资源简介

(共51张PPT)
本节聚焦：
减数分裂的含义是什么？
配子的形成为什么必须经过减数分裂？
减数分裂是怎样进行的？
配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
什么是受精作用？
受精作用对于生物的遗传有什么重要意义？
2.1 减数分裂和受精作用
一 减数分裂
回顾：有丝分裂
中期
后期
间期
前期
末期
Q1：染色体复制几次？细胞分裂几次？
Q2：结果是一个细胞分裂成几个子细胞？
Q3：子细胞中染色体数目与母细胞相比发生了什么变化？
染色体
复制
染色体均分
亲代细胞
子代细胞
特点：染色体（DNA）复制一次，细胞分裂一次，子细胞和亲代细胞染色体数（核DNA分子数）一样。
问题探讨P18
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。值得一提的是，至今已经诞生了六个与果蝇研究相关的诺贝尔奖。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、配子中染色体数目和体细胞中染色体数目有什么差异
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
X
Y
X
X
雄果蝇
雌果蝇
2、仔细对比配子中的染色体和体细胞中的染色体，你能发现什么特点？
X
X
配子中的染色体数目是体细胞中的一半
配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
（有丝分裂）
减数分裂
假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的，那么，子女体细胞中的染色体数目会发生变化吗？
（有丝分裂）
生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式
92
（有丝分裂）
92
46
46
46
46
23
23
46
46
受精卵
新个体
父
母
特殊过程
魏斯曼预测：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。
生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n）
人 46 23 洋葱 16 8
狗 78 39 大麦 14 7
果蝇 8 4 小麦 42 21
猕猴 42 21 豌豆 14 7
马 64 32 玉米 20 10
兔 44 22 水稻 24 12
减数分裂
常见动植物的染色体数目
产生生殖细胞的过程中，
进行了染色体数目减半的分裂
一、减数分裂的概念
对象：
时期：
特点：
结果：
进行 的动植物
染色体只 ，而细胞连续 .
新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞 .
从原始的生殖细胞到成熟的生殖细胞
结果特殊:
产生的是精子，卵细胞(配子)等
染色体数减半；
部位特殊：
生殖器官
哺乳动物：
植物：
睾丸、卵巢
花药、胚囊
时期特殊:
生殖期---性成熟个体
过程特殊：
染色体复制1次，细胞分裂2次
同源染色体的一系列行为
重点关注
一定是真核生物
有性生殖
复制一次
分裂两次
减少一半
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
减数分裂
受精
有丝
分裂
卵细胞
雌性
受精卵
母源染色体
父源染色体
精 子
二倍体后代
雄性
特点：①形状和大小一般都相同
②来源：一条来自父方，一条来自母方
③相互配对的两条染色体
活动：各小组使用扭扭棒，在一个细胞中制作两对同源染色体模型
1.同源染色体（P20）
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。
父亲
（46条）
母亲
（46条）
父亲
（46条）
母亲
（46条）
Y染色体
X染色体
判断同源染色体，应同时满足3个条件：
①大小（长度）——相同
②形状（着丝点位置）——相同
③来源（颜色）——不同
属于同源染色体
下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ）
DE
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
姐妹染色单体：
指一条染色体上的两条染色单体，即由一个着丝粒连接的两条染色单体，两条姐妹染色单体在形态大小上完全相同。
复制
姐妹染色单体
姐妹染色单体
