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第1节 减数分裂和受精作用
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时
能阐明减数分裂概念。
01
02
能说明减数分裂过程中各时期的特点，初步理解配子具有多样性的原因。
受精卵是由精子和卵细胞这两种细胞结合而来，如果精子和卵细胞的染色体数量和正常的细胞一样，那么受精卵中的染色体数目就加倍。但事实上受精卵中的染色体数量与体细胞一样，这是怎样做到的呢？
事实1：19世纪末，有些科学家在观察一种寄生生活的蛔虫时，发现它们的受精卵、 体细胞都含有四条染 色体， 而它们的配子（精子、卵细胞）中只含有两条染色体。
思考：
1.蛔虫体细胞和配子的染色体数量存在什么比例关系？
2.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。
思考：生殖细胞中染色体数量与体细胞中的一样吗？
配子的染色体数量减半
事实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。例如，人的体细胞中含有46条染色体，而精子和卵细胞中含有23条染色体。由此可见，精子与卵细胞的产生不是通过有丝分裂，而是染色体数目减半的分裂方式，我们称之为“减数分裂”。
结合课本P6的有关内容，理解减数分裂的概念，并说出减数分裂发生的范围、时期、特点以及结果。
1.减数分裂概念剖析
有性
原始生殖
成熟生殖
分裂两次
一半
2.精子的形成场所：精巢（睾丸）
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。
3.精子的形成过程及各时期的特点
精原细胞
初级精母细胞
中心体复制
细胞体积增大
染色体复制（包括DNA复制和有关蛋白质的合成），呈染色质状态
(1)减数分裂前的间期(精原细胞)　
既能进行有丝分裂，性成熟时又能进行减数分裂
染色质高度螺旋形成染色体，纺锤体出现
同源染色体联会，形成四分体，同源染色体的非姐妹染色单体可能出现互换片段的现象
核仁消失、核膜解体
(2)减数第一次分裂前期（初级精母细胞）
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、联会：同源染色体两两配对的现象
3、四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
4、交换（交叉互换）：
时期：前期Ⅰ（四分体时期）
位置：四分体的非姐妹染色单体之间发生的片段交换
【相关概念分析】
1. 如下图，同源染色体是 、 非同源染色体是：如下图
中A和C、 、 、 。
2. 下图中有 个四分体， 1个四分体= 对同源染色体= 条染色体
= 条染色单体= 个DNA分子= 脱氧核苷酸链。
3. 下图中互为姐妹染色单体的是：a和a'、 、 、 。
属于非姐妹染色单体的是：如a和b、a和c等。a和b称为 染色体的非姐妹染色单体；a和c称为 染色体的非姐妹染色单体。
A和B
C和D
A和D
B和C
B和D
2
1
2
4
4
8
b和b’
c和c’
d和d’
同源
非同源
同源染色体成对排列在赤道面位置上。
(3)减数第一次分裂中期（初级精母细胞）
同源染色体彼此分离，在纺锤丝作用下分别移向细胞两极。
(4)减数第一次分裂后期（初级精母细胞）
方案1
方案2
思考：方案1和方案2的不同具有什么意义？
染色体解螺旋成染色质，核膜核仁出现
细胞缢裂，一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，染色体数目减半。
(5)减数第一次分裂末期（次级精母细胞）
①前期Ⅱ
②中期Ⅱ
③后期Ⅱ
次级精母细胞
(6)减数第二次分裂(次级精母细胞，无同源染色体)
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
(7)精细胞变形成精子(无同源染色体)
1）场所:
2）过程:
卵巢
4.卵细胞的形成场所
四分体
初级卵母细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
次级卵母细胞
间期
染色体复制
卵原细胞
卵原细胞
有丝分裂
次级卵母细胞
第一极体
3）特点:
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:n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂
细胞分化
间期：细胞体积增大、染色体复制
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体发生交换现象）
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：细胞不均等分裂形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
着丝点分裂，染色单体分离
不同点 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
分裂场所
分裂过程
分裂结果
睾丸
卵巢
均等的分裂
有变形期
不均等的分裂
无变形期
一个精原细胞分裂形成四个精子
一个卵原细胞分
裂形成一个卵细
胞和三个极体（退化消失）
5.精子与卵细胞的形成过程比较
思考：精子卵细胞的形成过程有什么不同点？
C
4.图1是某同学实验时拍摄的洋葱根尖分生区细胞分裂图，①～⑤表示不同的细胞分裂时期。图2为二倍体水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，下列叙述正确的是(　　)
A.图1①时期整个细胞的DNA与染色体数量之比等于1
B.图1②时期染色体的着丝粒都排列在细胞中央的细胞板上
C.图2含12对同源染色体，48条染色单体
D.图2中可观察到XY同源染色体分离，而图1中则观察不到XY同源染色体的分离
精原细胞
4个精子
卵原细胞
1个卵细胞
第1节 减数分裂和受精作用
第2课时
1、染色体复制时间
2、联会时染色体是否复制过
3、四分体的含义
4、同源染色体的分开在什么时间？
5、非同源染色体自由组合发生在什么时期？
6、染色单体的分开发生在什么时间
7、染色体数目减半是在什么时间
其根本原因是什么
←
