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第1节 减数分裂和受精作用（第4课时）
第2章　基因和染色体的关系
04
配子中染色体组合的多样性
“一母生九子，九子各不同 ”
父亲体内所有的精原细胞，染色体组成相同，母亲体内的卵原细胞，染色体组成也相同。
同样的精（卵）原细胞，会产生不同的配子吗？
课本P25
（1）以哺乳动物（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（A）
初级精母细胞（B）
次级精母细胞（C）
次级精母细胞（D）
精细胞（E）
精细胞（F）
精细胞（G）
精细胞（H）
配子中染色体组合的多样性
染色单体分开
4个，2种
产生精子：
两两相同互补笔记：来自同一精原细胞的精细胞两两相同，两两互补
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
笔记：来自同一次级精母细胞的精细胞——相同/大同小异
1．图中甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体。在减数分裂过程中，
该对同源染色体发生了互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。
这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(　　)
A．①与②　　　　 B．②与③ C．①与③ D．②与④
B
来自同一次级精母细胞的精细胞——相同/大同小异
②③
①④
[变式]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
B
来自同一次级精母细胞的精细胞——相同/大同小异
2．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
D
来自同一初级精母细胞的精细胞——两两相同，两两互补
互补：acD acd aCD
互补 ④ ⑥ ⑦
互补：aCd
⑧
[变式]如果某精原细胞有3对同源染色体，A和a、B和b、C和c，不考虑交叉
互换，下列精子来自同一个精原细胞的是 (　　)
A.aBc、AbC、aBc、AbC B.AbC、aBC、Abc、abc
C.AbC、Abc、abc、ABC D.abC、abc、aBc、ABC
A
两两相同
两两互补
减数分裂能产生的配子种类
精(卵)原细胞中同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种）
1
2
3
n
②一个生物体（多个精(卵）原细胞）
①一个精(卵)原细胞：
例：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种
（1）以哺乳动物（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（A）
初级精母细胞（B）
次级精母细胞（C）
次级精母细胞（D）
精细胞（E）
精细胞（F）
精细胞（G）
精细胞（H）
配子中染色体组合的多样性
染色单体分开
4个，2种
产生精子：
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
（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
4个，2种
产生精子：
2种
4个
2种
4个
一个个体（不考虑交叉互换）
4种
产生精子：
减数分裂能产生的配子种类
精(卵)原细胞中同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种）
1
2
3
n
②一个生物体（多个精(卵）原细胞）
①一个精(卵)原细胞：
例：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种
4个精子（2种）
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）以哺乳动物（2N=4）的一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
×
×
×
1个，1种
产生卵细胞：
4种
一个个体（不考虑交叉互换）
4种
产生卵细胞种类：
√
√
√
√
减数分裂能产生的配子种类
精(卵)原细胞中同源染色体（对） 可能形成的配子类型（种）
1
2
3
n
②一个生物体（多个配子）
①一个精(卵)原细胞：
21
22
23
2n
例：正常人细胞中有23对染色体，可能形成的配子种类为_____种
4个精子（2种）、1个卵细胞（1种）
223
n对同源染色体，可能形成配子种类：2n种
笔记
2种
4个
2种
4个
Y R
y r
Y r
y R
YR
YR
yr
yr
Yr
Yr
yR
yR
y r
Y R
Y r
y R
Y R
y r
2.一般情况下减数分裂产生配子种类
一个精原细胞
或
