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1、第1节减数分裂和受精作用第2章 基因和染色体的关系配子配子体细胞体细胞 如图为果蝇的配子的如图为果蝇的配子的染色体与体细胞的染色体，染色体与体细胞的染色体，二者有什么区别，配子能二者有什么区别，配子能不能通过不能通过有丝分裂有丝分裂形成？形成？问题探讨：问题探讨：动物细胞的有丝分裂动物细胞的有丝分裂假设: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。推理: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?（有丝分裂）（有丝分裂）？2N2N精精子子卵卵细细胞胞受精卵受精卵新个体新个体受精受精推理推理：发育发育错错 误误2N2N4N4N2N2NNN魏斯曼的预测：在卵细胞和精子成熟的过程
2、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。特殊方式的有丝分裂减数分裂一 减数分裂进行有性生殖的生物进行有性生殖的生物从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。的过程中。染色体只复制一次，而细胞分裂两次染色体只复制一次，而细胞分裂两次成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半胞的减少一半v范围范围:v时期：时期：v特点特点:v结果结果:减数分裂的概念细胞连续分裂两次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。如：精原细胞如：精原细胞 精子精子精子的形成过程
3、v场所场所:v过程过程:v几个概念几个概念:同同同同 源源源源 染染染染 色色色色 体体体体联联联联 会会会会四四四四 分分分分 体体体体睾丸睾丸精原细胞精原细胞初级精母细胞（减初级精母细胞（减）次级精母细胞（减次级精母细胞（减）精细胞（变形）精细胞（变形）精子精子精原精原细胞细胞体细体细胞胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化交叉互换交叉互换交叉互换交叉互换精原精原细胞细胞初级精初级精母细胞母细胞间期间期分裂期分裂期后后后后:同源染色体分离同源染色体分离同源染色体分离同源染色体分离前前前前:联会、四分体联会、四分体联会、四分体联会、四分体染色体染色体染色体染色体复制复制复制复制中中中中:同源染色
4、体排同源染色体排同源染色体排同源染色体排 列在列在列在列在赤道板上赤道板上赤道板上赤道板上次级精次级精母细胞母细胞次级精母细胞次级精母细胞染色体数目与初级精母细胞初级精母细胞相比有什么特点？原因是什么？减少了一半减少了一半同源染色体分离同源染色体分离减数第一次分裂（减减）四四四四分分分分体体体体2N N同源染色体配对同源染色体配对联会联会(形成四分体形成四分体)。四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。同源染色体分离同源染色体分离,分别移向细胞两极。分别移向细胞两极。分裂产生的细胞中染色体数目减半。分裂产生的细胞中染色体数目减半。减数第一次分裂的特点减数第一次分
5、裂的特点问问问问 题题题题1.1.减数分裂的染色体复制发生在什么时候？减数分裂的染色体复制发生在什么时候？2.2.在减数第一次分裂中染色体出现了哪些特殊的行在减数第一次分裂中染色体出现了哪些特殊的行 为？这对于生物的遗传有什么重要意义？为？这对于生物的遗传有什么重要意义？第一次分裂的间期第一次分裂的间期对于生物遗传的重要意义：对于生物遗传的重要意义：这一过程可使配子中染色体数目减半，这一过程可使配子中染色体数目减半，这样再通过以后发生的两性配子结合，形这样再通过以后发生的两性配子结合，形成合子成合子(受精受精)卵，就能维持生物前后代体卵，就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的
6、细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性。稳定性。同时这一过程还可以使经过减数分裂同时这一过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。于生物的进化。v1 1、减、减前期前期v2 2、减、减中期中期v3 3、减、减后期后期与有丝分裂有何异同？与有丝分裂有何异同？?减数第二次分裂减数第二次分裂v4 4、减减末期末期次级精母细胞次级精母细胞精子精子精细胞精细胞染色体不再复制染色体不再复制.每条染色体的每条染色体的着丝着丝点分裂，姐妹染色单体分开。点分裂，姐妹染色
7、单体分开。问问问问 题题题题如何辨别减数第二次分裂与有丝分裂的分裂图象？如何辨别减数第二次分裂与有丝分裂的分裂图象？以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。进行减数第二次分裂的细胞没有同源染色体，依据。进行减数第二次分裂的细胞没有同源染色体，进行有丝分裂的细胞有同源染色体。进行有丝分裂的细胞有同源染色体。减数第二次分裂的特点(2)精子的形成过程精子的形成过程精原细胞（精原细胞（2n)有丝分裂有丝分裂精原细胞精原细胞(2n)增殖增殖初级精母细胞初级精母细胞(2n)染色体复制，细胞滋长染色体复制，细胞滋长次级精母细胞次级精母细胞(n)联会联会 四分体四
