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(共76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）
YyRr
YR
yR
Yr
yr
♀
YR
yR
Yr
yr
♂
有性生殖为什么能产生遗传组成多样的配子？
一母生九子，九子各不同
遗传与变异是生物界普遍存在的现象，也是生命的属性之一
有性生殖经过长期的进化成为最有利的生殖方式
高等植物细胞有丝分裂图形识别
前期
末期
间期
中期
后期
DNA复制
蛋白质合成
粒裂数增
均两极
形定数晰
赤道齐
膜仁消失现两体
两消两现
重开始
　　　　　
　　　　　
　　　　　
　　　　　
　　　　　
有丝分裂
赤道板
2、　　条染色体、
　 　　条染色单体、
　 　　个DNA。
1、写出图中标号的名称；
纺锤体
染色体
着丝粒
姐妹染色单体
4
8
8





分裂方式
(真核细胞)
有丝分裂（主要方式）
无丝分裂
减数分裂
每个人的发育起点都是受精卵。
有丝分裂
细胞分化
受精卵 新个体
推测
精子和卵细胞会不会以有丝分裂的方式产生？
作出推理
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
精子
92
92
46
受精
（有丝分裂）
假设:
配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的
46
46
×
笨蝗体细胞中为24条染色体
笨蝗生殖细胞中为12条染色体
果蝇生殖细胞为4条染色体
果蝇体细胞为8条染色体
减数分裂中染色体规律性减半
常见动植物染色体数目
生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n）
人 46 23 洋葱 16 8
狗 78 39 大麦 14 7
果蝇 8 4 小麦 42 21
猕猴 42 21 豌豆 14 7
马 64 32 玉米 20 10
兔 44 22 水稻 24 12
魏斯曼从理论上预测
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。
魏斯曼(1834-1914)
减数分裂
有丝分裂
细胞分化
父亲（46）
母亲（46）
精子
卵细胞
受精卵
（23）
（23）
受精
作用
新个体
（46）
这23条染色体是从46条染色体中随机选取的吗？
果蝇生殖细胞为4条染色体
果蝇体细胞为8条染色体
人有23对，46条染色体
精子
（来自父方）
卵细胞
（来自母方）
受精
有丝分裂
马蛔虫
受精卵
原始生殖细胞（雄性）
（体细胞）
同源染色体
1.一条来自父方，一条来自母方
2.细胞中形状和大小一般都相同
成熟生殖细胞（精子）
一对同源染色体
减数分裂中染色体规律性减半
（一般用不同的颜色来表示）
减数分裂是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。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，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。
减数第一次分裂（减Ⅰ）
减数第二次分裂（减Ⅱ）
（特殊的有“丝”分裂）
减数分裂中染色体的行为变化
精子的形成过程
睾丸
曲细精管
有丝分裂
精原细胞
精原细胞
精细胞
减数分裂
精子
变形
（二）、精子的形成过程：
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
精原细胞
染色体复制
减数第一次分裂
减数第二次分裂
变形
特点：染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成）
细胞体积增大，成为初级精母细胞。
（1）减数分裂前的间期：
减数分裂各时期特点：
精原细胞 （原始生殖细胞）
染色体的复制
初级精母细胞
精子的形成过程
复制后的染色体状态：
精子的形成过程
（2）减数分裂Ⅰ 前期：
减数分裂各时期特点：
特点：同源染色体联会，形成四分体
联会：同源染色体两两配对的现象
四分体：
精子的形成过程
A
B
C
D
该细胞中有 对同源染色体，
2
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
非同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体
联会：同源染色体两两配对的现象
四分体：
精子的形成过程
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体
1
2
3
4
⑶一个四分体含有 对同源染色体，含有 条染色体， 条染色单体， 个DNA分子。
1
2
1个四分体
=1对同源染色体
=2条染色体
=4条染色单体
=4个DNA
4
4
1
2
3
4
属于同源染色体的是___________
属于非同源染色体的是：
_______________________
1和3、2和4
1和2、1和4、2和3、2和1
a
A
a’
b
b’
c
c’
d
d’
B
C
D
属于姐妹染色单体的是___________
属于非姐妹染色单体的是：
_______________
a和a’、b和b’
a和b、a和b’ 等
精子的形成过程
同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间会经常发生缠绕，并交换相应的片段。
联会：同源染色体两两配对的现象
四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体
精子的形成过程
精原细胞
（原始生殖细胞）
初级精母细胞
次级精母细胞
前期Ⅰ
间期