一对同源染色体
（一个四分体）
：
2.姐妹染色单体
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
联会：
同源染色体两两配对的现象
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
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。（从染色单体的角度考虑）
3.联会和四分体（P20）
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
4.交叉互换（P20）
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。
交叉互换
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
染色体互换示意图
染色体互换的照片
非姐妹染色单体
四分体
1个四分体包含：
对同源染色体
条染色体
条染色单体
个DNA分子
条脱氧核苷酸链
1对姐妹染色单体
1条染色单体
1
2
4
4
8
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
判断
（1）同源染色体形状、大小一定相等 （ ）
（2）形状、大小相等的一定是同源染色体 （ ）
（3）一条来自于父方，一条来自于母方的两条染色体一定是同源染色体（ ）
（4）能够相互配对的染色体一定是同源染色体 （ ）
（5）果蝇体细胞在有丝分裂过程中会形成四分体 （ ）
√
×
×
×
×
AC、AD 、BC 、AD
如ab a’b’ cd’ c’d
AB、CD
aa’ bb’ cc’ dd’
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
二、同源染色体、联会、四分体概念辨析
三、精子的形成过程
任务一
阅读课本P18-19哺乳动物精子形成过程相关内容，思考以下问题：
1.精子在哪里形成？
2.精子形成经过那些过程？
3.为什么经过复制后，最终精子中的染色体
只有精原细胞的一半？
三、精子的形成过程
1、场所：
2、过程：
睾丸（曲细精管中）
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
精子
精原细胞
有丝 分裂
间期
减数
分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
变形
精原细胞：可通过　　　　分裂进行增殖，染色体数目与体细胞　　 。
相同
有丝
有大量原始的雄性生殖细胞，即精原细胞
2n
n
三、精子的形成过程
1.减数分裂前的间期：
①精原细胞体积增大
②染色体进行复制
③DNA加倍，每条染色体由两条姐妹染色单体构成。染色体数不变
精原细胞 （原始生殖细胞）
染色体的复制
初级精母细胞
特点：
三、精子的形成过程
2.减数第一次分裂的前期（减I前）：
特点：
联会
①核膜、核仁消失现两体；（与有丝分裂 ）
②同源染色体 ，形成 ；
③四分体的非姐妹染色单体可能发生 。
联会
四分体
交叉互换
相同
三、精子的形成过程
2.减数第一次分裂的中期（减I中）：
特点：
（四分体）排列在细胞中央的 。
各对同源染色体
赤道板两侧
有丝分裂中期
三、精子的形成过程
2.减数第一次分裂的后期（减I后）：
特点：
在纺锤丝的牵引下，配对的两条 分离， 自由组合。
同源染色体
非同源染色体
P20左下方思考题1：细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？
有丝分裂后期
三、精子的形成过程
2.减数第一次分裂的末期（减I末）：
特点：
一个初级精母细胞分裂形成两个 细胞，染色体数目 。
次级精母
减半
1个精原
细胞
1个初级
精母细胞
染色体复制
染色体数目：2N
N
三、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ通常没有间期或间期时间很短， 染色体复制
次级精母细胞
①前期过程与有丝分裂 ，但没有 ；
②非同源染色体散乱。
相似
同源染色体
不进行
Q：这时每个次级精母细胞内还有同源染色体吗？
3.减数第二次分裂的前期（减Ⅱ前）：
3.减数第二次分裂的中期（减Ⅱ中）：
非同源染色体的 排列在 上。
着丝粒
赤道板
有丝分裂中期
三、精子的形成过程
3.减数第二次分裂的后期（减Ⅱ后）：
①着丝粒 ；
② 分离，分别向两极移动；
③染色体数目 .
