减数分裂和受精作用高一下学期生物人教版必修二

第2章基因和染色体的关系

第1节减数分裂和受精作用（一）YyRrYRyRYryr♀YRyRYryr♂有性生殖为什么能产生遗传组成多样的配子？一母生九子，九子各不同遗传与变异是生物界普遍存在的现象，也是生命的属性之一有性生殖经过长期的进化成为最有利的生殖方式高等植物细胞有丝分裂图形识别前期末期间期中期后期DNA复制蛋白质合成粒裂数增均两极形定数晰赤道齐膜仁消失现两体两消两现重开始

有丝分裂赤道板2、

条染色体、

条染色单体、

个DNA。1、写出图中标号的名称；z`xxk纺锤体染色体着丝粒姐妹染色单体488

分裂方式(真核细胞)有丝分裂（主要方式）无丝分裂减数分裂

每个人的发育起点都是受精卵。有丝分裂细胞分化受精卵新个体

推测精子和卵细胞会不会以有丝分裂的方式产生？作出推理46卵细胞受精卵新个体父母（有丝分裂）精子929246受精（有丝分裂）假设:

配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的4646×笨蝗体细胞中为24条染色体笨蝗生殖细胞中为12条染色体果蝇生殖细胞为4条染色体果蝇体细胞为8条染色体

减数分裂中染色体规律性减半常见动植物染色体数目生物体细胞（2n）生殖细胞（n）生物体细胞（2n）生殖细胞（n）人4623洋葱168狗7839大麦147果蝇84小麦4221猕猴4221豌豆147马6432玉米2010兔4422水稻2412魏斯曼从理论上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(1834-1914)

减数分裂有丝分裂细胞分化父亲（46）母亲（46）精子卵细胞受精卵（23）（23）受精作用新个体（46）这23条染色体是从46条染色体中随机选取的吗？果蝇生殖细胞为4条染色体果蝇体细胞为8条染色体人有23对，46条染色体精子（来自父方）卵细胞（来自母方）受精有丝分裂马蛔虫受精卵原始生殖细胞（雄性）（体细胞）同源染色体1.一条来自父方，一条来自母方2.细胞中形状和大小一般都相同成熟生殖细胞（精子）一对同源染色体

减数分裂中染色体规律性减半（一般用不同的颜色来表示）

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。减数第一次分裂（减Ⅰ）减数第二次分裂（减Ⅱ）（特殊的有“丝”分裂）

减数分裂中染色体的行为变化精子的形成过程睾丸曲细精管有丝分裂

精原细胞精原细胞精细胞减数分裂精子变形（二）、精子的形成过程：初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子精原细胞染色体复制减数第一次分裂减数第二次分裂变形特点：染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成）

细胞体积增大，成为初级精母细胞。（1）减数分裂前的间期：减数分裂各时期特点：精原细胞（原始生殖细胞）

染色体的复制初级精母细胞精子的形成过程复制后的染色体状态：精子的形成过程（2）减数分裂Ⅰ前期：减数分裂各时期特点：特点：同源染色体联会，形成四分体联会：同源染色体两两配对的现象四分体：精子的形成过程ABCD该细胞中有

对同源染色体，

2A与B的关系？A与C的关系？a与a′的关系？a与b′的关系？同源染色体非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联会：同源染色体两两配对的现象四分体：精子的形成过程联会后的每对同源染色体含有四条染色单体1234⑶一个四分体含有

对同源染色体，含有

条染色体，

条染色单体，

个DNA分子。

121个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA441234属于同源染色体的是___________属于非同源染色体的是：_______________________1和3、2和41和2、1和4、2和3、2和1aAa’bb’cc’dd’BCD属于姐妹染色单体的是___________属于非姐妹染色单体的是：_______________a和a’、b和b’a和b、a和b’等精子的形成过程

同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间会经常发生缠绕，并交换相应的片段。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含有四条染色单体精子的形成过程精原细胞（原始生殖细胞）初级精母细胞次级精母细胞前期Ⅰ间期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会交换相应的片段

各对同源染色体排列在赤道板两侧染色体的复制

包括DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞略微膨大同源染色体分离

非同源染色体自由组合中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ减数第一次分裂（2）减数分裂Ⅰ末期：特点：两组染色体移动到两极后，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发生在减数分裂I初级精母细胞2个次级精母细胞减Ⅰ末期