同源染色体联会形成四分体
同源染色体的非姐妹染色单体会交换相应的片段
各对同源染色体排列在赤道板两侧
染色体的复制 包括DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞略微膨大
同源染色体分离 非同源染色体自由组合
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
减数第一次分裂
（2）减数分裂Ⅰ 末期：
特点：两组染色体移动到两极后，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
染色体数目减半
发生在减数分裂I
初级精母细胞
2个次级精母细胞
减Ⅰ 末期
同源染色体的分离造成染色体数目减半
精子的形成过程
着丝粒分裂，
染色体数目暂时加倍
减数第二次分裂
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
减数分裂Ⅰ 与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，染色体不再复制。
（染色体行为和有丝分裂一样，但细胞中无同源染色体）
A
B
C
D
E
F
G
H
I
依次排序是什么？
GCHEAFDBI
减数分裂中染色体的行为变化（以精子形成为例）
1.减数分裂过程中姐妹染色单体在何时形成和消失？
减数分裂前的间期完成染色体复制后形成 减Ⅱ后期着丝粒分裂后消失
2.减Ⅰ中期、有丝分裂中期染色体均排列在赤道板上，二者有何区别吗？
减Ⅰ中期，各对同源染色体排列在赤道板上，着丝粒在赤道板平面两侧。有丝分裂中期，着丝粒排列在赤道板平面上，不是成对上下排列。
合作思考：
3.减数分裂中染色体真正减半的时间？
减数第一次分裂结束
1. 人的精巢中的精原细胞所进行的分裂为（ ）
①有丝分裂 ②无丝分裂 ③减数分裂
A ① B ③ C ①②③ D ① ③
D
2. 减数第一次分裂的特点是（ ）
A 同源染色体分离，着丝粒分裂
B 同源染色体分离，着丝粒不分裂
C 同源染色体不分离，着丝粒分裂
D 同源染色体不分离，着丝粒不分裂
B
巩固练习：
3、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是：（ ）
A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体
B 、在减数第二次分裂中，大小、形状相同的染色体
C、一条来自父方，一条来自母方
D、在减数第一次分裂后期向两极移动
B
卵细胞的形成
卵巢
卵原细胞
初级卵母细胞
极体
次级卵母细胞
卵细胞
极体
卵细胞获得较多的细胞质 为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量
（第一）
（第二）
不均等分裂
均等分裂
不均等分裂
卵细胞的形成
卵细胞的形成过程
The formation of an egg cell
1卵原细胞（2n）
间期（复制）
减数第一次分裂
减数第二次分裂
1初级卵母细胞（2n）
1次级卵母细胞（n）
1极体（n ）
1卵细胞（n）
3极体（n）
精子与卵细胞形成过程的比较
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
精子的形成 卵细胞的形成
不同点 产生部位 睾丸 卵巢
原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞
是否变形 是 否
细胞质分裂是否均等 是 减I不均等分裂；次级卵母细胞减II时也不均等分裂，第一极体减II时均等分裂
结果 一个精原细胞经减数分裂产生4个精子 一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体
相同点 染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离
卵细胞的形成
精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别
判断方法：
初级卵母细胞
初级精母细胞
次级卵母细胞
次级精母细胞或极体
根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:
（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、非同源染色体自由组合发生在：
（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含量加倍发生在：
（7）DNA含量的减半发生在
减数分裂Ⅰ末期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ末期和减数分裂Ⅱ末期
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。
选择雄性生殖器官细胞观察的原因：
（1）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；
（2）卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
观察步骤
① 低倍镜观察
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
② 高倍镜观察
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 。
③ 绘 图
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
减数分裂I前期
减数分裂I前期
减数分裂I中期
减数分裂I后期
减数分裂II中期
减数分裂II后期
减数分裂II末期