姐妹染色单体
暂时加倍
分裂
特点：
有丝分裂后期
三、精子的形成过程
3.减数第二次分裂的末期（减Ⅱ末）：
特点：
减数第二次分裂完成，形成 。
4个精细胞
4个精细胞两两相同
三、精子的形成过程
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
联会、四分体
减数分裂前间期
减数分裂Ⅰ
N
1个精原
细胞
1个初级
精母细胞
染色体复制
2个次级精母细胞
染色体数目：2N
2N
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂
三、精子的形成过程
减数第二次分裂
2个次级
精母细胞
4个精细胞
无染色体复制
着丝点分裂，染色单体分离
染色体数目：N
N
次级精母细胞
精细胞
三、精子的形成过程
4.精子的变形：
主要变化：①细胞核变成精子头部的主要部分；
②高尔基体发育为头部的顶体；
③中心体演变为精子的尾；
④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
P21右方思考题：精细胞的变形对受精作用有什么意义？
由精细胞变为精子的过程
三、精子的形成过程
P20左下方思考题2：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？
特殊行为：同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等。
意义：①可使配子中的染色体数目减半，再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用，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。
②上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境， 有利于生物的进化。
减数分裂是进行 生殖的生物，在产生 时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制 ，而细胞分裂 。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞 。（P22）
有性
成熟生殖细胞
一次
两次
减少一半
及时巩固
1．根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:
（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、非同源染色体自由组合发生在：
（4）染色体着丝粒分裂发生在:
（5）染色体数目减半发生在:
减Ⅰ末期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
2.说出时期名称和细胞名称
减Ⅰ前期
初级精母细胞
减Ⅰ后期
初级精母细胞
减Ⅱ前期
次级精母细胞
减Ⅱ末期
精细胞
减Ⅰ前的间期
（S期之前）
精原细胞
减Ⅱ后期
次级精母细胞
减Ⅱ中期
次级精母细胞
减Ⅰ中期
初级精母细胞
精子形成顺序依次是：
1
2
3
4
5
6
7
8
5→1 →8 →2 →3 →7 →6 → 4
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较(假设体细胞染色体数和核DNA分子数均为2n)（创P）
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
染色体数目 2n→n
核DNA数目
染色单体数
复制
不复制
有
无
不分裂
分裂
①同源染色体联会；
②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换；
③同源染色体分离，非同源染色体自由组合
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极
n→2n→n
4n→2n
2n→n
4n→2n
2n→0
减数分裂过程中的数量变化
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
细胞分裂，子染色体进入两个子细胞
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色体
1.染色体
减数分裂过程中的数量变化
2.DNA
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
减数第二次分裂
减数第一次分裂
DNA
DNA复制
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
细胞分裂，子染色体进入两个子细胞
减数分裂过程中的数量变化
3.染色单体
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
染色体复制
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色单体
四、卵细胞的形成过程
雌性生殖器官（人和其他哺乳动物：卵巢）
1.场所：
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
卵原细胞
卵细胞
减数分裂
卵原细胞
有丝分裂
阅读教材P22，找出卵细胞和精子形成的过程差异
四、卵细胞的形成过程
卵细胞
第二极体
次级卵母细胞
第一极体
联会，形成四分体
卵原细胞
初级卵母细胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
染色体复制
体积增大
（细胞质）不均等分裂
均等分裂
不均等分裂
退化消失
四、卵细胞的形成过程
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
为了使形成的卵细胞含有较多的营养物质，为以后受精卵的早期分裂提供营养和能量。
Q：胚胎发育早期，细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。据此分析卵细胞形成过程中，细胞质不均等分裂的意义是什么？
卵细胞和精子形成的过程差异
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不 同 点 形成场所
细胞质分裂
变形期
结果
相同点 卵巢
睾丸
均等
有不均等
有
无
4个精子
1个卵细胞和3个极体
染色体复制一次，细胞连续分裂两次，遗传物质减半
如：吸烟影响精子质量。长期吸烟的男性，精子受精能力比不吸烟人群低75%，
因为精子可以识别尼古丁并且做出相应的反应，长期吸烟会使男性的受精
能力降低。
与社会的联系
教材P21
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。
不良环境
减数分裂
生殖细胞
影响
影响
五、减数分裂与有丝分裂的比较
思考：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？
如果细胞内染色体数目是奇数，则是减数第二次分裂
次级精(卵)母细胞
精（卵）细胞
1.根据染色体的数目判断
初级精(卵)母细胞
体细胞
同源染色体成对存在，减Ⅰ后期同源染色体分离，减Ⅰ末期进入不同子细胞
