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第1节 减数分裂和受精作用
新人教版必修二《遗传与进化》
第1课时
1.减数分裂的范围？时期？特点？结果？
2.人和哺乳动物精子形成的场所？
3.减数分裂前的间期要完成什么？
4.什么叫同源染色体、联会、四分体？四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的？
5.互换发生在什么时期？是在什么之间发生了互换？
6.减数分裂Ⅰ前、中、后期特点是？
7.减数分裂Ⅱ前、中、后期特点是？
课前背诵
回顾细胞增殖
细胞增殖是重要的生命活动，是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础。
1、概念：细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。
3、意义：
2.分裂方式:
(真核细胞）
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
产生体细胞
（蛙的红细胞）
产生有性生殖细胞
原核细胞分裂的方式：二分裂
回顾有丝分裂
间期：
DNA复制，有关蛋白质合成，细胞适度生长
前期：
膜仁消失现两体
中期：
形定数清赤道齐
后期：
粒裂数增均两极
末期：
两消两现重开始
回顾有丝分裂
有丝分裂意义：将亲代细胞的染色体经过复制（实质是DNA复制）以后，精确地平均分配到两个子细胞中去，从而保持生物的亲代和子代之间的遗传性状的稳定性。
后期
中期
前期
分裂间期
末期
情境导入
1.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。如图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
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同源染色体中的一条组合而成的。
形成配子时，细胞分裂会导致染色体数目减半
体细胞
配子
2.魏斯曼的预测
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。
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann，德国动物学家
受精卵
新个体
46
父
46
母
46
受精
46
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）。
情境导入
精子的形成过程
一
减数分裂的概念
目
录
CONTENTS
二
减数分裂定义
对象:
时期:
特点:
结果:
进行 的生物
原始生殖细胞→成熟生殖细胞
染色体复制 ，而细胞分裂 。
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目 。
两次
一次
减少一半
有性生殖
一定是真核生物
场所：植物的花药、子房，动物的睾丸、卵巢。
1
精子形成场所
睾丸
精原细胞
精原细胞
精细胞
性成熟后
减数分裂
精子
(原始的雄性生殖细胞)
有丝分裂
2n
n
n
精原细胞
有丝分裂
减数分裂
精原细胞
精细胞
（人和其他哺乳动物：睾丸；其他动物：精巢）
雄性生殖器官
（曲细精管内）
曲细精管
人的睾丸和精子示意图
2
精子形成过程
减数分裂前的间期
精原细胞
初级精母细胞
染色体复制：
中心体复制：
（DNA复制，有关蛋白质的合成）
间期
DNA数目_______，染色体数目________
加倍
不变
2
精子形成过程
减数第一次分裂前期
同源染色体联会，形成四分体
同源染色体中非姐妹染色单体间可以发生交叉互换（基因重组）
初级精母细胞
初级精母细胞
2
精子形成过程
减数第一次分裂前期
（2）联会：
同源染色体两两配对的现象
（1）同源染色体：
形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方，配对的两条染色体。
1
2
3
4
同源染色体：____________________
1与2、3与4
非同源染色体:____________________
1与3、1与4、2与3、2与4
（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。
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
2
4
4
8
1对姐妹染色单体
1条染色单体
2
精子形成过程
●互换
（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。
减数第一次分裂前期
思考：互换发在什么时期？是在什么之间进行了交叉互换？
四分体时期或减数第一次分裂前期
同源染色体的非姐妹染色单体之间
1.如图表示细胞分裂某时期的图像(图中A、B、C、D表示染色体，a、a′、b、b′、c、c′、d、d′表示染色单体)，请分析回答下列问题：
(1)图示染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？　
A和B是一对同源染色体，C和D是另一对同源染色体。
属于非同源染色体的有：A和C、A和D、B和C、B和D。
(2)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的？
乙图中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)
1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子。
乙图中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。
(3)甲图中有染色单体吗？乙图中的a、a′是什么关系？a、b是什么关系？a、c是什么关系？
甲图中没有染色单体。乙图中的a、a′是姐妹染色单体。a、b是同源染色体中的非姐妹染色单体，a、c是非同源染色体之间的非姐妹染色单体。
2.下列关于同源染色体和四分体“一定”的叙述，正确的是
A.同源染色体在细胞分裂过程中一定能够配对
B.含有四条姐妹染色单体的一定是四分体
C.一个四分体一定是一对同源染色体
D.一对同源染色体一定是一个四分体
√
减数第一次分裂
联会后才有
3. 下列关于同源染色体的叙述，错误的是( )
A．同源染色体的形状、大小不一定相同
B．形状、大小相同的染色体不一定是同源染色体
C．在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体
D．一条来自父方一条来自母方的染色体一定是同源染色体
√
2
精子形成过程
减数第一次分裂中期
初级精母细胞
初级精母细胞
特点：各对同源染色体排列在赤道板的两侧，
着丝粒都附着在纺锤丝上。
2
精子形成过程
减数第一次分裂后期
初级精母细胞
初级精母细胞
特点：同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动，
非同源染色体自由组合。
2
精子形成过程
减数第一次分裂末期
初级精母细胞
特点：细胞膜从中间向内凹陷，细胞质均等分裂，缢裂形成两个次级精母细胞
染色体数目减半，
细胞中无同源染色体
次级精母细胞