减数分裂I末期
减数分裂中染色体的行为变化
1
2
3
4
5
6
10
9
8
7
玉米花粉母细胞形成
减数分裂图排序
固定-酒精漂洗-染色-制片
3
5
1
7
9
4
8
6
10
2
减数分裂中染色体的行为变化
随堂练习
A： 、B： 、 C： 、
D： 。
请写出下列各细胞的名称：
初级精母细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
次级精母细胞或极体
有丝分裂和减数分裂的比较
区别 有丝分裂 减数分裂
形成细胞类型
染色体复制次数 细胞分裂次数
形成子细胞数目
染色体数目变化
有无同源染色体的行为
体细胞
生殖细胞
染色体复制一次，
细胞分裂一次
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
2个
1个卵细胞或4个精子
亲子细胞染色体数目相等
2N 2N
染色体数目减一半
2N N
同源染色体在第一次分裂发生
联会、交叉互换、分离等行为
无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为
有丝分裂与减数分裂图像的识别
减数第一次分裂
前期
减数第二次分裂
前期
有丝分裂
前期
一看染色体数目，
二看同源染色体有无；
三看染色体行为
减数第一次分裂
中期
减数第二次分裂
中期
有丝分裂
中期
减数第一次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
有丝分裂
后期
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
（四分体）
减Ⅱ前期
有丝分裂
前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝分裂
中期
精原细胞
（原始生殖细胞）
初级精母细胞
次级精母细胞
前期Ⅰ
间期
同源染色体联会形成四分体
同源染色体的非姐妹染色单体会交换相应的片段
各对同源染色体排列在赤道板两侧
染色体的复制 包括DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞略微膨大
同源染色体分离 非同源染色体自由组合
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
减数第一次分裂
着丝粒分裂，
染色体数目暂时加倍
减数第二次分裂
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
减数分裂Ⅰ 与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，染色体不再复制。
（染色体行为和有丝分裂一样，但细胞中无同源染色体）
　
间期
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅱ前
减Ⅱ中
减Ⅱ后
减Ⅱ末
染色体
4
4
4
4
2
2
4
2
染色单体
0-8
8
8
8
4
4
0
0
DNA
4-8
8
8
8
4
4
4
2
减数分裂过程中数量的变化
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
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
N
染色单体变化曲线
染 色 体 变 化 曲 线
8
16
4
.细胞分裂曲线图的比较
染色体
DNA
有丝分裂
有丝分裂
减数分裂
减数分裂
二、受精作用
图示某生物精原细胞，则该生物可形成的精子种类有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
减数分裂
Meiosis
配子中染色体组合的多样性
2对同源染色体时：配子有几种类型？
A
a
B
b
A
B
a
b
A
b
a
B
图示某生物精原细胞，则该生物可形成的精子种类有( )
A．1种 B．2种
C．3种 D．4种
D
1. 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
(1)一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有 种；
(2)一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有 种；
(3)体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有 种。
（一）配子中染色体组合的多样性
2
1
2n
2.同源染色体的________________互换（减数分裂Ⅰ前期）非姐妹染色单体不发生互换时发生互换时如果四分体时期发生互换，一个精原细胞产生4种类型配子2种4种n对同源染色体生物体可以产生配子种类一个精原细胞产生精子种类一个卵原细胞产生卵细胞种类不考虑互换考虑互换2n21大于2n41原因：①减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合②减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间互换相应的片段配子中染色体组合的多样性1.已知A、a; B、b; C、c 为三对同源染色体,来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的组成是 ( )
A.AbC、aBc、AbC、aBc
B.aBC、AbC、ABC、ABC
C.Abc、aBC、aBc、ABc
D.Abc、AbC、abC、aBc
A
【课堂练习】
B
3.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(　　)