五、减数分裂与有丝分裂的比较
2、根据染色体的行为判断
是否有同源染色体
无
有
减数分裂Ⅰ
有丝分裂
A2
减数分裂Ⅱ:
（A3、A4）
A1
A2
A3
A4
①前期图形
看是否联会
是
否
五、减数分裂与有丝分裂的比较
2、根据染色体的行为判断
②中期图形
是否有同源染色体
有
赤道板上
赤道板两侧
减数分裂Ⅱ：
→有丝分裂 B1
→减数分裂 I：B2
B3
B2
B1
无
B3
着丝粒
排列
五、减数分裂与有丝分裂的比较
2、根据染色体的行为判断
③后期图形
是否有同源染色体
有
无
有丝分裂
减数分裂Ⅱ
C2
C3
C1
C2
C3
C1
减数分裂Ⅰ
看着丝粒
是否分裂
是
否
五、减数分裂与有丝分裂的比较
一数
数染色体数目
奇数
偶数
减Ⅱ
二看
有无同源染色体
无：减Ⅱ
若均等分裂则为第一极体、次级精母细胞
若不均等分裂则一定为次级卵母细胞
三判断
有
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板上→减Ⅰ中
同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
五、减数分裂与有丝分裂的比较
减Ⅱ前期
有丝前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
思考：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？
减Ⅱ前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ后期
有丝中期
有丝后期
减Ⅱ末期
生殖细胞或极体
五、减数分裂与有丝分裂的比较
练习与应用（P23）
一、概念检测
1．与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。
（1）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。（ ）
（2）在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂I。（ ）
X
√
2. 蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是（ ）
A. 出现染色单体 B. 同源染色体联会
C. 染色体移向细胞的两极 D. 子细胞中有24条染色体
B
练习与应用（P23）
3.下图所示的细胞最可能是（ ）
A. 卵细胞 B. 初级精母细胞
C. 次级卵母细胞 D. 有丝分裂前期的细胞
C
4．下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。
（1）这个细胞正在进行哪种分裂？为什么？
（2）细胞中有几条染色体？几条染色单体？
（3）细胞中有几对同源染色体？哪几条染色体是非同源染色体？
（4）细胞中包含哪些姐妹染色单体？
（5）这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？
减数分裂，因为细胞中出现了四分体。
4；
8
2对
A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体
a与a’、b与b’、c与c’、d与d’
2条
（6）尝试画出这个细胞的分裂后期图。
A
B
C
D
A
B
D
C
A
B
C
D
A
B
C
D
练习与应用（P23）
二、拓展应用
1.下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。图中短线表示长度为5μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ。
根据细胞大小，染色体形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ前期
减数分裂Ⅰ前期
练习与应用（P23）
2．经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。
不一定，减数分裂过程中发生异常时：
比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体有1对或几对没有分别移向细胞两极，而是集中到一个次级精(卵)母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中染色体的数目，就会比正常的多一条或几条染色体。
再例如，在减数分裂Ⅱ时姐妹染色单体分开形成的子染色体没有分别移向细胞两极，而是集中到一个精(卵、极体)细胞中，也会比正常的多一条或几条染色体。例如，人的唐氏综合征（又称21—三体综合征）患者，就是由含有24条染色体（其中21号多了一条染色体）的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子结合后发育成的。
练习与应用（P23）
3．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？
①精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞
②部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备了适于游动的能力
③大部分细胞质及多数细胞器丢失，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而消费能量
④全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精过程中提供能量
精子变形过程中以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。
探究·实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（P24）
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。
Q：观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？
在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，减一在卵巢，减二在输卵管；
同时卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。
低倍镜→高倍镜→绘图
3.方法步骤：
Q：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？
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。
选蝗虫精母细胞作为观察材料的原因
探究·实践 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片（P24）
辨析出下列各图示的减数分裂时期。
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
减Ⅱ中期
减Ⅰ末期

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