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第1节　减数分裂和受精作用
一 减数分裂
第2章 基因和染色体的关系
生物学
学习目标
1.通过图像辨析减数分裂过程中的重要概念：同源染色体、四分体、联会等相关概念。（科学思维）
2.通过观察果蝇体细胞和配子细胞的染色体组成示意图及精子的形成过程动画和示意图，归纳概括减数分裂的定义、过程。（科学思维）
3.通过模型构建，模拟减数分裂的过程，列表比较并交流、分析，进而深度理解减数分裂过程，提升探究能力。（科学思维、科学探究）
学习重难点
重点：
减数分裂的概念及过程。
难点：
建立减数分裂过程中染色体变化的模型。
导入新课
问题思考
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?


2.假如果蝇的精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的，子代果蝇体细胞中的染色体数目会发生怎样的变化？
体细胞
配子
（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。
辨析减数分裂的相关概念
新课讲授
任务一
新课讲授
1、同源染色体：
配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。
2、非同源染色体：
形状、大小不相同，且在减数分裂过程中不进行配对的染色体。
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
女
男
同源染色体
新课讲授
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫作一个四分体。(从染色单体的角度考虑)
3、联会：
同源染色体两两配对的现象。
4、四分体
同源染色体
联会与四分体
=
=
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
1
2
3
4
互换：四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
新课讲授
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
互换后，一条染色体同时含有基因A与a
a
A
A
a
互换
A
A
a
a
新课讲授
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
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，染色体只复制一次，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，成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
减数分裂
概念分析
5.结果：
4.过程：
在产生成熟生殖细胞时。
2.时期：
进行有性生殖的生物。
1.范围：
3.特点：
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。
染色体数目减半。
染色体只复制一次，而细胞分裂两次。
新课讲授
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
如图表示细胞分裂某时期的图像，请分析并回答下列问题。
图甲染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？
同源染色体：
非同源染色体：
A和B、C和D
乙
A与C，A与D，B与C，B与D
【合作交流】
新课讲授
图乙中，a与a′的关系是 ,二者的遗传物质 ，因为 。
a与b的关系是 。
a与c的关系是 。
a、a′、b和b′合称为 。
乙
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
姐妹染色单体
同源染色体中的非姐妹染色单体
非同源染色体之间的非姐妹染色单体
四分体
相同
二者彼此为复制关系
新课讲授
[任务一]辨析减数分裂的相关概念
四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的？图乙中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?

图丙发生的现象称为 ，发生于 之间。
图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体
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分子
乙
染色体互换
同源染色体的非姐妹染色单体
新课讲授
判断是否有同源染色体，应同时满足2个条件：
①在第一次减数分裂前期能联会
②形状、大小（长度）一般都相同
属于同源染色体
下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ）
A B C D E
减数分裂的过程
新课讲授
任务二
新课讲授
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
着丝粒分裂
染色单体分离
联会、四分体、交叉互换
同源染色体分离、非同源染色体自由组合
１个精原细胞
１个初级
精母细胞
２个次级
精母细胞
４个
精细胞
４个精子
染色体
复制
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2.精子的形成过程
1.减数分裂过程中染色体复制了几次?细胞分裂了几次?分裂前后细胞染色体数目如何变化?
阅读教材P19 ～ 21内容，小组合作完成下列问题。
新课讲授
新课讲授
1.产生部位：
2.过程：
间期
精细胞
精原细胞
睾丸（曲细精管）
变形
精子
初级精母细胞
细胞体积增大；
染色体复制
减数第一次分裂
次级精母细胞
减数第二 次分裂
曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞——精原细胞
有丝分裂
新的精原细胞
减数分裂
精细胞
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
精原细胞
次级精母细胞
精细胞
初级精母细胞
精子
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
间期
（染色体复制）
前期
后期
末期
中期
前期
中期
后期
（1个）
（4个两种）
（4个两种）
（1个）
（2个）
变形
2.过程：
减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）
减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）
染色体复制一次
连续分裂两次
后期
中期
2.过程：
后期
中期
2.过程：
后期
中期
2.过程：
新课讲授
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
减数分裂前的间期：
特点
精原细胞体积增大；
染色体复制；
精原细胞→初级精母细胞；
出现姐妹染色单体（丝状）；
精原细胞
初级精母细胞
减数分裂各时期的特点
新课讲授
特点
初级精母细胞
配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方，叫作同源染色体。
染色质丝缩短变粗形成染色体；
同源染色体联会，形成四分体；
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。
四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体可发生相应片段的交换。
减数第一次分裂前期：
减数分裂各时期的特点
新课讲授
特点
初级精母细胞
同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
减数第一次分裂中期：
减数分裂各时期的特点
新课讲授
特点
初级精母细胞
配对的两条同源染色体分离，分别向细胞两极移动；非同源染色体自由组合。
细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合吗？
是自由组合。
减数第一次分裂后期：
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减数分裂各时期的特点
初级精母细胞
次级精母细胞(2个)
特点
细胞缢裂，一分为二，形成2个次级精母细胞。
染色体数目减半；
DNA数目减半。
因此，减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。
减数第一次分裂末期：
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减数分裂各时期的特点
减数分裂 II?前后，染色体数目不变
?
精细胞
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体
染色体散乱分布在细胞中
与有丝分裂相似；
但不存在同源染色体
减数第二次分裂：
次级精母细胞
新课讲授
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
精细胞经变形，形成蝌蚪状的精子，精子分为头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。
精细胞变形
3.精细胞变形
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
精细胞
精子
使其具备了游向卵细胞从而进行受精作用的能力。
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[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
【小组合作】
1.利用扭扭棒分别建构减数分裂Ⅰ的前期、中期、后期以及减数分裂Ⅱ中期共四个时期的图像（2n=4）。在建构过程中注意各个时期染色体的行为特点。
新课讲授
2.阅读教材P24 的“探究·实践”活动, 观察细胞分裂的显微图像,说出判断减数分裂具体时期的依据。
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
新课讲授
【合作交流】下图表示雄性动物体内减数分裂过程。请分析并回答下列问题。
(1)图中A、C、G分别表示什么细胞？