A．2、4 B．1、3
C．1、3或2、4 D．1、4或2、3
C
受精作用
1、概念：
卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程
2、过程：
①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
②卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入
③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。
https://www./video/BV1Tz4y1Z7nr/
2‘27
受精作用
Fertilization
父方
母方
受精卵
子代
体细胞
减数分裂
受精作用
分裂分化
2N
2N
2N
2N
N
N
受精作用
精卵融合体现细胞膜的结构特点：
细胞膜具有一定的流动性
受精卵中遗传物质的来源：
①核内的染色体：一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)
②细胞质中的DNA：几乎都来自卵细胞(母方)
精卵相互识别的基础：
细胞膜上的受体（化学本质：糖蛋白）
受精作用
Fertilization
受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的_______来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。
(1)子代呈现多样性，有利于生物在_________中进化，体现了_________的优越性。
(2)维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中___________的恒定，对于生物的___________都具有重要意义。
3．结果
4．意义
染色体
染色体
自然选择
有性生殖
染色体数目
遗传和变异
配子中染色体组成的多样性
遗传的稳定性 遗传的多样性
配子形成时
受精作用时
每种生物在繁衍中，既保持遗传的稳定性，从表现遗传的多样性，尝试用精炼的语言表述遗传稳定性和多样性的原因。
染色体数目减半
染色体数目恢复
自由组合与互换使
配子种类多样
雌雄配子结合随机
综合
下图表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。 (注：横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期，区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)
减数分裂
有丝分裂
受精作用
精子的形成过程的特点
减数第一次分裂
1个精原细胞
间期：染色体复制
1个初级精母细胞
前期：同源染色体联会，形成四分体（非姐妹染色单体互换）
中期：四分体排列在赤道板上
后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞的两极
末期：形成2个次级精母细胞
2个次级精母细胞
前期：染色体散乱分布
中期：着丝点排列在赤道板上
后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极
末期：各形成2个精细胞
4个精细胞
变形
4个精子
减数第二次分裂
(2N,2a)
(2N,4a)
(N，2a)
(N,a)
(N,a)
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ后期异常：同源染色体未分离
减数分裂Ⅱ正常
13号染色体
异常
异常
异常
异常
减数分裂异常分析
减数分裂Ⅰ正常，
减数分裂Ⅱ后期异常：姐妹染色单体未分开
13号染色体
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
减数分裂异常分析
正常
正常
异常
异常
例1　(2018·湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线，下列相关说法不正确的是
A.AE段表示有丝分裂，FL段表示减数分裂
B.CD段和GH段染色体数目都相等
C.GH段都存在染色单体
D.最终形成的精细胞中，染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半
√
1.如图表示某种生物正在进行分裂的细胞，下列说法正确的是
A.该细胞是次级精母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期
B.该细胞含有2对同源染色体，8个核DNA分子，4条染色体
C.该细胞正在进行同源染色体的分离，非同源染色体的自由组合
D.该细胞将来形成两个子细胞，其中仅一个具有生殖能力
典题应用
√
随堂练习
2.下列有关精子和卵细胞形成的说法，正确的是
A.两者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色
体自由组合的现象
B.两者形成过程中都有染色体的复制和均分，两者所含遗传物质均是正
常体细胞的一半
C.精子和卵细胞形成过程中不同的地方是精子需要变形，卵细胞不需要
变形，其余完全相同
D.形成100个受精卵，至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
√
3.(2019·德州模拟)如图为三个处于分裂期的细胞示意图，下列叙述正确的是
A.甲可能是丙的子细胞
B.乙、丙细胞不可能来自同一个体
C.丙为初级卵母细胞或初级精母细胞
D.甲、乙、丙三个细胞均含有同源染色体
A

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