8、分体 同源染色体分离同源染色体分离非姐妹染色单体交叉互换非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合精子细胞精子细胞(n)染色单体分离染色单体分离精子精子(n)变形变形（一）（一）（二）（二）2 2、A A和和C C、B B和和D D为：为：，a a和和a a,b,b和和b b,c,c和和c c,d,d和和d d称为：称为：;3.3.在每个四分体中在每个四分体中,有同源染色体有同源染色体 对对,包含包含 条条染色体染色体,条染色单体条染色单体,个个DNADNA分子分子,着丝点着丝点 个。个。1.图中有染色体图中有染色体 条条,染色染色单体单体 条条,DNA分子分子 个个;图中
9、有同源染色体图中有同源染色体 对对,分是：分是：。4882A和和B；C和和D144非同源染色体非同源染色体姐妹染色单体姐妹染色单体练习题练习题22根据减数分裂过程染色体行为变化根据减数分裂过程染色体行为变化,回答回答下列过程各发生的时期下列过程各发生的时期:1.染色体复制发生在染色体复制发生在:2.同源染色体的联会发生在同源染色体的联会发生在:3.同源染色体分离发生在同源染色体分离发生在:4.染色体数目减半发生在染色体数目减半发生在:5.DNA数目减半发生在数目减半发生在:减减间期间期减减前期前期减减后期后期减减分裂完成时分裂完成时减减分裂完成时分裂完成时减减II分裂完成时分裂完成时选择题选择
10、题1、同源染色体联会形成四分体发生在、同源染色体联会形成四分体发生在A、减数分裂间期、减数分裂间期B、减数第一次分裂前期、减数第一次分裂前期C、减数第二次分裂前期、减数第二次分裂前期D、减数第一次分裂中期、减数第一次分裂中期2 2、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 3.减数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.细胞连续分裂两次细胞连续分裂两次,染色体复制一次染色体复制一次 B.细胞分裂
11、一次细胞分裂一次,染色体复制两次染色体复制两次 C.细胞分裂一次细胞分裂一次,染色体复制一次染色体复制一次 D.细胞连续分裂两次细胞连续分裂两次,染色体复制两次染色体复制两次4.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3 3、卵细胞的形成过程、卵细胞的形成过程自主学习：自主学习：1、卵细胞的形成过程与精子的形成过程有何不同？、卵细胞的形成过程与精子的形成过程有何不同？卵细胞产生的场所v卵细胞是在卵巢中形成。卵细胞是在卵巢中形成。v卵巢中有原始的
12、生殖细胞卵原卵巢中有原始的生殖细胞卵原细胞，卵原细胞通过减数分裂形细胞，卵原细胞通过减数分裂形成卵细胞。成卵细胞。卵细胞的形卵细胞的形成过程图解成过程图解卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程卵原细胞卵原细胞(2n)初级卵母细胞初级卵母细胞(2n)次级卵次级卵母细胞母细胞(n)第一极体第一极体(n)第二极体第二极体(n)卵细胞卵细胞(n)第一次分裂第一次分裂第二次分裂第二次分裂不同点：不同点：、间期精原细胞、间期精原细胞初级精母细胞仅稍稍增大。卵原初级精母细胞仅稍稍增大。卵原细胞细胞初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。卵细胞与精子形成过程的异同卵细胞与
13、精子形成过程的异同相同点：相同点：、都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。、都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。、染色体、染色体、DNA分子变化过程与结果完全相同。分子变化过程与结果完全相同。、精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精、精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂，只产生一子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂，只产生一个卵细胞和三个极体。个卵细胞和三个极体。、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细胞不需经过变形即有受精能力。胞不需经过变形即有受精能力。、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵
14、巢中形成。、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。减数分裂图解减数分裂图解减数分裂第一次分裂减数分裂第二次分裂间期 前期中期后期 末期 前期 中期 后期 末期DNA染色体染色单体减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化2n4n4n4n4n 2n2n2n 2nn2N 2N 2N 2NNNN 2NN04m4m 4m 4m 2m 2m 2m00配子形成过程中配子形成过程中DNADNA含量变化含量变化4n4n3n3n2n2n1n1n间期间期减减期期减减期期配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色单体变化配子形成过程中染色单体变化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
