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(共60张PPT)
减数分裂和受精作用
果蝇简介
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。右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
讨论
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
⑴配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
⑵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。
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子形成的细胞分裂方式是什么？
问题探讨
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
有丝分裂：产生体细胞的分裂方式
生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。
体细胞：除生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有200多种，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
温故知新：有丝分裂过程
（有丝分裂）
2N
2N
精子
卵细胞
受精卵
新个体
受精
推理：
发育
2N
2N
4N
4N
2N
2N
N
N
发育是通过有丝分裂与细胞分化
魏斯曼的预测：
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。
被其他科学家通过显微镜观察所证实→减数分裂
一、减数分裂
1.概念：进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
2.场所：有性生殖器官。
3.特点：染色体只复制一次，细胞连续分裂两次。
4.结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
产生的是有性生殖细胞，如精子，卵细胞，配子等
二、相关概念
细胞中的染色体
同源染色体
姐妹染色单体、非姐妹染色单体
等位基因、非等位基因
联会
四分体
交叉互换
2.1 细胞中的染色体数目
形态、大小一般都相同，X、Y除外
在减数分裂时，能两两配对
一条来自父方，一条来自母方
人的体细胞中有46条（23对）染色体
如：果蝇4对=8条
Y染色体大
2.2同源染色体
形态、大小一般都相同，X、Y除外
在减数分裂时，能两两配对
一条来自父方，一条来自母方
（一般用不同的颜色来表示）
下图中有同源染色体吗？
有，2对
没有
有，2对
思考
1.大小相同的一定是同源染色体么？
2.同源染色体一定大小相等么？
3.一条来自父方，一条来自母方就一定是同源染色体么？
4.能联会的染色体一定是同源染色体？
5.同源染色体一定能联会？
2.3姐妹染色单体、非姐妹染色单体
应用分析判断：
⑴上面细胞中有 对同源染色体，它们分别是
2
1和3、1和4、2和3、2和4
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
1
2
3
4
(5)a与c是什么关系？
非姐妹染色单体
2.4 等位基因、非等位基因
同源染色体VS等位基因
非同源染色体VS非等位基因
2.5 联会
减数分裂中同源染色体两两配对的现象。
联会后的每对同源染色体，含有4条染色单体，叫做四分体。
2.6 四分体
1个四分体 = 对同源染色体
= 条染色体
=含 条染色单体
=含 个DNA
2
2
4
4
2.7 交叉互换
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。
交叉互换照片
交叉互换示意图
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
三、精子形成的过程
阅读教材P19-20，回答下列问题
人和其他动物精子形成的具体场所？
精原细胞来源于哪种分裂方式？
进行减数分裂的细胞有没有细胞周期？
3.1场所
人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的，睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量精原细胞。
3.2精原细胞
精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖，每个精原细胞中的染色体数目与体细胞的相同。
受精卵
精原细胞
(特殊的体细胞)
精原细胞
有丝分裂
细胞分化
有丝分裂
减分数裂
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
间期
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
3.3 精子形成过程
（1）减数分裂前的间期：
精原细胞
初级精母细胞
染色体复制
体积增大
重要特征：每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，并由同一个着丝粒连接；此时的染色体呈染色质丝的状态。
特征与有丝分裂间期相同
DNA数2N-4N 染色体数2N 染色单体数目0-4N
（2）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）前期
重要特征：同源染色体联会形成四分体，四分体的非姐妹染色单体之间常发生交叉互换。
初级精母细胞
初级精母细胞
DNA数4N 染色体数2N 染色单体数目4N
（3）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）中期
重要特征：各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
DNA数4N 染色体数2N 染色单体数目4N
初级精母细胞
初级精母细胞
（4）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）后期
重要特征：着丝粒不分裂！！
同源染色体分离分别向细胞的两极移动，非同源染色体自由组合
DNA数4N 染色体数2N 染色单体数目4N
初级精母细胞
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期:
同源染色体分离（控制相同性状的基因分离）
非同源染色体自由组合（控制不同性状的基因自由组合）
分离定律和自由组合定律的细胞学基础
（5）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）末期
初级精母细胞
2个次级精母细胞
重要特征：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，染色体数目的减半。