同源染色体的分离造成染色体数目减半精子的形成过程着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍

减数第二次分裂次级精母细胞精细胞精子变形前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，染色体不再复制。（染色体行为和有丝分裂一样，但细胞中无同源染色体）ABCDEFGHI依次排序是什么？GCHEAFDBI

减数分裂中染色体的行为变化（以精子形成为例）1.减数分裂过程中姐妹染色单体在何时形成和消失？减数分裂前的间期完成染色体复制后形成减Ⅱ后期着丝粒分裂后消失2.减Ⅰ中期、有丝分裂中期染色体均排列在赤道板上，二者有何区别吗？减Ⅰ中期，各对同源染色体排列在赤道板上，着丝粒在赤道板平面两侧。有丝分裂中期，着丝粒排列在赤道板平面上，不是成对上下排列。合作思考：3.减数分裂中染色体真正减半的时间？减数第一次分裂结束

1.人的精巢中的精原细胞所进行的分裂为（）

①有丝分裂②无丝分裂③减数分裂A①B③C①②③D①③D2.减数第一次分裂的特点是（）A同源染色体分离，着丝粒分裂B同源染色体分离，着丝粒不分裂C同源染色体不分离，着丝粒分裂D同源染色体不分离，着丝粒不分裂B

巩固练习：3、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是：（）A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体B、在减数第二次分裂中，大小、形状相同的染色体C、一条来自父方，一条来自母方D、在减数第一次分裂后期向两极移动B

卵细胞的形成卵巢卵原细胞初级卵母细胞极体次级卵母细胞卵细胞极体卵细胞获得较多的细胞质

为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量（第一）（第二）不均等分裂均等分裂不均等分裂

卵细胞的形成卵细胞的形成过程Theformationofaneggcell

1卵原细胞（2n）

间期（复制）减数第一次分裂减数第二次分裂1初级卵母细胞（2n）

1次级卵母细胞（n）1极体（n）1卵细胞（n）3极体（n）精子与卵细胞形成过程的比较精原细胞精子卵原细胞卵细胞精子的形成卵细胞的形成不同点产生部位睾丸卵巢原始生殖细胞精原细胞卵原细胞是否变形是否细胞质分裂是否均等是减I不均等分裂；次级卵母细胞减II时也不均等分裂，第一极体减II时均等分裂结果一个精原细胞经减数分裂产生4个精子一个卵原细胞经减数分裂产生1个卵细胞和3个极体相同点染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离

卵细胞的形成精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别判断方法：初级卵母细胞初级精母细胞次级卵母细胞次级精母细胞或极体根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:（1）染色体复制发生在：

（2）同源染色体的联会发生在:（3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在：（4）染色体着丝粒分裂发生在:（5）染色体数目减半发生在:（6）DNA含量加倍发生在：（7）DNA含量的减半发生在减数分裂Ⅰ末期减数分裂Ⅰ后期减数分裂前的间期减数分裂Ⅰ前期减数分裂Ⅱ后期减数分裂前的间期减数分裂Ⅰ末期和减数分裂Ⅱ末期1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。2.选材要求：①细胞内染色体数量较少。②选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。选择雄性生殖器官细胞观察的原因：（1）在雌性动物卵巢内进行的减数分裂没有彻底结束，

减一在卵巢，减二在输卵管；（2）卵细胞产生的数量远远少于精子的数量。观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片观察步骤

①低倍镜观察在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。

②高倍镜观察先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。

③绘图观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片减数分裂I前期减数分裂I前期减数分裂I中期减数分裂I后期减数分裂II中期减数分裂II后期减数分裂II末期减数分裂I末期

减数分裂中染色体的行为变化12345610987玉米花粉母细胞形成减数分裂图排序固定-酒精漂洗-染色-制片35179486102

减数分裂中染色体的行为变化随堂练习A：

、B：

、

C：

、D：

。请写出下列各细胞的名称：初级精母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级精母细胞或极体有丝分裂和减数分裂的比较区别有丝分裂减数分裂形成细胞类型染色体复制次数细胞分裂次数形成子细胞数目