2．一般情况下减数分裂产生配子的种类
(1)只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。
Y与y、R与r分别表示两对同源染色体。
[典例]
1. 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
2．一个基因型为AaDdYyRr的精原细胞和一个同样基因型的卵原细胞按照自由组合定律遗传，各产生几种类型的精子和卵细胞(　　)
A．2种和1种　　　　　 B．16种和1种
C．4种和1种 D．16种和16种
A
A
2.1个有3对同源染色体AaBbCc(A和a、B和b、C和c表示同源染色体，下同)
的卵原细胞实际能产生几种类型的卵细胞？1个有3对同源染色体AaBbCc
的精原细胞实际能产生几种类型的精细胞？1个体细胞中具有3对同源染色
体(AaBbCc)的生物体实际能产生几种类型的精细胞？(不考虑基因突变和
互换)(　　)
A．1，2，8　　　　 　 B．1，2，3
C．3，3，3 D．2，2，8
A
不发生染色体互换时
发生染色体互换时
4个2种
4个4种
四、配子中染色体组合的多样性
生物体大于2n
原因：②减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换
2.一个基因型为AaBb的精原细胞，在不发生染色体互换的情况下，产生的
精细胞基因型是什么？若发生染色体互换，产生的精细胞的基因型是什么？
不发生染色体互换时，产生精细胞：AB、ab或Ab、aB；
发 生染色体互换时，产生精细胞：AB、Ab、aB和ab。
A
a
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
A
A
b
b
a
a
B
B
A
a
B
b
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
非姐妹染色单体自由组合配子的多样性
减数分裂
生物多样性
2.同源染色体上非姐妹染色单体发生互换
1.同源染色体分离，非同源染色体自由组合
“一母生九子，九子各不同 ”的原因:
雌雄配子随机结合
产生配子多样性的原因：笔记
减数分裂和受精作用的意义
有性生殖的后代具有多样性
受精作用中，
雌雄配子随机结合
雄配子
雌
配
子
配子染色体组合的多样性
配子间的随机结合
进行有性生殖的生物后代呈现多样性
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
自由组合 片段互换
受精作用
减数分裂
减数分裂和受精作用的意义
1．决定配子中染色体组合多样性的因素包括(　　)
A．染色体的复制和平均分配
B．同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
C．同源染色体的联会和互换
D．同源染色体上非姐妹染色单体的互换和非同源染色体的自由组合
D
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ后期
04
受精作用
卵细胞
精子
精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的
糖蛋白相互识别
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起
受精卵
五、受精作用p27
过程
精子和卵细胞相互识别融合,形成一个受精卵。
精卵识别体现细胞膜功能特点：
——进行细胞间信息交流
精卵融合体现细胞膜结构特点：
——细胞膜具有一定流动性
五、受精作用p27
笔记
输卵管
卵巢
子宫
卵裂
桑葚胚
囊胚
次级卵母细胞
受精
笔记 受精作用场所：输卵管 （不是子宫）
精子和卵细胞相互识别融合,形成一个受精卵。（场所：输卵管）
精卵识别体现细胞膜功能特点：
——进行细胞间信息交流
精卵融合体现细胞膜结构特点：
——细胞膜具有一定流动性
新坐标37页
五、受精作用p27
笔记
受精卵
精子头部进入卵细胞后，精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体合在一起。
但细胞质的遗传物质几乎全部来自母方。
受 精 卵 中 的 遗 传 物 质 DNA：
笔记：受精卵中的核遗传物质DNA/染色体：
母方 父方
母方 父方
＝
判断：受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方
×
五、受精作用p27
＞
受精作用过程(如图)
同源染色体特点：一条来自父方，一条来自母方
2．曲线分析
(1)细胞中核DNA含量变化曲线
①ab段为减数分裂前的间期，bc段为减数分裂Ⅰ，cd段为减数分裂Ⅱ，即
bd段为减数分裂。
②e点表示进行受精作用。
③ef段为有丝分裂前的间期，fg段为有丝分裂。
S
末
末
减数分裂
S
末
有丝分裂
2．曲线分析
(2)细胞中染色体数变化曲线
①O～a表示减数分裂前的间期及减数分裂Ⅰ，a～c表示减数分裂Ⅱ。
②d点表示进行受精作用。
