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1、第第2 2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用人教版必修2减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用对象对象:时期时期:特点特点:结果结果:进行有性生殖的动植物进行有性生殖的动植物从原始的生殖细胞发展为成熟的从原始的生殖细胞发展为成熟的生殖细胞的过程中生殖细胞的过程中染色体只复制一次，而细胞连续染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次分裂两次一、减数分裂的概念一、减数分裂的概念 新产生的生殖细胞中的染色体数目，新产生的生殖细胞中的染色体数目，比原始的生殖细胞减少了一半比原始的生殖细胞减少了一半二、精子的形成过程二、精子的形成过程1.动物精子形成的
2、场所：动物精子形成的场所：精巢（睾丸）精巢（睾丸）2.精子的形成过程：精子的形成过程：既有细胞进行有丝分裂，也有细胞进行既有细胞进行有丝分裂，也有细胞进行减数分裂的动物器官是什么？减数分裂的动物器官是什么？睾丸睾丸精原细胞精原细胞初级精初级精母细胞母细胞次级精次级精母细胞母细胞精细胞精细胞精子精子精原细胞：染色体数目与体细胞精原细胞：染色体数目与体细胞。是通过是通过分裂形成。分裂形成。相同有丝一次完整的减数分裂包括两次连续的分裂：减数第一次完整的减数分裂包括两次连续的分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。这两次分裂是怎样进一次分裂和减数第二次分裂。这两次分裂是怎样进行的呢？行的呢？在学习精子形
3、成过程前，我们先了解同源染色体在学习精子形成过程前，我们先了解同源染色体的概念：在减的概念：在减I I前期能配对的两条染色体，形状和大小前期能配对的两条染色体，形状和大小一般相同，一条来自父方一条来自母方，叫做。一般相同，一条来自父方一条来自母方，叫做。如图，如图，1 1与与2,32,3与与4,54,5与与6,76,7与与8 8是同源染色体。是同源染色体。注意：在图上会用不同颜色表示一注意：在图上会用不同颜色表示一条来自父方一条来自母方。条来自父方一条来自母方。a a与与a a，b b与与b b是姐妹染色单体。是姐妹染色单体。在一个四分体上又不在一个染色体在一个四分体上又不在一个染色体上的染色
4、单体叫非姐妹染色单体，上的染色单体叫非姐妹染色单体，比如比如a a与与b b或或b b。1 12 23 34 45 65 67 87 8a a a ab b b b间期：间期：精原细胞经过精原细胞经过DNA的复制和蛋白质的的复制和蛋白质的合成，体积稍稍增大，合成，体积稍稍增大，成为成为初级精母细胞。初级精母细胞。可可见变化与有丝分裂是相见变化与有丝分裂是相同的。染色体复制的结同的。染色体复制的结果：果：DNA加倍，染色体加倍，染色体数目不变。每条染色体数目不变。每条染色体上有二个染色单体。上有二个染色单体。减减I I间期的特点：间期的特点：主要发生了以下变化：主要发生了以下变化：、同源染色体联
5、会，、同源染色体联会，n对同对同源染色体形成源染色体形成n个四分体。个四分体。、核膜及核仁消失。染色、核膜及核仁消失。染色质缩短加粗成为染色体，质缩短加粗成为染色体，出现出现纺锤丝组成纺锤体。纺锤丝组成纺锤体。想一想，减想一想，减I I前期前期与有丝分裂前与有丝分裂前期相比，区别在哪里？你能画期相比，区别在哪里？你能画出有丝分裂前期的图像吗？出有丝分裂前期的图像吗？图中有多少四分体？图中有多少四分体？同源染色体两两配对，叫联会。同源染色体两两配对，叫联会。联会后每一对同源染色体中，含联会后每一对同源染色体中，含四个染色单体，叫做一个四分体四个染色单体，叫做一个四分体（从染色单体的角度考虑）（从
6、染色单体的角度考虑）减减前期：前期：减减I I中期中期:四分体（注意，一个四分体（注意，一个四分体包含两个染色体四四分体包含两个染色体四个染色单体）整齐地排列个染色单体）整齐地排列在细胞中央。在细胞中央。看一看想一想，跟有看一看想一想，跟有丝分裂中期有何不同？能丝分裂中期有何不同？能画出有丝分裂中期的图像画出有丝分裂中期的图像吗？吗？减减I I后期：后期：、同源染色体分开（注、同源染色体分开（注意意着丝点着丝点没有分裂没有分裂)、同源染色体分别在纺、同源染色体分别在纺锤丝的牵引下移向两极锤丝的牵引下移向两极 看一看想一想：同源染色体看一看想一想：同源染色体分开的同时非同源染色体可分开的同时非同