(2)同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合分别发生在什么时期？
(3)染色体数目减半和染色单体消失分别发生在图中哪个过程？
A为初级精母细胞,C为次级精母细胞,G为精细胞。
均发生在减数分裂Ⅰ的后期
染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ,即甲过程中;染色单体消失发生在减数分裂Ⅱ，即乙过程中。
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
新课讲授
【合作交流】下图表示雄性动物体内减数分裂过程。请分析并回答下列问题。
(4)细胞B、C中有没有同源染色体和染色单体？细胞B与C的染色体组成是否相同？
(5)不考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换，细胞D、E的染色体组成是否相同？如果考虑四分体中的非姐妹染色单体的互换呢？
细胞B、C中没有同源染色体,但有染色单体。细胞B与C的染色体组成不同。
相同;不一定相同
[任务二]减数分裂的过程（以精子的形成为例）
【归纳小结】比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(以二倍体为例)
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}比较项目
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA复制与否


有无同源染色体


着丝粒是否分裂


染色体的主要行为
①同源染色体 ；
②四分体中 可能发生互换；
③同源染色体分离，非同源染色体 。
染色体数目(2n)


实质
是
否
有
无
否
是
自由组合
联会
非姐妹染色单体
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
同源染色体分离
着丝粒分裂
2n→n
n→2n→n
本堂课你学到了哪些知识？画出概念图进行总结
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
课堂小结
【练习1】
当堂训练
1.下列关于同源染色体和四分体的叙述，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. 形状和大小不同的染色体一定不属于同源染色体
C. 四分体在减数分裂和有丝分裂过程中均可出现
D. 四分体中的非姐妹染色单体之间可发生互换
D
【练习2】
当堂训练
2.下列有关减数分裂前的间期及分裂过程中染色体变化的叙述，正确的是(　　)
A.着丝粒在减数分裂Ⅰ后期分裂，染色体数目加倍
B.在减数分裂前的间期，染色体只复制一次
C.在减数分裂Ⅱ过程中，同源染色体分离
D.细胞中同源染色体分离导致染色体数目加倍
B
【练习3】
当堂训练
3．减数分裂的最重要特征是分裂形成的子细胞中染色体数目是亲代细胞的一半，导致染色体数目减半的原因是(　　)
A. 染色体复制形成姐妹染色单体
B. 四分体时期同源染色体联会
C. 减数分裂Ⅰ发生了同源染色体的分离
D. 减数分裂Ⅱ发生了着丝粒的分裂
C
【练习4】
当堂训练
（不定项）关于下图的叙述，正确的是(　　 )
A.因为该细胞无细胞壁，有中心体⑨，所以可以判定该细胞为动物细胞
B.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
C.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
D.该细胞在分裂后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体
ABC
【练习5】
当堂训练
如图是某高等雄性动物体内5个正在分裂的细胞示意图。请据图回答下列问题。
(1)甲、乙、丙、丁、戊细胞中进行减数分裂的是______________。丁细胞的名称是______________。
(2)甲细胞有________条染色体、________条染色单体、________个核DNA分子，戊细胞中有______个四分体。
(3)同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生互换的是________细胞。
(4)图甲中，1号染色体的同源染色体是_______________________。
3号和7号　
乙、丁、戊
次级精母细胞　
8
0
8
2
戊　
【练习6】
当堂训练
下图为水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，根据减数分裂各时期的特征，按照发生的先后顺序，将这六幅图片排序：__________________。

⑤①⑥②③④
【练习7】
当堂训练
四人为一组，利用彩泥或者扭扭棒，在硬纸板上构建精子形成过程模型,并标出每个 时期的染色体数目与核DNA数目。
谢谢大家

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