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第一节 减数分裂和受精作用
高一生物学必修二
第二章 基因和染色体的关系
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。
一、导入
●生长周期短
●繁殖快
●染色体少易观察
●有易区分的相对性状
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
一、导入
1、配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别
2、配子能不能通过有丝分裂形成
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。
一、导入
由亲代产生子代，子代体细胞中的染色体数目会发生什么变化
假设
推理
二、减数分裂
【魏斯曼的预测】
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，叫做减数分裂（meosis）。
二、减数分裂
【减数分裂】
是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式。
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。
减数分裂过程中同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制，也是物种适应环境变化不断进化的机制。
二、减数分裂
范围：
时期：
场所：
特点：
结果：
进行 的生物。
一定是真核生物
有性生殖
原始生殖细胞形成 时。
成熟生殖细胞
染色体只 ，而细胞 。
成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的 。
一半
植物的 、子房，动物的 、卵巢。
花药
睾丸
复制一次
连续分裂两次
【减数分裂】
三、精子形成过程
睾丸（精巢）
睾丸
曲细精管
精原细胞
精细胞
性成熟后
减数分裂
精子
(原始的雄性生殖细胞)
有丝分裂
2n
n
n
曲细精管
形成部位
三、精子形成过程
形成过程
减数第一次分裂(减数分裂I):前的间期
三、精子形成过程
精原细胞
初级精母细胞
特点:染色体的复制(DNA的复制和有关蛋白质的合成)
形成过程
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
1）减数第一次分裂(减数分裂I):前的间期
同源染色体: 大小和形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方一对染色体。
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中共含有四条染色单体。
特点: 同源染色体联会形成四分体。
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
2）减数第一次分裂(减数分裂I)中期
特点: 各对同源染色体排列在赤道板两侧
初级精母细胞
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
3）减数第一次分裂(减数分裂I)后期
特点: 同源染色体彼此分离，
非同源染色体自由组合。
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
4）减数第一次分裂(减数分裂I)末期
特点: 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
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
5）减数第二次分裂(减数分裂II)前期
特点: 非同源染色体散乱分布。
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
6）减数第二次分裂(减数分裂II)中期
特点: 非同源染色体排列在赤道板中央。
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
7）减数第二次分裂(减数分裂II)后期
特点: 非同源染色体的着丝粒分裂。
三、精子形成过程
减数分裂各时期的特点
8）减数第二次分裂(减数分裂II)末期
特点: 两个次级精母细胞形成四个精细胞。
变形
精细胞变形为精子
变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力。
意义:
三、精子形成过程
部位：卵巢（哺乳动物）的卵泡中
阶段：卵原细胞→卵细胞
卵原细胞(2N)
卵原细胞(2N)
有丝分裂
减数分裂
（部分）
卵细胞(N)
卵细胞
卵泡（含发育程度不同的卵泡）
卵细胞的扫描电镱照片（放大150倍）
四、卵细胞形成的过程
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
卵细胞
第一极体
第二极体
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
不久，三个极体就退化消失。
四、卵细胞形成的过程
过程
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:2n→n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
间期：染色体复制、细胞体积增大
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
中期：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：细胞一分为二，形成1个大的次级卵母细胞和1个小的第一极体
着丝粒分裂，染色单体分离,
染色体数目加倍，细胞一分为二
减数分裂前的间期
减数第一次分裂
（退化消失）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂、细胞分化
减数第二次分裂
四、卵细胞形成的过程
过程
你能找出卵细胞形成过程与精子形成过程的异同吗？
五、精子和卵细胞的形成过程比较
项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
部位
原始生殖细胞
细胞质的分裂方式
分裂结果
是否变形
相同点 睾丸
精原细胞
均等分裂
一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)
变形
卵巢
卵原细胞
第一极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂
一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失)
不需变形
减Ｉ同源染色体联会，出现四分体，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，分别移向细胞两极
五、精子和卵细胞的形成过程比较
区别 有丝分裂 减数分裂
形成细胞类型
特点
形成子细胞数目
染色体数目变化
同源染色体的行为
体细胞
生殖细胞
染色体复制1次，
细胞分裂1次
染色体复制1次，
细胞分裂2次
4个精子或1个卵细胞和3个极体
2个
2n→2n
2n→n
同源染色体联会、互换、分离等
没有
问：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？
六、减数分裂和有丝分裂的比较
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
DNA
染色体
染色单体
