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(共27张PPT)
第1节第3课时
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片、
配子中染色体组合的多样性以及受精作用
模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
举例说明受精作用的过程。
阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。
实验原理：
蝗虫的精母细胞进行减数分裂过程中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。
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。
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，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
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
观察步骤
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。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
染色体
复制
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
染色单体
分开
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
有没有其他情况呢？
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
一个个体呢？（不考虑交叉互换）
（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
1.具有2对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
产生配子的种类
不考虑染色体互换和基因突变，
4
2
2.具有3对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
3.具有4对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
4.具有n对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
（1）以某生物（2N=4）的一个精原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
同源染
色体分离
非同源染
色体自由组合
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
次级精母细胞
精细胞
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
A
A
B
B
a
a
b
b
A
A
b
b
a
a
B
B
A
B
a
b
A
b
a
B
同源染色体对数 精原细胞 初级精母细胞 次级精 母细胞 精子（个体理论上数量） 精子（一个精原细胞产生精子实际上数量）
2 AaBb AAaaBBbb
3 AaBbCc AAaaBBbbCCcc
4 AaBbCcDd AAaaBBbbCCccDDdd
n
Aa Bb
AAaa BBbb
AA BB
AA bb
aa bb
aa BB
精原细胞
精子
次级精母细胞
初级精母细胞
AB
AB
aB
Ab
ab
ab
Ab
aB
4
2
所以说有几个次级精母细胞就有几种精子
不考虑染色体互换和基因突变
同源染色体对数 精原细胞 初级精母细胞 次级精 母细胞 精子（个体理论上数量） 精子（一个精原细胞产生精子实际上数量）
2 AaBb AAaaBBbb
3 AaBbCc AAaaBBbbCCcc
4 AaBbCcDd AAaaBBbbCCccDDdd
n
4
2
不考虑染色体互换和基因突变
Aa Bb Cc
AAaa BBbb CCcc
AA BB CC
精原细胞
次级精母细胞
初级精母细胞
AA BB cc
aa bb cc
aa bb CC
AA bb cc
AA bb CC
aa BB CC
aa BB cc
8
2
16
2
2n
2
1.具有2对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
不考虑染色体互换和基因突变，
4
2
2.具有3对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
3.具有4对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
4.具有n对同源染色体的个体的一个精原细胞可能形成 种类型的精子，实际形成 种类型的精子。
8
16
2n
2
2
2
一个个体呢？（不考虑互换）
产生配子的种类
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
极体
卵细胞
极体
极体
极体
一个个体呢？（不考虑互换）
（2）以某生物（2N=4）的一个卵原细胞的减数分裂（不考虑互换）为例
(3) 一个含有2对同源染色体的雄性个体，能产生___种生殖细胞。
不考虑互换
(2) 一个含有n对同源染色体的卵原细胞，能产生___种卵细胞。
(1) 一个含有n对同源染色体的精原细胞，能产生___种精子。
(4) 一个含有3对同源染色体的雄性个体，能产生___种生殖细胞。
(5) 一个含有n对同源染色体的雄性个体，能产生___种生殖细胞。
2
1
4
8
2n
四
种
精
细
胞
（3）以某生物（2N=2）的一个精原细胞的减数分裂（考虑互换）为例
(1) 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
产生配子多样性的原因：
(2) 联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换
[典例]果蝇的体细胞中含有四对同源染色体（A与a、B与b、C与c、D与d），在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子 ( )
A．2种 B．4种 C．8种 D．16种
[典例]如图1是某生物的一个初级精母细胞，图2是该生物的五个精细胞，最可能来自同一个次级精母细胞的是( )
图1
图2
A.①和② B.②和④ C.③和⑤ D.①和④
A
B
+
受精卵
增殖、分化
受精作用
减数分裂
46条
46条
46条
46条
23条
23条
通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，其中有一半染色体来自于精子（父方），另一半来自于卵细胞（母方）。
仅有一个精子能和卵细胞结合
(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生理反应，阻止其他精子再进入。
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起（标志）。
定义
过程
精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵
细胞学基础
细胞膜的信息交流功能。
细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
受精卵的细胞核和细胞质的遗传物质主要由谁来提供？
细胞核：
细胞质：
由卵细胞提供
精子的核+卵细胞核
有丝分裂
受精卵（2n）
卵细胞（n）
精子
（n）
（雌）
减数分裂
（雄）
减数分裂
受精作用
高等动物（2n）
1.减数分裂和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。
减数分裂和受精作用的意义
不同配子遗传物质的差异性
同一双亲的后代必然呈现多样性
有利于生物在自然选择中进化
体现了有性生殖的优越性
2.减数分裂和受精作用基础上的有性生殖使后代呈现多样性，利于生物对环境的适应性，利于生物的进化。
雌雄配子结合的随机性
减数分裂和受精作用的意义
一、概念检测
1.大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。
(1) 一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。 （ ）
(2) 一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。 （ ）
2.假如蛙的15个初级卵母细胞和5个初级精母细胞都能正常分裂，并在最大限度内受精， 则最多能形成的受精卵数目是 （ ）
A. 20 B. 15 C. 10 D. 5
√
√
B
3.同种生物前后代的染色体数目是相同的，对此起决定作用的过程是（ ）
A. 有丝分裂
B. 有丝分裂和受精作用
C. 减数分裂
D. 减数分裂和受精作用
D
二、拓展应用
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的13号染色体不是正常的1对，而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
【提示】在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂Ⅰ时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精（卵）母细胞，再经过减数分裂II，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂Ⅰ正常，减数分裂II时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进人了同一个精子或卵细胞，这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色休是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时，则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三 体综合征患者。
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
【答案】骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。
谢谢观看

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