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第一节 减数分裂和受精作用
第一章 遗传的细胞基础
第1课时
积极思维
体细胞
配子
事实：
1.19世纪末，发现蛔虫的受精卵、体细胞都含有四条染色体，而它们的配子只含有两条染色体。
2.许多生物也和这种蛔虫一样，配子的染色体数量是体细胞的一半。
思考：
1.分析：蛔虫体细胞和配子的染色体数量存在什么比例关系？
2.推理：尝试用绘图的形式，推理一个蛔虫的体细胞转变成染色体数量减半的配子的可能过程。
生殖细胞中染色体数量与体细胞中的一样吗？
知识回顾：有丝分裂
细胞有丝分裂的重要意义：是将亲代细胞的染色体经过复制一次（关键是DNA的复制）之后，细胞分裂一次，精确的平均分配到两个子细胞中。遗传物质DNA在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
受精卵
92
46
父
母
46
受精
新个体
92
（有丝分裂）
卵细胞
精子
46
46
×
思考：精子与卵细胞形成会不会是有丝分裂呢？
子代个体
精子
雄性生殖细胞
卵细胞
雌性生殖细胞
46条
46条
46条
46条
受精卵
父亲
母亲
细胞分裂
细胞分化
？
？
23条
23条
？
？
精子与卵细胞的分裂不是有丝分裂，而是染色体数目减半的分裂
减数分裂：
在减数分裂过程中，染色体的形态、结构，以及中心体、纺锤体、核仁、核膜等也像在有丝分裂过程中一样，发生规律性的变化。所以，减数分裂可以看做是一种特殊的有丝分裂。
减数分裂产生精子或卵细胞
减数分裂产生精子或卵细胞
减数分裂的意义
子代既能有效地获得父母双方的遗传物质，确保遗传的稳定性，又能保持遗传的多样性，增强子代适应环境变化的能力。如果在有性生殖过程中没有减数分裂，那么，生殖细胞的染色体数量将不能减半，经过受精作用，受精卵的染色体数量必将倍增，细胞体积也会相应增加······如此代代相传，生命活动将无法正常进行。因此，减数分裂是生物有性生殖的基础，也是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要保证。
减数分裂前间期（精原细胞）
体积增大
染色体复制
精原细胞
初级精母细胞
间期的精原细胞经过生长发育，体积增大，细胞核中染色体复制(包括DNA复制和有关蛋白质合成)后，发育成为初级精母细胞。完成染色体复制的初级精母细胞中，每条染色体都含有两条姐妹染色单体，它们呈染色质状，由一个着丝粒连接。
染色体
染色质
蛋白质
DNA
同源染色体
同源染色体是指分别来自父方、母方的一对染色体，它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同。
同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
同源染色体判断标准：
标准：减数分裂中能配对的两条染色体
减数第一次分裂（初级精母细胞）
前 期Ⅰ
①同源染色体配对（联会）形成四分体
②四分体中的非姐妹染色单体间发生交叉互换
联会及四分体（减数分裂的标志）
在减数分裂的过程中，同源染色体两两配对,称为联会。
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，叫作四分体（结构)。
同源染色体
非同源染色体
1个四分体=______条染色体=_______对同源染色=_________条染色单体=___________个DNA分子。
2
1
4
4
前 期Ⅰ
减数第一次分裂（初级精母细胞）
前 期
交叉互换
联会时，同源染色体中的非姐妹染色单体之间可能发生对等片段的交换，这时通过显微镜可以观察到这种交换后的交叉现象。
减数第一次分裂（初级精母细胞）
中 期Ⅰ
同源染色体成对排列在赤道面的位置上，每条染色体的着丝点分别与纺锤丝相连。
赤道齐
减数第一次分裂（初级精母细胞）
后 期Ⅰ
同源染色体分离，在纺锤丝的作用下，分别移向细胞两极；此时每条染色体仍然含有两条姐妹染色单体。
均两极
减数第一次分裂（初级精母细胞）
染色体解螺旋，逐渐变为染色质，核膜、核仁重新出现，细胞缢裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。次级精母细胞中染色体数量只有初级精母细胞中的一半。
末 期Ⅰ
细胞中无同源染色体，染色体数目减半。
减数第一次分裂（初级精母细胞）
前期
末期
后期
中期
在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。
减数第一次分裂（初级精母细胞）
有些生物在减数第一次分裂后直接进行减数第二次分裂；有些生物在减数第一次分裂后会经历短暂的间期(没有发生 DNA 复制)，再进行减数第二次分裂。
前期
末期
后期
中期
减数分裂II
精细胞
精子
变形
减数第二次分裂（初级精母细胞）
前 期Ⅱ
染色质再次螺旋化变成染色体，核膜解体，核仁逐渐消失，纺锤体再次出现。
非同源染色体散乱排布
减数第二次分裂（初级精母细胞）
中 期Ⅱ
在纺锤丝的作用下，染色体的着丝粒再次排列在赤道面的位置上。
赤道齐
减数第二次分裂（初级精母细胞）
后 期Ⅱ
均两极
两条姐妹染色单体分离，在纺锤丝的牵引下，分别移向细胞两极。
减数第二次分裂（初级精母细胞）
末 期Ⅱ
细胞缢裂，两个次级精母细胞最终分裂成四个精细胞。精细胞中染色体数量为体细胞的一半。
减数第二次分裂（初级精母细胞）
减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长能够摆动。
拓展知识：变形
与有丝分裂过程不同，减数分裂只发生在有性生殖细胞形成过程中的某个阶段；减数分裂前染色体只复制一次，减数分裂时细胞连续分裂两次，产生四个子代细胞，结果子代细胞中染色体数量为原先的一半；减数分裂过程中会出现同源染色体配对(联会)，而同源染色体非姐妹染色单体之间还会发生交换和重组。
精子形成过程动画视频
课堂小结
课堂小结
随堂练习
1.下列关于同源染色体的叙述，正确的是( )
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.同源染色体是形状和大小必定相同的两条染色体
C.同源染色体是减数分裂I时向两极移动的两条染色体
D.同源染色体是在减数分裂中可形成四分体的两条染色体
D
随堂练习
2.成都大熊猫繁育基地是全球最大的圈养大熊猫人工繁殖基地，科研人员在观察大熊猫的细胞时，发现其体细胞中有21对染色体。下列现象不确定该细胞发生减数分裂的是( )
A. 同源染色体联会，形成四分体
B. 细胞中有21条染色体，1个染色体组
C. 同源染色体分离，分别移向细胞的两极
D. 姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极
D
随堂练习
3.下列有关某生物体各细胞分裂示意图的叙述，正确的是(　　)
A.图①处于减数第一次分裂中期,细胞内有2对姐妹染色单体
B.图②处于减数第二次分裂后期,细胞内有4条姐妹染色单体
C.图③处于减数第二次分裂中期,该生物体细胞中染色体数目为8条
D.四幅图可排序为①③②④,出现在该动物体精子的形成过程中
D
随堂练习
4.若图O表示某精子,下列叙述不正确的是(　　)
A.A细胞内含有4条染色体和两个四分体
B.C细胞含有4个DNA分子和两对同源染色体
C.D细胞可以是极体或次级精母细胞,其中含有4条染色单体
D.图中B细胞不属于该精子形成的过程
B
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