15、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体细胞原始生殖细胞原始生殖细胞一次一次二次二次一次一次一次一次无联会、分离无联会、分离有联会、分离有联会、分离24体细胞体细胞有性生殖细胞有性生殖细胞与亲代细胞相同与亲代细胞相同比亲代细胞减半比亲代细胞减半减数分裂与有丝分裂的减数分裂与有丝分裂的比较比较都有纺锤体的出现，染色体复制一次都有纺锤体的出现，染色体复制一次减数分裂和有丝分裂减数分裂和有丝分裂图像鉴别图像鉴别A B C减数分裂和有丝分裂图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别有同源染色体，且发生了联会。有同源染色体，且发生了联会。（减（减）有同源染色体，但没有联会。有同源染色体，但没有联会
16、。（有丝分裂）（有丝分裂）无同源染色体，无同源染色体，无四分体无四分体。（减（减）有染色单体。有染色单体。（减（减）无染色单体，无染色单体，有同源染色体。有同源染色体。（有丝分裂）（有丝分裂）无染色单体，无染色单体，无同源染色体。无同源染色体。（减（减）如果细胞内染色体数目是单数，则如果细胞内染色体数目是单数，则这个细胞是这个细胞是减数第二次分裂的次级减数第二次分裂的次级精精(卵卵)母细胞母细胞(图图1)1)或或生殖细胞生殖细胞(图图2)2)图图1 1图图2 2根据染色体的数目判断根据染色体的数目判断对于细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下：对于细胞分裂图像的鉴别，可以概括如下：一看染色体的数目一
17、看染色体的数目(奇偶性奇偶性)；二看有无同源染色体；二看有无同源染色体；三看有无同源染色体的行为。三看有无同源染色体的行为。这种方法简称三看鉴别法。这种方法简称三看鉴别法。减数分裂和有丝分裂减数分裂和有丝分裂图像鉴别图像鉴别一数一数染染色色体体数数目目奇数奇数偶数偶数二看二看同同源源染染色色体体有同源染色体有同源染色体无同源染色体无同源染色体三判断三判断同同源源染染色色体体行行为为无同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）（有丝分裂）联会、四分体、分离联会、四分体、分离（减（减）减减减减减数分裂和有丝分裂图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断技巧：一数二看三判断说出下列细胞分
18、别属于减数分裂的哪一个说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期？叫什么名称？时期？叫什么名称？减减前期前期减减前期前期（四分体）（四分体）减减前期前期有丝分裂有丝分裂前期前期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？判断上图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一次减数分裂第一次分裂中期分裂中期减数分裂第二次减数分裂第二次分裂中期分裂中期有丝分裂中期有丝分裂中期二 受精作用（一）配子中染色体组合的多样性（一）配子中染色体组合的多样性.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合减数分裂过程中非同源染色体的自由组合（）一个含（）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子
19、类型有产生的精子类型有2种；种；（）一个含（）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有产生的精卵细胞类型有1种；种；（）体细胞含有（）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有分裂产生的配子类型有2n种。种。.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。（二）受精作用（二）受精作用 1.1.概念：概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2.2.过程：过程：精子的精子的头部头部进入卵细胞，尾部留在外面进入卵
20、细胞，尾部留在外面卵细胞细胞膜卵细胞细胞膜外面出现了一层外面出现了一层特殊的膜特殊的膜以阻止其他精子再进入以阻止其他精子再进入精子精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇的细胞核与卵细胞的细胞核相遇二者的二者的染色体染色体会合。会合。3.3.结果：结果：受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自染色体来自精子（父方）精子（父方）另一半来另一半来自卵细胞（母方）自卵细胞（母方）。高等动物高等动物(2N)受精卵受精卵受精卵受精卵(2N)(2N)卵细胞卵细胞(N)精子精子(N)(母母本本)减减数数分分裂裂(父父本本)减减数数分分裂裂有丝分裂有丝
21、分裂受精作用受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：4 意义意义:4.意义：意义：维持每种生物前后代体细胞中维持每种生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目的的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。重要的。补充：被子植物的双受精作用补充：被子植物的双受精作用子房的结构子房的结构珠被珠被胚囊胚囊卵细胞（卵细胞（1个）个）极核（极核（2个）个）子房壁胚珠双受精双受精子子房房子子房房壁壁胚胚珠珠胚胚囊囊珠珠被被 1个卵细胞个卵细胞2个极核个极核子叶子叶胚芽胚芽胚轴胚轴胚根胚根胚胚受精极核受精极核胚乳胚乳种皮种皮种种
