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(共29张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一 、减数分裂
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数目上：配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
⑵组成上：配子的染色体是由体细胞的每对染色体中的一条组合而成的。
问题探讨
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
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
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
问题探讨
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子形成的细胞分裂方式是什么？
配子染色体数为什么是体细胞的一半？
配子中的4条染色体为什么不是从体细胞的8条染色体中随机选取的？
……
染色体
亲代细胞
（4条染色体）
子代细胞
（4条染色体）
复制
平均分配
假设 ：配子通过有丝分裂产生
有丝分裂过程
显然不成立
推理 ：
问题：配子形成的细胞分裂方式是什么？
德国动物学家魏斯曼从理论上预测：
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。
♀
♂
体细胞（8条染色体） 配子（4条染色体）
受精卵
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——减数分裂。
果蝇中的两条Ⅱ（或Ⅲ或Ⅳ）号染色体大小形态相同，分别来自父方和母方，这样的染色体称为同源染色体。减数分裂最核心的就是将同源染色体平分。
减数分裂需要解决的两个最关键的问题：
1.染色体数目减半；
2.同源染色体平均分配
♀
♂
体细胞（8条染色体） 配子（4条染色体）
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
X
X
X
X
Y
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
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
一、精子的形成过程
（一）形成部位：睾丸
精细胞
变形
精子
（二）精子的形成过程
三个阶段：
一、精子的形成过程
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
长大
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
减数分裂前
减数分裂
变形
减数分裂在有丝分裂基础上进化而来，细胞分裂前的间期，细胞特点相似，即发生DNA复制和有关蛋白质合成，细胞体积增大。
小组自主学习展示，阐述减数分裂过程各时期染色体行为，重点说明关键问题：
1.染色体数目减半的原因和时期
2.同源染色体发生哪些行为实现平均分配
3.合作学习过程中产生的疑问
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
同源染色体联会
同源染色体排列在赤道板两侧
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
子细胞中染色体数目减半
小结：精子形成过程的染色体行为
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
小结：精子形成过程的染色体行为
非同源染色体散乱分布
着丝粒排列于赤道板
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
变形
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间：
通常没有间期，或者间期很短，
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
小结：精子形成过程的染色体行为
减数分裂需要解决的两个最关键的问题：
1.染色体数目减半
原因：成对的同源染色体在纺锤丝牵引下彼此分离到细胞两极；
时期：减数分裂Ⅰ
2.同源染色体平均分配
每对同源染色体：联会→列赤道→分离
♀
♂
体细胞（8条染色体） 配子（4条染色体）
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅱ
X
X
X
X
Y
Y
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅳ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
Ⅲ
一、精子的形成过程
（三）几个重要概念
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a′的关系？
a与b′的关系？
同源染色体（在减数分裂时，能两两配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，X、Y除外，一条来自父方，一条来自母方）
a、 a′和b、b′合称什么？
非同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
四分体
同源染色体联会时，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，实现来自父方和母方遗传物质的重新组合。
染色体互换照片
染色体互换示意图
精子的形成过程
4 → 6 → 9 → 3 → 5 → 2 → 1 → 8 → 7
9
4
6
2
5
3
1
8
7
练习1：根据减数分裂过程,排列出正确的顺序
二、卵细胞的形成过程
（一）人和其他哺乳动物卵细胞形成场所：卵巢
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。
卵原细胞
减数分裂
卵细胞
（二）卵细胞的形成过程
请阅读教材21—22页，归纳卵细胞形成与精子形成主要的异同点。
同：染色体行为
异：1.细胞质分配方式；
2.最终形成成熟生殖细胞的数量
极体
卵细胞
三、减数分裂的概念
特殊方式的有丝分裂
有性生殖的生物
原始生殖细胞→成熟生殖细胞
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞中染色体数目减半
三、减数分裂的概念
你能结合教材22页图2-6说说联会时期同源染色体的非姐妹染色单体之间常常发生相应片段交换会带来什么结果？有什么意义吗？
与社会的联系
人的体细胞中有23对同源染色体。吸烟会影响男性精子的数量和质量，导致一些精子会出现24条染色体的情况，请分析这有可能在减数分裂什么时期出现了什么问题。
染色体数
DNA数
染色单体数
4
4
0
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
？
4
？
2
2
0
练习2：根据提示画出未完成的细胞染色体形态，并利用坐标图表示出减数分裂过程染色体数、核DNA数的变化曲线。
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染 色 体 变 化 曲 线
减数分裂 I
减数分裂 II
同源染色体分离，染色体数目减半
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
染色体平均分配给子细胞
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
核DNA 变 化 曲 线
减数分裂 I
减数分裂 II
DNA复制
同源染色体分离，染色体数目减半
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别进入不同的子细胞中
体细胞
染色体不复制，细胞一分为二
染色体复制，细胞分裂两次
先染色体复制，后细胞连续分裂两次
先细胞直接分裂一次，后染色体复制再进行一次有丝分裂
染色体数目减半途径
尝试解释为什么是第三种情况？
课后拓展1：
课后拓展2：
孟德尔遗传规律中形成配子时“遗传因子”的行为与减数分裂形成配子时哪种染色体行为相似？你能尝试用减数分裂解释孟德尔的遗传规律吗？
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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。
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。
低倍镜观察
高倍镜观察
3.观察步骤
再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞
根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图
绘图
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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
减
Ⅰ
减
Ⅱ
前期：联会、交叉互换
中期：各对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
变形
间期
DNA复制和有关蛋白质合成
同有丝分裂
板书设计
一、精子形成过程

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