③d～f包含受精卵的有丝分裂。
末
后
末
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
受精作用
后
末
有丝分裂
1．配子的多样性只与非同源染色体的自由组合有关。 (　　)
2．正常情况下，1个精原细胞产生的4个精子在染色体组成上两两相同。 (　　)
3．受精时精子全部进入卵细胞内。 (　　)
4．受精卵中的染色体一半来自父方，一半来自母方。 (　　)
5．有性生殖更有利于生物适应多变的自然环境。 (　　)
6．若考虑染色体互换，一个精原细胞最多产生4种精子。 (　　)
×
+同源染色体非姐妹染色单体发生互换
√
×
头部进入卵细胞
√
√
√
一个精原细胞产生4个精子
1．如图是生物的有性生殖过程。下列叙述正确的是(　　)
A．非同源染色体的自由组合发生在过程Ⅰ中
B．由过程Ⅱ可知受精卵中的细胞质主要来自精子
C．同源染色体的分离发生在过程Ⅰ和Ⅱ中
D．仅有过程Ⅰ即可维持亲子间染色体数目的恒定
减数分裂
受精作用
A
减Ⅰ后期
卵细胞
和Ⅱ
2．如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量的变化，有关分析正确
的是(　　)
A．a、b、c分别包含减数分裂、受精作用、有丝分裂
B．CD与OP的染色体数不同
C．JK发生同源染色体联会与分离
D．OP的核DNA含量比MN增加1倍，原因是NO发生了DNA复制
新坐标P40
D
有丝分裂
相同
减数分裂
受精作用
有丝分裂
减数分裂Ⅰ前期、后期
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
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
染色单体分离
精细胞
二、减数分裂异常情况分析
正常分裂
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
染色单体分离
精细胞
二、减数分裂异常情况分析
1. 减数分裂Ⅰ发生异常（同源染色体未发生分离）
结果：4个精细胞均发生异常
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
染色单体分离
精细胞
二、减数分裂异常情况分析
2. 减数分裂Ⅱ发生异常（染色单体未发生分离）
结果：2个精细胞发生异常
例题：人类的X、Y是一对同源染色体，女性体内是XX，男性体内是XY。经人类染色体组型分析发现，有2％～4％的精神病患者的性染色体组成为XYY（如图所示），有人称多出的Y染色体为“犯罪染色体”。下列关于XYY综合征的叙述正确的是（ ）
A.患者为男性，可能是由母方减数分裂I异常所致
B.患者为女性，可能是由母方减数分裂II异常所致
C.患者为男性，可能是由父方减数分裂II异常所致
D.患者为女性，可能是由父方减数分裂II异常所致
X
Y
Y
C
探究实验
1.用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色制作两条大小不同染色体，每条染色体由两条单体组成。
（一）模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
2.在白纸上绘制初级精母细胞的
轮廓、中心体和纺锤体。
配对的染色体长度相同，颜色不同
3.让两条长度相同、
颜色不同的染色体
配对，着丝粒靠近。
4.将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
5.双手抓住并移动染色体的
着丝粒，使两种颜色的染色
体分离，分别移向细胞的两
极。
6.绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极
的染色体分别放到这两个新细胞中。
7.在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
1．按照教材中“建立减数分裂中染色体变化的模型”的要求，应模拟下列
减数分裂中的哪些变化(　　)
①同源染色体联会并排列在赤道板两侧
②减数分裂Ⅰ前期非姐妹染色单体间的互换
③同源染色体分离，分别移向细胞的两极
④次级精母细胞中含有姐妹染色单体的染色体排列在赤道板上
⑤非同源染色体的自由组合
⑥分裂末期细胞膜向内凹陷
A．①②④　　　B．①③⑤⑥ C．①②③④⑤ D．②④⑤⑥
C
2．下列关于“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟活动的叙述，正确
的是(　　)
A．模拟活动中两条颜色 相同 的染色体代表同源染色体
B．模拟活动中只能体验染色体行为变化，无法体验染色体数量变化
C．模拟活动可以解释减数分裂产生配子中染色体组合多样性的原因
D．模拟活动中新细胞内所含的两条染色体颜色必然相同，长短必然不同
C
不同
细胞分裂的柱形图辨析
减数分裂：
有丝分裂：

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