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第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用 第一课时
问题探讨
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇
生长周期短
繁殖快
染色体少且易观察
容易饲养
果蝇是遗传学上常用的实验材料
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
体细胞
雌果蝇
雄果蝇
配子
1、以果蝇为例，配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别？
2、配子能通过有丝分裂形成吗？若不能，配子是如何形成的？
3、针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想
问题探讨
二、精子的形成过程：
雄性动物的睾丸、植物的花药
精原细胞
场所：
性质：
体细胞
特性：
有丝分裂
减数分裂
更多精原细胞
精子
人的睾丸和精子示意图
曲细精管，内含大量精原细胞
染色体数目都与体细胞相同
二、精子的形成过程
减数分裂前的间期
精原细胞
(原始生殖细胞)
初级精母细胞
细胞体积增大；
DNA复制（染色体的复制）和有关蛋白质的合成；中心粒倍增
数量关系：DNA含量 ，染色单体形成，染色体数目 。
加倍
不变
特点
染色体数目
DNA数目
染色单体数目
2n
2n 4n
0 4n
复制
二、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期（四分体时期）
染色体、纺锤体出现；核膜核仁消失。
同源染色体两两配对即联会，形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间发生互换
2、重要概念：同源染色体、 联会
四分体 、 互换
染色体数目
染色单体数目
DNA数目
特点
2n
4n
4n
细胞名字：初级精母细胞
一、减数分裂的相关概念
1、同源染色体与非同源染色体
同源染色体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
X
Y
①减数分裂过程中配对的两条染色体
②形状和大小一般都相同
③一条来自父方，一条来自母方
非同源染色体
性状和大小一般不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。
减数分裂的相关概念
2、姐妹染色单体和非姐妹染色单体
指同一条染色体上的两条染色单体，由染色体复制形成。
复制
指不是同一条染色体上的染色单体。
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
b
a
c
d
A
B
例：a和b；c和d
例：a和c；a和d；b和c；b和d
A和B是一对同源染色体
减数分裂的相关概念
3、联会、四分体和互换
减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象。
联会
四分体
联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体。
1个四分体= 对同源染色体= 条染色体= 条染色单体= DNA分子
四分体
1
2
4
复制
b
a
c
d
A
B
4
一、减数分裂的相关概念
四分体中的非姐妹染色单体经常发生缠绕，并交换相应的片段的现象。
3、联会、四分体和互换
互换
（同源染色体）
非姐妹染色单体
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、BD、AD、BC
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
练一练
二、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ中期
同源染色体排列在赤道板的 。
特点
染色体数目
染色单体数目
DNA数目
2n
4n
4n
两侧
细胞名字：初级精母细胞
二、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ后期
同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，分别移向细胞两极。
着丝粒不分裂 ，染色体数目不变。
特点
染色体数目
染色单体数目
DNA数目
2n
4n
4n
减数分裂Ⅰ后期
细胞名字：初级精母细胞
特点：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
初级精母细胞
非同源染色体自由组合会有哪些情况呢？
1 3
2 4
减数分裂Ⅰ后期（减数第一次分裂后期）
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
二、精子的形成过程
减数分裂Ⅰ末期
纺锤体消失，核膜核仁重现。
同源染色体分离，并分别进入两个子细胞中。
染色体数目 ，染色单体数目 ，DNA数目 。
特点
2个次级精母细胞
减半
减半
染色体数目
DNA数目
染色单体数目
减半
2n n
4n 2n
4n 2n
均等分裂
初级精母细胞
次级精母细胞
精子的形成过程
减数分裂Ⅱ
特点
前期：非同源染色体散乱分布
中期：非同源染色体排列在赤道板中央
后期：非同源染色体的着丝点分裂，
两条姐妹染色单体随之分开。
末期：一个精原细胞分裂成四个精细胞
次级精母细胞
精细胞
二、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
精细胞的变形
精细胞
变形
精子
头部
尾部
意义：具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力