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
2n
2n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
2n→n
0→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
精原细胞
精细胞
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
2
4
4
4
4
0
2
2
0
次级精母细胞
初级精母细胞
七、减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化图
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
减数第二次分裂
减数第一次分裂
DNA
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
变化原因？
细胞分裂，子染色体进入两个子细胞
减数分裂各时期DNA的数目的变化：
七、减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化图
变化原因？
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
变化原因？
细胞分裂，子染色体进入两个子细胞
减数分裂各时期染色体的数目的变化：
减数第二次分裂
减数第一次分裂
七、减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化图
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
变化原因？
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
变化原因？
染色体复制
减数第二次分裂
减数第一次分裂
减数分裂各时期染色体的数目的变化：
七、减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化图
　前 　中
后 末
有丝分裂
(间期)
减数分裂
MⅡ后 、末
(间期)
MⅠ — MⅡ中
变式图：每条染色体上的DNA数
七、减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化图
一数：
数染色体数目
奇数
偶数
减Ⅱ
二看：
有无同源染色体
无：减Ⅱ
若均等分裂则为第一极体、次级精母细胞
若不均等分裂则一定为次级卵母细胞
三判断
有
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板上→减Ⅰ中
同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
八、有丝分裂与减数分裂各时期图像的鉴别方法
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；
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
九、总结
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
九、总结
精子的形成
精子的形成
减数分裂
I
减数分裂
II
1个初级精母细胞
2个初级精母细胞
4个精细胞
前期：联会、四分体
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离
末期：形成2个次级精母细胞，染色体数目减半
前期：染色体散乱分布
中期：染色体排列在赤道板中央
后期：着丝粒分裂
末期：形成4个子细胞
4个精子
1个精原细胞
染色体复制
变形
1.下列关于减数分裂的叙述中，正确的是
①减数分裂发生在能够进行有性生殖的生物
②减数分裂的过程是由原始的生殖细胞形成成熟的有性生殖细胞的过程
③减数分裂的特点是细胞中的染色体复制一次，而细胞分裂两次
④结果是生成细胞的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
⑤减数分裂是一种特殊的有丝分裂，同样具有一定的细胞周期
A．①②③④ B．②③④⑤
C．①③④⑤ D．①②③④⑤
十、练习
A
2.在减数分裂前及分裂过程中，染色体的行为变化顺序是( )
A.复制→分离→联会→分裂　　
B.联会→复制→分离→分裂
C.联会→复制→分裂→分离　　
D.复制→联会→分离→分裂
十、练习
D
3.下列①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是
A.①②③④ B.②①④③
C.③④②① D.④①③②
十、练习
B
4.下列关于同源染色体和四分体“一定”的叙述，正确的是( )
A.同源染色体在细胞分裂过程中一定能够配对
B.含有四条姐妹染色单体的一定是四分体
C.一个四分体一定是一对同源染色体
D.一对同源染色体一定是一个四分体
十、练习
C
5.下列有关四分体的叙述，不正确的是( )
A．每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体
B．染色体互换现象发生在四分体时期
C．经过复制的同源染色体都能形成四分体
D．每个四分体中含有 4 个双链的 DNA 分子
十、练习
C
6.同源染色体与姐妹染色单体的共同点是(　　)
A．它们中的一条是以另一条为模板复制而来的
B．它们的形状、大小、结构一般都是相同的
C．它们所含的基因都是相同的
D．一对同源染色体与一对姐妹染色单体所包含的DNA分子数都是相同的
十、练习
B
7. 下列关于同源染色体的叙述，错误的是( )
A．同源染色体的形状、大小不一定相同
B．形状、大小相同的染色体不一定是同源染色体
C．在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体
D．一条来自父方一条来自母方的染色体一定是同源染色体
十、练习
D
8.下图是同一生物体内细胞分裂图，说出下列是何种细胞，处于何时期？
减Ⅱ后期
次级精母细胞
减Ⅰ前期
初级精母细胞
减Ⅱ前期
次级精母细胞
减Ⅱ末期
精细胞
减Ⅰ中期
初级精母细胞
减Ⅱ中期
次级精母细胞
十、练习
9.关于下图的叙述，不正确的是
A.在减数分裂Ⅰ前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体
B.在减数分裂Ⅰ后期，移向同一极的染色体均含同
源染色体
C.④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它
们通过一个着丝粒②相连
D.细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
十、练习
B
10. 在减数分裂过程中，同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在( )
A．减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ后期
B．同时发生于减数分裂Ⅰ的后期
C．同时发生于 减数分裂Ⅱ的后期
D．分离发生于减数分裂Ⅰ，自由组合发生于减数分裂Ⅱ
十、练习
B
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
有丝前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝后期
11.减数分裂和有丝分裂图像鉴别
十、练习
12.减数分裂和有丝分裂图像鉴别
有丝分裂前期
减数第一次分裂前期
减数第二次分裂前期
有丝分裂中期
减数第二次分裂中期
减数第一次分裂中期
十、练习
END　

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