注意观察减数分裂过程中染色体数、核DNA数、染色单体数的变化情况。
　 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
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
思考1:以性原细胞中染色体数（2N=4）为例，你能总结出减数分裂各时期染色体数、核DNA数以及染色单体数的数量是如何变化的吗？
时期
间期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
4N
2N
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
1.染色体数目变化
一、减数分裂各时期染色体、染色单体、核DNA的数量变化
染色体
时期
间期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
4N
2N
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
2.染色单体数目变化
染色单体
时期
间期
前期Ⅰ
中期Ⅰ
后期Ⅰ
末期Ⅰ
4a
2a
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末期Ⅱ
3.核DNA数目变化
核DNA
染色体/核DNA
间期
Ⅰ前
Ⅱ前
Ⅰ中
Ⅰ后
Ⅰ末
Ⅱ中
Ⅱ后
Ⅱ末
1/2
1
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
思考2:若纵坐标是染色体与核DNA之比，则曲线图该如何绘制？
时期
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞
细胞分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞 数目
类型
染色体数
相同点 体细胞
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
体细胞
1次
2次
原始生殖细胞
1次
1次
无联会、分离
有同源染色体联会、分离
2
雄性4个，雌性1个
有性生殖细胞
2N→4N→2N
2N→N；N→2N→N
二、减数分裂与有丝分裂的过程及特点比较
思考3:回顾旧知，减数分裂与有丝分裂过程有何异同？
思考4:你能准确辨析这些图像所属什么分裂方式什么时期吗？
三、减数分裂与有丝分裂图像辨析
方法总结：“三看识别法”
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
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝分裂
中期
1.判断下列图像所属什么分裂方式什么时期？
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
（四分体）
减Ⅱ前期
有丝分裂
前期
1.判断下列图像所属什么分裂方式什么时期？
1.实验原理
减数分裂过程中，细胞中的染色体__________________都在不断地发生变化，因而可据此识别__________的各个时期。
四、观察蚕豆花粉母细胞减数分裂装片
形态、位置和数目
减数分裂
2.实验流程
(1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→______→______→制片。
漂洗
染色
1.概念：精子和卵细胞通过细胞质膜上的糖蛋白互相识别、融合形成受精卵的过程。受精作用体现了细胞质膜具有信息交流的功能，在结构上体现了细胞质膜具有一定的流动性。
五、受精作用
自主学习书本P12的内容，思考受精作用的实质和意义。
（1）精子的＿＿＿＿进入卵细胞，＿＿＿＿留在外面。
（2）卵细胞 ＿＿＿＿ 会发生复杂的生理反应，阻止其
他精子再进入。
（3）精子的 ＿＿＿＿ 与卵细胞的 ＿＿＿＿ 相融合
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
2.受精作用的过程
3.实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会合在一起。
4.意义：通过减数分裂和受精作用，每种生物维持了前后代体细胞中染色体数目的恒定，也实现了遗传物质的重新组合。
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
1.受精卵中染色体数：
2.受精卵中DNA数：
3.受精卵中核DNA数：
父=母
母＞父
父=母
搞清几个问题
C
2.(2023·江苏高邮调研)下图中果蝇(2n)细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述错误的是(　　)
A.若c细胞取自精巢且没有同源染色体，则c细胞是次级精母细胞
B.图示细胞类型中一定具有同源染色体的细胞类型有a和b
C.属于同一次减数分裂的bde细胞出现的先后顺序是d→b→e
D.若要观察某哺乳动物减数分裂的图像，最好选睾丸作为实验材料
D
3.(2023·江苏苏州期末)利用雄性东亚飞蝗(染色体组成为22＋XO，且均为端着丝粒染色体)的精巢制片可观察减数分裂过程，如图a、b是不同时期的显微照片。有关叙述正确的是(　 　)
A.制片时可用卡诺氏液使染色体着色
B.图a所示分裂时期为减数分裂Ⅱ的后期
C.图b中染色体数、核DNA数均为图a中的1/2
D.图a和图b所示分裂时期的细胞中均无四分体
B
4.(2023·江苏扬州期中)图甲和图乙是某二倍体生物(基因型为AABb)精巢中的两个细胞(注：细胞中仅显示部分染色体)。下列有关分析错误的是( 　　)
A.图甲中含有4个染色体组，图乙中含有4条染色单体
B.初级精母细胞中的互换导致图乙中A、a基因同时存在
C.图乙在继续分裂时，姐妹染色单体①和②分离、③和④分离
D.图乙细胞最终可以产生AB、aB或Ab、ab的子细胞
5.如图表示果蝇(2n = 8)细胞减数分裂过程中每条染色体的DNA含量变化曲线。下列有关叙述中正确的是(　　)
A.cd段各时期细胞的染色体
数均相同
B.同源染色体分离发生在de段
C.bc段变化原因是发生了DNA
分子的复制
D.ef段的细胞中含有2对同源染色体
C

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