染色体复制
联会
同源染色
体分离
着丝粒
分裂
变形
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
着丝粒
分裂
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
归纳总结：亲自给减数分裂下定义
分裂结果
分裂特点
发生时期
对象
实质
减数分裂
减数分裂概念：
进行有性生殖的生物
从原始生殖细胞到产生成熟生殖细胞
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞中的染色体数目减少一半
特殊的有丝分裂
场所
植物的花药、子房，动物的睾丸、卵巢。
下列关于减数分裂的叙述中，正确的是
①减数分裂发生在能够进行有性生殖的生物
②减数分裂的过程是由原始的生殖细胞形成成熟的有性生殖细胞的过程
③减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次，而细胞分裂两次
④结果是生成细胞的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
⑤减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②③④⑤
精子的形成过程
小试牛刀：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
卵原细胞是特殊的体细胞;
卵巢内既有有丝分裂又有减数分裂。
卵细胞的形成过程
场所：
雌性动物的卵巢、植物的子房
过程：
体细胞
有丝分裂
细胞分化
卵原细胞
（原始生殖细胞）
2N
2N
减数分裂
卵细胞
N
卵细胞的形成过程
精子形成过程
卵细胞形成过程
(1)减数第一次分裂后期：
初级精母
初级卵母
①
②
结合精子和卵细胞形成过程的分裂图像探究以下问题：
(2)减数第二次分裂后期：
④
次级精母
次级卵母
③
第一极体
精子与卵细胞的形成过程的比较
比较项目 比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
不 同 点 场所、细胞
细胞质分裂方式
是否变形
生殖细胞数目
相同点 相同点
精子和卵细胞形成过程的异同
睾丸（精原细胞）
卵巢（卵原细胞）
初级/次级精母细胞都是均等分裂
初级/次级卵母细胞不均等分裂
第一极体均等分裂
不变形
变形
4个精子(成熟配子)
1个较大的卵细胞(成熟配子)
3个较小的极体(退化消失)
染色体行为和数目变化相同：
间期染色体复制一次
减数第一次分裂同源染色体分开
减数第二次分裂着丝点分裂，姐妹染色单体分开
形成的精子和卵细胞中染色体数目都减半
例：下图甲表示某精子，图乙中不属于该精子形成过程的细胞分裂图的是（ ）
间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色体
染色单体
DNA
4a
4a
4a
4a→2a
2a
2a
2a
2a→a
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
N→2N
2N→N
2a→4a
正常体细胞中的染色体数为：2N，DNA分子数为2a，请完成下表,再绘制曲线
n
2n
3n
4n
染色体数
细胞一分为二
着丝 粒分裂
细胞一分为二
核DNA数
复制
染色单体数
同源染色体数
注意：
曲线：抓住某物质数目增加或减少的时期。比如DAN间期加倍，细胞分裂减半。
图像：通常有同源染色体的为减Ⅰ，无同源染色体的为减Ⅱ
三、减数分裂中的相关图像： 1、折线图
G1
G2
S
前
中
后
末
前
中
后
末
2N
N
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精子
卵细胞
第二极体
4N
染色体数
染色单体数
核DNA数
2. 柱状图
三、减数分裂中的相关图像：
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
前期
前期
四、有丝分裂和减数分裂的图像比较
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
中期
中期
中期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
后期
后期
后期
活动3、下图是某种动物精子和卵细胞形成过程的部分图像，观察下图回答问题：
1、说出每个细胞名称
2、一定来自雄性动物的细胞是？一定来自雌性动物的细胞是？
3、胚胎发育早期的细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。请根据此分析卵母细胞不均的等分裂，最终只产生一个卵母细胞的意义。
4、总结世界细胞不同时期的方法
五、观察蝗虫精母细胞减数分裂
实验原理
根据细胞中的染色体形态、位置、数目的变化，识别减数分裂的各个时期。
实验选材
分裂旺盛的雄性个体生殖器官。如动物精巢、植物花药
五、观察蝗虫精母细胞减数分裂
观察蝗虫精母细胞减数分裂的装片
减数分裂Ⅱ
末期
减数分裂Ⅰ
前期
减数分裂Ⅱ
后期
减数分裂Ⅰ
后期
1、为什么选用雄性个体的生殖器官作为实验材料？
2、观察蝗虫精母细胞的减数分裂装片时，能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像？
①一般雄性个体的雄配子数量明显多于雌性个体产生的雌配子的数量
② 大多雌性动物排卵前后完成减数分裂I，排出的卵子在输卵管内发育到减数分裂II中期，只有在受精作用过程中才能继续进行减数
分裂II，因此在卵巢看不到完整减数分裂。
因为蝗虫卵巢中的精原细胞（染色体数为2n），既进行有丝分裂又进行减数分裂所以会出现n、2n、4n的图

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