7、源染色体可不可自由组合到一极？不可自由组合到一极？跟有丝分裂后期有何不同？跟有丝分裂后期有何不同？你能画出有丝分裂后期的图你能画出有丝分裂后期的图像吗？像吗？减减I I末期：末期：.染色体分别到达染色体分别到达两极成为染色质。两极成为染色质。.纺锤体消失，核纺锤体消失，核仁、核膜重现仁、核膜重现。、细胞分裂为两、细胞分裂为两个个次级精母细胞次级精母细胞。结果：每个次级精母结果：每个次级精母细胞中染色体数目是细胞中染色体数目是体细胞的体细胞的一半一半。减减IIII前期：前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，每条染色体的着丝点附着在一条纺锤丝上。（注意：每条
8、染色体的着丝点附着在一条纺锤丝上。（注意：此时细胞内没有同源染色体，数目比减此时细胞内没有同源染色体，数目比减I I前期少一半。前期少一半。）减减IIII中期：中期：着丝点排列在赤道板上。着丝点排列在赤道板上。减减IIII后期：后期：着丝点分裂，染色单体分开成为染色着丝点分裂，染色单体分开成为染色体并分别移向细胞的两极。体并分别移向细胞的两极。减减IIII末期：末期：染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、染色体变成染色质，纺锤体消失，核膜、核仁重现。细胞质分裂，两个次级精母细胞分裂成核仁重现。细胞质分裂，两个次级精母细胞分裂成四个精子细胞。（注意：精子细胞和精原细胞相比，四个精子细胞。（注意：精
9、子细胞和精原细胞相比，染色体数目减少了一半。）染色体数目减少了一半。）减数第二次分裂过程：与有丝分裂过程基本相同减数第二次分裂过程：与有丝分裂过程基本相同变形：变形：四个精子细胞的细胞质大量减少，只保留细胞四个精子细胞的细胞质大量减少，只保留细胞核、细胞膜和少量的细胞质，体积大大减小。同时，核、细胞膜和少量的细胞质，体积大大减小。同时，形成一条细长的尾。经过变形的精子具有在适宜的液形成一条细长的尾。经过变形的精子具有在适宜的液体中游动的能力。体中游动的能力。分析讨论分析讨论1 1、染色体复制时间、染色体复制时间?2 2、联会时染色体是否复制过、联会时染色体是否复制过?3 3、四分体的含义、四分
10、体的含义?4 4、同源染色体的分开在什么时间；非同、同源染色体的分开在什么时间；非同 源染色体的自由组合在何时源染色体的自由组合在何时?5 5、染色单体的分开发生在什么时间、染色单体的分开发生在什么时间?6 6、染色体数目减半是在什么时间、染色体数目减半是在什么时间?其根本原因是什么其根本原因是什么?三、卵细胞的形成三、卵细胞的形成1.卵细胞形成的场所：卵细胞形成的场所：卵巢卵巢2.卵细胞的形成过程：卵细胞的形成过程：精子、卵细胞形成过程的异同精子、卵细胞形成过程的异同精子精子卵细胞卵细胞相相同同点点不不同同点点都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，形
11、成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞形成的生殖细胞中的染色体数目是原始细胞的一半的一半细胞质均等分裂细胞质均等分裂细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂一个精原细胞形成四一个精原细胞形成四个精细胞个精细胞一个卵原细胞形成一个卵原细胞形成一个卵细胞一个卵细胞精细胞形成精子需要精细胞形成精子需要变形变形卵细胞的形成不变形卵细胞的形成不变形减数分裂过程图解减数分裂的特点：减数分裂的特点：第一次分裂：第一次分裂：第二次分裂：第二次分裂：同源染色体分开，非同源染色体自由同源染色体分开，非同源染色体自由组合组合着丝点着丝点一分为二一分为二受精的概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程受精的概念：精子与卵细胞融合成