染色体数目变化有无同源染色体的行为体细胞

生殖细胞染色体复制一次，细胞分裂一次

染色体复制一次，细胞连续分裂两次2个1个卵细胞或4个精子亲子细胞染色体数目相等

2N2N染色体数目减一半

2NN同源染色体在第一次分裂发生联会、交叉互换、分离等行为无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为有丝分裂与减数分裂图像的识别减数第一次分裂前期减数第二次分裂前期有丝分裂前期一看染色体数目，二看同源染色体有无；三看染色体行为减数第一次分裂中期减数第二次分裂中期有丝分裂中期减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期有丝分裂后期减Ⅱ前期减Ⅰ前期（四分体）减Ⅱ前期有丝分裂前期减Ⅰ中期减Ⅱ中期有丝分裂中期精原细胞（原始生殖细胞）初级精母细胞次级精母细胞前期Ⅰ间期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会交换相应的片段

各对同源染色体排列在赤道板两侧染色体的复制

包括DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞略微膨大同源染色体分离

非同源染色体自由组合中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ减数第一次分裂着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍

减数第二次分裂次级精母细胞精细胞精子变形前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，染色体不再复制。（染色体行为和有丝分裂一样，但细胞中无同源染色体）

间期减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末染色体44442242染色单体0-88884400DNA4-88884442减数分裂过程中数量的变化次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞次级精母细胞2N4N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8164.细胞分裂曲线图的比较染色体DNA有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂二、受精作用图示某生物精原细胞，则该生物可形成的精子种类有(

)A．1种B．2种C．3种D．4种减数分裂Meiosis配子中染色体组合的多样性2对同源染色体时：配子有几种类型？AaBbABabAbaB图示某生物精原细胞，则该生物可形成的精子种类有(

)A．1种B．2种C．3种D．4种D1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合(1)一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有

种；(2)一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有

种；(3)体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有

种。（一）配子中染色体组合的多样性212n2.同源染色体的________________互换（减数分裂Ⅰ前期）非姐妹染色单体不发生互换时发生互换时如果四分体时期发生互换，一个精原细胞产生4种类型配子2种4种6061n对同源染色体生物体可以产生配子种类一个精原细胞产生精子种类一个卵原细胞产生卵细胞种类不考虑互换考虑互换2n21大于2n41原因：①减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合②减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间互换相应的片段配子中染色体组合的多样性1.已知A、a;B、b;C、c为三对同源染色体,来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的组成是()A.AbC、aBc、AbC、aBcB.aBC、AbC、ABC、ABCC.Abc、aBC、aBc、ABcD.Abc、AbC、abC、aBcA【课堂练习】B3.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生三个极体和一个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是1、3，则卵细胞中染色体组成是(

)A．2、4 B．1、3C．1、3或2、4 D．1、4或2、3C

受精作用1、概念：卵细胞和精子相互识别，融合成为受精卵的过程2、过程：①精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面②卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子进入③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。/video/BV1Tz4y1Z7nr/2‘27受精作用Fertilization父方母方受精卵子代体细胞减数分裂受精作用分裂分化2N2N2N2NNN

受精作用精卵融合体现细胞膜的结构特点：细胞膜具有一定的流动性受精卵中遗传物质的来源：①核内的染色体：一半来自精子(父方)，一半来自卵细胞(母方)②细胞质中的DNA：几乎都来自卵细胞(母方)精卵相互识别的基础：细胞膜上的受体（化学本质：糖蛋白）受精作用Fertilization受精卵中的_______数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的_______来自精子(父方)，另一半来自卵细胞(母方)。(1)子代呈现多样性，有利于生物在_________中进化，体现了_________的优越性。(2)维持每种生物(有性生殖的生物)前后代体细胞中___________的恒定，对于生物的___________都具有重要意义。3．结果4．意义染色体染色体自然选择有性生殖染色体数目遗传和变异

配子中染色体组成的多样性遗传的稳定性遗传的多样性配子形成时受精作用时每种生物在繁衍中，既保持遗传的稳定性，从表现遗传的多样性，尝试用精炼的语言表述遗传稳定性和多样性的原因。染色体数目减半染色体数目恢复自由组合与互换使配子种类多样雌雄配子结合随机综合下图表示某种生物的细胞内染色体及DNA相对量变化的曲线图。(注：横坐标各个区域代表细胞分裂的各个时期，区域的大小和各个时期所需的时间不成比例)减数分裂有丝分裂受精作用精子的形成过程的特点减数第一次分裂1个精原细胞间期：染色体复制1个初级精母细胞前期：同源染色体联会，形成四分体（非姐妹染色单体互换）中期：四分体排列在赤道板上后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，并移向细胞的两极末期：形成2个次级精母细胞2个次级精母细胞前期：染色体散乱分布中期：着丝点排列在赤道板上后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别