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(共25张PPT)
第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
基因在哪里？
悠悠百年，寻寻觅觅。
怀疑、争论、推理……
最终是观察和实验，
探明它神秘的踪迹！
1.减数分裂的含义是什么
2.配子的形成为什么必须经过减数分裂
3.减数分裂是怎样进行的
本节聚焦：
真核细胞：
原核细胞：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
体细胞
生殖细胞
温故知新：
1.细胞的分裂方式：
2.有丝分裂：（以高等动物为例）
特点：染色体复制一次，细胞分裂一次
结果：子细胞和亲代细胞染色体数相同
意义：保持了亲代和子代之间遗传的稳定性
二分裂
①.配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
②.配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的 。
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？
一、问题探讨：
配子可能是通过减数分裂产生的，染色体的数目减少一半。
受精时，雌雄配子结合，染色体数目得以恢复正常。
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
一、问题探讨：
假设:
进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。
推理:
从上一代到下一代,细胞中染色体数目发生了什么变化
推理：
46
46
张三
李四
有丝分裂
精子
卵细胞
46
46
受精卵
受精
92
92
王二
推理错误
魏斯曼
（A.Weismann，1834-1914）
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。
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
减数分裂
减数分裂
（46）
（46）
（23）
（23）
（46）
（46）
1、减数分裂的预测
二. 概念
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。
在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。
精(卵)原细胞
初级精(卵)原细胞
次级精(卵)原细胞
精(卵)细胞(或极体)
图2-6 减数分裂示意图
成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的 。
（4）结果：
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。
（5）场所：
原始生殖细胞形成 时。
（2）时期：
进行 的生物。
（1）范围：
（3）特点：
一定是真核生物
植物的 、子房，动物的 、卵巢。
有性生殖
成熟生殖细胞
一半
花药
睾丸
精子是哪里产生的？
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
减数第一次分裂Ⅰ
减数第二次分裂Ⅱ
变形
2、精子的形成过程：
二、减数分裂的过程
体积增大，染色体复制
减数分裂无细胞周期
1.形成场所：
睾丸(人和其他哺乳动物)
曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞——精原细胞，每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同
1、形成场所
曲细精管
人的睾丸和精子示意图
三、精子的形成过程
（1）减数分裂前的间期
特点
DNA复制和相关蛋白质合成
细胞体积增大
中心体复制
染色体复制
精原细胞
原始生殖细胞
初级精母细胞
配对的两条染色体，性状和大小一般相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。
同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
(1) 特点
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互换
（1）同源染色体：
（2）联会：
同源染色体两两配对的现象。
（3）四分体：
1个四分体
= 同源染色体
= 染色体
= 染色单体
= DNA分子
= 脱氧核苷酸链
1对
2条
4条
4个
8条
（2）减数第一次分裂前期
（2）减数第一次分裂中期和后期
特点
联会的同源染色体排列在赤道板两侧。
或
特点
或
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合。移向细胞两极
（2）减数第一次分裂末期
特点
细胞质分裂，形成2个次级精母细胞；
细胞中的染色体数目减半
或
或
次级精母细胞
特点
每个细胞中无同源染色体
非同源染色体散乱排布
每条染色体含有两条染色单体
（3）减数第二次分裂前期和中期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
特点
非同源染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上
（3）减数第二次分裂后期和末期
减Ⅱ后期
特点
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向两极染色体数目暂时加倍。
精子
减Ⅱ末期
精细胞
变 形
变 形
特点
每个次级精母细胞形成两个精细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。
精子
前期
末期
后期
中期
1、减数第一次分裂（初级精母细胞）
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分裂Ⅰ。
四、精子形成过程总结
2、减数第二次分裂（次级精母细胞）
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
前期
末期
后期
中期
减数分裂II
精细胞
精子
变形
四、精子形成过程总结
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。
主要变化：①细胞核变成精子头部的主要部分；
②高尔基体发育为头部的顶体；
③中心体演变为精子的尾；
④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
无
有，分离
不分裂
分裂
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
①同源染色体联会；形成四分体 ②四分体中非姐妹染色单体发生互换；
③同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
2N→N(减半)
2N→4N→2N
0→4N→2N
N→2N→N(不减半)
2N→N
2N→0
　 间期 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ前 减Ⅱ中 减Ⅱ后 减Ⅱ末
染色体
染色单体
DNA
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂过程中数量的变化
4
0-8
4-8
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
0
4
2
0
2
2N
0-4N
2N-4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
N
2N
2N
N
2N
2N
N
2N
2N
2N
0
2N
N
0
N
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
4
8
2
精原细胞
精原细胞
初级精母细胞
染色体复制
次级精母细胞
联会、四分体（非姐妹染色单体互换）
同源染色体分离、非同源染色体自由组合
精细胞
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
精子
变形
有丝分裂
减数分裂
五、课堂小结

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