DNA数4N-2N 染色体数2N-N 染色单体数目4N-2N
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间
注意：
（1）通常没有间期，或者间期很短，
（2）染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ说明：
减数分裂Ⅱ中染色体行为同有丝分裂，
只是细胞中已无同源染色体，染色体数已经减半
（6）减数分裂 II 前期
次级精母细胞
重要特征：无同源染色体，
非同源染色体散乱分布
DNA数2N
染色体数N
染色单体数目2N
（7）减数分裂 II 中期
DNA数2N 染色体数N 染色单体数目2N
重要特征：着丝粒排布在赤道板上
次级精母细胞
次级精母细胞
（8）减数分裂Ⅱ后期
重要特征：减数分裂Ⅱ后期着丝点分裂，姐妹染色单体分离，染色体数暂时加倍，染色体数等于体细胞染色体数
DNA数2N 染色体数2N 染色单体数目0
次级精母细胞
次级精母细胞
4个精细胞
（9）减数分裂Ⅱ末期
若无交叉互换，四个精细胞两两相同
DNA数2N-N
染色体数2N-N
染色单体数目0
次级精母细胞
精细胞
精子
（10）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。
有丝分裂
联会，形成四分体
初级精母细胞
体细胞
精原细胞
细胞分化
精细胞
精子
次级精母细胞
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
间期DNA复制
同源染色体
着丝点变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
复制
不复制
无
有，分离
不分裂
分裂
着丝点分裂，姐妹染色单体分开
①同源染色体联会；
②四分体中非姐妹染色单体交叉互换；
③同源染色体分离，非同源染色体自由组合
2n→n(减半)
2n→4n→2n
0→4n→2n
n→2n→n(不减半)
2n→n
2n→0
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
四、卵细胞的形成过程
4.1场所:
4.2过程:
卵巢
哺乳动物的卵细胞在卵巢中形成的。卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
4.3卵子的形成过程(以哺乳动物为例)
卵原细胞
间期
（染色体复制）
进入前期
进入中期
第一极体
次级卵母细胞
初级卵母细胞
减Ⅰ
进入后期
进入中期
进入
中期
进入后期
进入
后期
进入末期
进入
末期
卵细胞
第一极体
1个卵原细胞
1个初级卵母细胞
1个次级卵母细胞
1个卵细胞
间期
长大
减Ⅰ
减Ⅱ
极体（退化消失）
注意：减I后期初级卵母细胞细胞质不均等分裂。减Ⅱ后期次级卵母细胞细胞质不均等分裂，极体均分分裂。
次级卵母细胞
减II
精细胞 卵细胞
相同点
不同点 场所
细胞质分裂
分裂结果
是否变形
4.4精卵生殖细胞形成过程的异同
不变形
变形
1个卵原细胞→1较大的卵细胞+3较小极体（退化）
1个精原细胞→四个精细胞→4个精子
细胞质均等分裂
染色体复制一次，细胞连续分裂两次，形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半
卵母细胞不均等分裂，第一极体均等分裂
卵巢
睾丸
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
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。
同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
五、配子中的染色体组合的多样性
细胞中两对同源染色体能形成几种配子？
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
或
个体精原细胞所含同源染色体对数 精子的类型
1对 2
2对 4
3对 8
n对 2n
原因1：
非同源染色体的自由组合导致配子染色体组合多样性。
原因2：
非姐妹染色单体的交叉互换导致配子染色体组合多样性。
六、受精作用的过程
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程叫受精作用。
卵细胞
精子头部进入卵细胞，尾部留在外面。卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入。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。
受精卵
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
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。
有丝分裂 减Ⅰ 减Ⅱ
前期 染色体散乱在中央，有同源染色体 同源染色体联会，四分体形成 染色体散乱分布，无同源染色体
中期 着丝粒排在赤道板上，有同源染色体 四分体排列在赤道板上 与有丝分裂相同，但无同源染色体
后期 着丝粒分裂，染色单体分开，有同源染色体 同源染色体分开，移向细胞两极 与有丝分裂相同，但无同源染色体
七、有丝分裂与减数分裂的区别
一数
染色体数目
奇数——减Ⅱ
偶数
二看有无同源染色体
无：减Ⅱ
1.若细胞质均等分裂则为第一极体、次级精母细胞
2.若细胞质不均等分裂则一定为次级卵母细胞
有
三判断
同源染色体行为
1.联会、四分体→减Ⅰ前
2.排列在赤道板上→减Ⅰ中
3.同源染色体分离→减Ⅰ后
4.若无上述行为→有丝分裂
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
减数分裂I前期
减数分裂I中期
有丝分裂后期
减数分裂II前期
减数分裂I后期
减数分裂II后期
六、染色体数、DNA数、染色单体数的变化
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
2N-N
N
N
2N-N
2N
2N-4N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
4N-2N
2N-N
0-4N
4N
4N
4N
2N
2N
4N-2N
0
0
N
N
N
N
N-0
0
0
0
0
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
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
1
2
每条染色体上的DNA数
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
3
4
试分析图中甲、乙、丙、丁、戊分别是减数分裂的什么时期？
谢 谢

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