2
精子形成过程
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
在减数分裂I中出现了同源染色体联会、形成四分体、互换、同源染色体分离等行为，使细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半，最后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。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。
*减数分裂过程中染色体数目的减半发生在_______________；
*染色体数目减半的原因：__________________________；
减数分裂Ⅰ
同源染色体分离，分别进入两个子细胞
2
精子形成过程
减数第二次分裂前期
特点：无同源染色体，染色体散乱分布在纺锤体中央；
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
次级精母细胞
次级精母细胞
2
精子形成过程
减数第二次分裂中期
特点：无同源染色体，染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上；
次级精母细胞
次级精母细胞
2
精子形成过程
减数第二次分裂后期
特点：每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。
次级精母细胞
次级精母细胞
染色体数目暂时加倍，染色单体数目变为0
2
精子形成过程
减数第二次分裂末期
精细胞
次级精母细胞
特点：随着细胞的分裂，两个次级精母细胞，缢裂形成四个精细胞；。
染色体数目减半，DNA数目减半
2
精子形成过程
减II前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，（注意：此时细胞内没有同源染色体，数目比减I前期少一半。）
减II中期：着丝粒排列在赤道板上。
减II后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，并分别移向细胞的两极。
减II末期：染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重现。细胞质分裂，两个次级精母细胞分裂成四个精细胞。（注意：精细胞和精原细胞相比，染色体数目减少了一半。）
减数第二次分裂过程：与有丝分裂过程基本相同
2
精子形成过程
精子的变形
变形
精
细
胞
变
形
为
精
子
变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力。
问题：精细胞的变形对受精作用有什么意义？
精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。
不属于减数分裂的过程
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA复制与否
同源染色体
着丝粒变化
列表比较减Ⅰ和减Ⅱ分裂过程
复制
不复制
有
无
不分裂
分裂
染色体主要行为
染色体数目
核DNA数目
染色单体数
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
2n→n（减半）
n→ 2n→n（不减半）
4n→2n
2n→n
0→4n→2n
2n→0
精子形成的过程小结
睾丸
1.场所:
2.过程:
精原细胞（染色体数:2n）
初级精母细胞（染色体数:2n）
次级精母细胞(染色体数:n→2n→n)
精细胞（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂
细胞分化
间期：染色体复制、中心体复制、细胞体积增大
前期：联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体经常发生交叉互换）
中期：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
末期：形成2个次级精母细胞
后期着丝粒分裂，染色单体分开，形成子染色体，进入精细胞
精子（染色体数:n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
（3）精子的变形
（1）减数分裂前的间期
（2）减数分裂
精子形成的过程小结
同源染色体
同源染色体
非同源染色体
3.各时期特点:
1、有关减数分裂快问快答
（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
减数第一次分裂前期
减数第一次分裂后期
减数第二次分裂后期
减数第一次分裂
减数第一次分裂、
减数第二次分裂
思考：减数第一次分裂的实质是____________________,
减数第二次分裂的实质是_________________________。
同源染色体分离
着丝粒分离、姐妹染色单体分开
2.在减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化顺序是
A.复制→分离→联会→分裂　　B.联会→复制→分离→分裂
C.联会→复制→分裂→分离　　D.复制→联会→分离→分裂
√
解析　减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化是：复制(减数分裂前的间期)→联会(减数分裂Ⅰ前期)→(同源染色体)分离(减数分裂Ⅰ后期)→(着丝粒)分裂(减数分裂Ⅱ后期)。
3.说出下列处于何时期，是何种细胞？
减Ⅱ后期
次级精母细胞
减Ⅰ前期
初级精母细胞
减Ⅱ前期
次级精母细胞
精细胞
减Ⅰ中期
初级精母细胞
减Ⅱ中期
次级精母细胞
√
4.如图为动物细胞减数分裂示意图，下列各项能正确表示分裂过程顺序的是
A.③⑥④①②⑤ B.⑥③②④①⑤ C.③⑥④②①⑤ D.③⑥②④①⑤
减数分裂Ⅰ后期：有同源染色体，同源染色体分离。
减数分裂Ⅱ后期：着丝粒已经分裂，无同源染色体。
减数分裂Ⅰ前期：四分体散乱分布在细胞内
减数分裂Ⅱ前期：无同源染色体，有染色单体，染色体散乱分布。
减数分裂Ⅱ末期结束：有4个细胞。
减数分裂Ⅰ中期:四分体排列在赤道板.
√
非同源染色体在减Ⅰ后期自由组合
5.如图是染色体在细胞分裂中的几种形态。以下有关这些染色体在减数分裂中的变化的描述不准确的是
A.图①染色体经间期复制，成为图②含2个DNA分子的染色体
B.图③所示的是一个四分体，非姐妹染色单体间可发生互换
C.—个细胞中的图③和图④染色体，在减数分裂中不可以自由组合
D.图⑤为动物的初级精母细胞，非同源染色体之间可自由组合
6.关于下图的叙述，不正确的是
A.在减数分裂Ⅰ前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体
B.在减数分裂Ⅰ后期，移向同一极的染色体均含同
源染色体
C.④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它
们通过一个着丝粒②相连
D.细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体

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