22、子子果果皮皮果果实实2N2N2N2N3N3N2N2N 受受精精卵卵+1个精子个精子+1精子精子 N +N2N+N总结总结：1、一个精原细胞经减数分裂产生（、一个精原细胞经减数分裂产生（）精子；）精子；一个卵原细胞经减数分裂产生（一个卵原细胞经减数分裂产生（）卵细胞。）卵细胞。2、染色体数目减半发生在（、染色体数目减半发生在（）,原因是（原因是（）3、在减数分裂过程中、在减数分裂过程中DNA 数目减半（数目减半（）几次，分别发生在）几次，分别发生在（）和（）和（）。）。4、次级精（卵）母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体、次级精（卵）母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体中（中（）同源染色
23、体。）同源染色体。5、精子形成过程中细胞质进行（、精子形成过程中细胞质进行（）6、精子形成过程中染色体复制（、精子形成过程中染色体复制（）次，）次，细胞连续分裂（细胞连续分裂（）次）次4个个减减I 同源染色体分离同源染色体分离2减减I 减减II无无等分等分121个个1、下图中的A、B、C分别表示某种生物的三个正在进行分裂的细胞，请根据图回答：A、B、C细胞分别属于何种细胞增殖类型及时期细胞分别属于何种细胞增殖类型及时期?A（）（）B（）（）C（）（）减数第一次分裂中期减数第一次分裂中期有丝分裂中期有丝分裂中期减数第二次分裂中期减数第二次分裂中期练习练习2.联会发生在联会发生在 ()A.精精(卵
24、卵)原细胞原细胞 B.初级精初级精(卵卵)原细胞原细胞 C.次级精次级精(卵卵)原细胞原细胞 D.精精(卵卵)细胞细胞 A3.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.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4.四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 AC5.人的体细胞中有人的体细胞中有46
25、条染色体条染色体,在四分体时期在四分体时期,每个细胞内有同源每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目染色体、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6.已知已知A、a;B、b;C、c为三对同源染色体为三对同源染色体,来自同一个精原细胞来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是的四个精子中染色体的分布是 ()A.AbC、aBc、AbC、aBc B.aBC、AbC、ABC、ABCC.Abc、aBC、aBc、ABc D.Abc、AbC、
26、abC、aBcBA7、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是：、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、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、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、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、在减数第一次分裂后期向两极移动B9.一个精原细胞经过减数分裂一个精原细胞经过减数分裂,最终形成最终形成 个精子个精子;一个一个卵原细胞经过减数分裂卵原细胞经过减数分裂,最终形成最终形成 个卵细胞和个卵细胞和 个
27、极体个极体,极体都将极体都将 。10.减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中的中的 的恒定性的恒定性,对于生物的对于生物的 和和 都是十分重要的。都是十分重要的。四四一一三三退化退化染色体数目染色体数目遗传遗传变异变异8、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是：、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、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、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、一条来自父方，一
28、条来自母方D、在减数第一次分裂后期向两极移动、在减数第一次分裂后期向两极移动B某生物的体细胞中有某生物的体细胞中有24条染色体，分析：条染色体，分析：（1）有丝分裂中期染色体数是（）有丝分裂中期染色体数是（），染色），染色单体数是（单体数是（），后期的着丝点数是（），后期的着丝点数是（）。）。（2）减数第一次分裂后期，着丝点数是（）减数第一次分裂后期，着丝点数是（），染色单体数是（），染色单体数是（）（3）减数第二次分裂后期，染色体数（）减数第二次分裂后期，染色体数（），），减数第二次分裂末期染色体数是（减数第二次分裂末期染色体数是（）24484824482412精原精原细胞细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞 精子精子细胞细胞精子精子染色体染色单体DNA同源染色体四分体体细胞N N N N N 0 0 0 02N 2N 2N 2N 2N N 2N N N0 0 0 4a 4a 2a 0 0 02a 2a 2a 4a 4a 2a 2a a a 0 0 0 N N 0 0 0 0