12、为受精卵的过程卵细胞卵细胞n受精卵核受精卵核2n卵核卵核n+精子核精子核n实质实质精子细胞核与卵细胞核融合，精子精子细胞核与卵细胞核融合，精子细胞核内的细胞核内的n条染色体与卵细胞内的条染色体与卵细胞内的n条条染色体合在一起形成具有染色体合在一起形成具有2n条染色体的条染色体的受精卵细胞核。受精卵细胞核。+精子精子n雄性雄性亲本亲本雌性雌性亲本亲本2N2N减裂减裂减裂减裂精子精子卵细胞卵细胞N N受受精精卵卵受受精精2N2N有性生殖有性生殖子代子代个体个体有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化2N2N个体发育个体发育对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对对于维持每种生物前后代体细胞中染色
13、体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。于生物的遗传和变异，都是十分重要的。减数分裂和受精作用的意义：减数分裂和受精作用的意义：减数分裂与有丝分裂的区别减数分裂与有丝分裂的区别比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂发生的场所发生的场所只在生殖腺内只在生殖腺内全身各处全身各处染色体复制染色体复制一次一次一次一次细胞分裂细胞分裂两次两次一次一次子细胞染色体数子细胞染色体数比母细胞减半比母细胞减半与母细胞相同与母细胞相同子细胞功能子细胞功能生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞同源染色体联会同源染色体联会有有无无同源染色体分离同源染色体分离有有无无非同源染色体非同源染色体自由组合自由组合
14、有有无无0NN02N2N2NN2N2NN2N2NN2N4N2N4N4N2N4N4N2N4N4N2N4N02N2N 末末 期期II 后后 期期II 中中 期期II 前前 期期II 末末 期期I 后后 期期I 中中 期期I 前前 期期I间间 期期体细胞体细胞染色单体变化染色单体变化染色体变化染色体变化DNADNA变化变化细胞时期细胞时期减数分裂中减数分裂中DNADNA、染色体、染色单体的变化染色体、染色单体的变化时期时期2n4n染色体数染色体数染色单体数染色单体数DNA分子数分子数减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂减数分裂曲线图减数分裂曲线图2n4n染色体数染色体数DNA分子
15、数分子数减（减（1）减（减（2）减数分裂与受精作用减数分裂与受精作用 1 23 4 7 95 610 11 12 15 16 13 14受精作用受精作用B CD E O PF GQ RS TA有丝分裂有丝分裂首先首先判断时期，如染色体无规律分布为前期，染色体判断时期，如染色体无规律分布为前期，染色体排列在中央为中期，染色体移向两极为后期；排列在中央为中期，染色体移向两极为后期；其次其次判断分裂方式判断分裂方式奇数奇数：减数第二次分裂减数第二次分裂偶偶数数染色体染色体奇偶数奇偶数有无同源染色体有无同源染色体有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂无：减数第二次分裂
16、无：减数第二次分裂有有有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂同源染色体同源染色体有无联会或分开有无联会或分开无：有丝分裂无：有丝分裂有：减数第一次分裂有：减数第一次分裂四、分裂图的分辨方法四、分裂图的分辨方法例题：指出下列各图像所代表的细胞例题：指出下列各图像所代表的细胞 分裂方式及所处的分裂时期分裂方式及所处的分裂时期减二中有中减一后减二后有后反馈练习反馈练习1.减数分裂仅发生在减数分裂仅发生在 ()A.有性生殖的动物体有性生殖的动物体 B.有性生殖的植物体有性生殖的植物体C.体细胞的形成和成熟过程体细胞的形成和成熟过程 D.原始生殖细胞的发育成熟过程原始生殖细胞的发育成熟过程2.减数
17、分裂中染色体减半的原因是减数分裂中染色体减半的原因是 ()A.细胞连续分裂两次，染色体复制一次细胞连续分裂两次，染色体复制一次B.细胞分裂一次，染色体复制两次细胞分裂一次，染色体复制两次C.细胞分裂一次，染色体复制一次细胞分裂一次，染色体复制一次D.细胞连续分裂两次，染色体复制两次细胞连续分裂两次，染色体复制两次3.联会发生在联会发生在 ()A.精精(卵卵)原细胞原细胞 B.初级精初级精(卵卵)母细胞母细胞 C.次级精次级精(卵卵)母细胞母细胞 D.精精(卵卵)细胞细胞 DAB4.发生联会的染色体是发生联会的染色体是 ()A.一个来自父方一个来自母方的染色体一个来自父方一个来自母方的染色体B.
