ⅱ后期
根据细胞质的分裂方式判断何种细胞
A B C
有丝分裂前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
练习：判断下图各属于何种分裂？哪个时期？
练一练
D E F
有丝分裂中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
G H I
有丝分裂后期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
根据减数分裂过程染色体行为变化, 回答下列过程发生的时期:
1.染色体复制发生在: 。
2.同源染色体的联会发生在: 。
3.同源染色体分离发生在: 。
4.染色体着丝粒分裂发生在: 。
5.染色体数目减半发生在: 。
6.DNA数目减半发生在: : 。
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅰ完成时
减数分裂Ⅰ完成时
减数分裂Ⅱ完成时
四、细胞分裂的判断
DNA含量加倍
染色体数目加倍
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精细胞
N
染色单体变化曲线
染 色 体 变 化 曲 线
2.曲线图
DNA复制
初级精母细胞分裂
着丝粒分裂
次级精母细胞分裂
体细胞内染色体数目为2N
请写出下列各图纵坐标的含义：
减数分裂核DNA含量
有丝分裂核DNA含量/每条染色体DNA含量
减数分裂染色体含量
有丝分裂染色体含量
时期
时期
时期
时期
A
B
C
D
3.柱形图
甲——
乙——
丙——
丁——
戊——
有丝分裂的前期、中期；
减数第一次分裂的前期、中期、后期、末期
有丝分裂的后期、末期；
减数第二次分裂的前期、中期
减数第二次分裂后期、末期；
精子或卵细胞、极体；
体细胞、精原细胞等；
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？
思考：不考虑互换，具有2对同源染色体的个体能产生多少种配子？
思考：人的体细胞中有23对同源染色体。
一个人在形成精子或卵细胞时可能产生多少种配子？
（1）一个个体进行减数分裂，可产生＿＿＿＿＿种配子。
（2）一个精原细胞进行减数分裂，可产生＿＿＿ 种精子
（3）一个卵原细胞进行减数分裂，可产生＿＿＿种卵细胞。
2n
若某生物体细胞内含有n对同源染色体，
2
1
五、配子中染色体组合的多样性
223
配子染色体组合多样性的原因：
①同源染色体中的非姐妹染色单体间的互换
②同源染色体分离时，非同源染色体自由组合
同源染色体非姐妹染色单体的互换
五、配子中染色体组合的多样性
（减 I前期）
（减 I后期）
4N
（4a）
2N
N
（2a）
（a）
O A B C D E F G H I J K L
减数分裂 有丝分裂
思考：下图能表示有丝分裂和减数分裂的时期是哪些？F时期曲线上升的原因是什么？
一个细胞中的DNA数和染色体数
受精作用
六、受精作用
1.概念：
2.过程：
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程
来自精子
来自卵细胞
思考1：受精作用体现了细胞膜的什么功能？哪一特性？
思考2：受精卵中的染色体和DNA数目来自母方多还是父方多？
染色体：母方和父方各一半;
DNA：来自母方的多于父方
遗传物质
精子
（来自父方）
卵细胞
（来自母方）
受精作用
有丝分裂
受精卵
体细胞
一对同源染色体
一对同源染色体
一对同源染色体
一对同源染色体
六、受精作用
有丝分裂
减数分裂
成体
精（卵）原细胞
精 子
卵细胞
受精卵
受精作用
有丝分裂
2 N
2 N
N
N
2 N
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。
3.意义：
①非同源染色体的自由组合
②同源染色体的非姐妹染色单体之间交叉互换
4.理解：同一双亲的后代呈现多样性
（2）卵细胞和精子的结合是随机的
（1）配子中染色体组合的多样性
六、受精作用
这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性，因此减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都是十分重要的。
细胞分裂与染色体变异的关系
常染色体异常
性染色体异常
减数第一次分裂异常（减Ⅱ正常）：
同源染色体未分离，移向了细胞的一极。
基因型为AaBb的精原细胞，形成配子的基因型为AaB、aAB、B、B
减数第二次分裂异常（减Ⅰ正常）：
着丝点分裂后的两条子染色体未分离，移向了细胞的一极。
基因型为AaBb的精原细胞，形成配子的基因型为AB、AB、B、aaB
减数第一次分裂和减数第二次分裂都异常：
基因型为AaBb的精原细胞，形成配子的基因型为aBB、aBB、AA、〇
性染色体异常——XXY、XYY的成因
XXY
的成因
父方异常
XXY=♂XY＋♀X
减Ⅰ后期，XY染色体未分离，进入了同一次级精母细胞中
母方异常
XXY=♂Y＋♀XX
减Ⅰ异常
减Ⅰ后期，两条同源X染色体未分离，进入了同一次级卵母细胞中
减Ⅱ异常
减Ⅱ后期，X染色体着丝点分裂后形成的两条X染色体未分离，进入了一个卵细胞中

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