18、经过复制形成的完全相同的染色体经过复制形成的完全相同的染色体C.全都来自父方全都来自父方(或母方或母方)的染色体的染色体D.一对姐妹染色单体一对姐妹染色单体5.四分体可出现在四分体可出现在 ()A.无丝分裂中无丝分裂中 B.有丝分裂中有丝分裂中C.减数第一次分裂中减数第一次分裂中 D.减数第二次分裂中减数第二次分裂中 6.减数第一次分裂发生的主要特点是减数第一次分裂发生的主要特点是 ()A.染色体复制染色体复制 B.同源染色体分离同源染色体分离C.姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离 D.染色质变成染色体染色质变成染色体ACB7.减数分裂中着丝点分裂发生在减数分裂中着丝点分裂发生在 ()A.分裂间
19、期分裂间期 B.联会时期联会时期 C.减数第一次分裂减数第一次分裂 D.减数第二次分裂减数第二次分裂8.人的体细胞中有人的体细胞中有46条染色体，在四分体时期，每个条染色体，在四分体时期，每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目，细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目，依次为依次为 ()A.23对、对、46条、条、92条条 B.23对、对、23个、个、92条条C.46个、个、46个、个、92个个 D.46个、个、23个、个、46个个9.已知已知A、a；B、b；C、c为三对为三对同源染色体，来自同同源染色体，来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是一个精原细胞的四个精子中染
20、色体的分布是 ()A.AbC、aBc、AbC、aBc B.aBC、AbC、ABC、ABCC.Abc、aBC、aBc、ABc D.Abc、AbC、abC、aBcDBA10.一个精原细胞中有三对同源染色体，所产生的一个一个精原细胞中有三对同源染色体，所产生的一个 精子中所含染色体中来自母方的有几条精子中所含染色体中来自母方的有几条 ()A.1条条 B.2条条 C.3条条 D.不确定不确定D11.一个精原细胞中有三对同源染色体，所产生的一个一个精原细胞中有三对同源染色体，所产生的一个精子中所含染色体全部来自母方的几率为精子中所含染色体全部来自母方的几率为()A.1/2B.1/4C.1/8D.不确定不
21、确定C12.玉米体细胞有丝分裂后期有玉米体细胞有丝分裂后期有40条染色体，那么玉米条染色体，那么玉米减数第二次分裂后期的细胞中有染色体多少条减数第二次分裂后期的细胞中有染色体多少条()A.10 B.20 C.30 D.40D13.在下图中能表示人的精原细胞在减数分裂过在下图中能表示人的精原细胞在减数分裂过程中程中DNA和染色体数目变化的曲线图分别是和染色体数目变化的曲线图分别是(1)A图表示图表示 分裂的分裂的 时期；时期；B图图表示表示 分裂的分裂的 时期；时期；C图表示图表示 分裂分裂 的的 时期。时期。（2）具有同源染色体的是图）具有同源染色体的是图 。（3）含有四分体的是图）含有四分体的是图 。（4）图）图A细胞内染色体、染色单体和细胞内染色体、染色单体和DNA分子数依次分子数依次为为 。减数第一次减数第一次中中有丝分裂有丝分裂中中减数第二次减数第二次中中A、BA4、8、8