第2章基因和染色體的關系第1節減數分裂和受精作用一、減數分裂情境導入生長周期短繁殖快染色體少且易觀察容易飼養果蠅是遺傳學上常用的實驗材料果蠅是蒼蠅嗎？果蠅在腐爛的水果周圍?？煽吹斤w舞的果蠅情境導入體細胞配子果蠅雄體細胞和配子的染色體示意圖◆配子中的染色體數目是體細胞中的一半

◆配子的染色體是由體細胞的每對同源染色體中的一條組合而成的配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別?右下圖是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖果蠅情境導入如果配子的形成與體細胞的增殖一樣，也是通過有絲分裂形成的，結果會怎樣?有絲分裂有絲分裂4646464692情境導入科學家的預言與驗證A.Weismann與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼理論預測：在卵細胞和精子成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半；受精時，精子與卵細胞融合，恢復正常的染色體數目。配子Ｆ１Ｐ×魏斯曼預言的過程是一種特殊方式的有絲分裂:情境導入其他科學家通過顯微鏡觀察證實科學家的預言與驗證減數分裂動物細胞有絲分裂過程中期后期間期前期末期中心粒倍增中心粒發出星射線形成紡錘體細胞膜從細胞的中部向內凹陷，細胞縊裂成兩部分紡錘絲牽引著染色體運動，每條染色體的著絲粒排列在赤道板上①每個著絲粒分裂、姐妹染色單體分開，成為兩條染色體②子染色體分別移向兩極復習銜接有絲分裂染色體復制幾次？細胞分裂幾次？子細胞與母細胞染色體數目是什么關系？精子形成的場所▲人和其他哺乳動物的精子是在睪丸中形成的▲精原細胞是原始的雄性生殖細胞，通過有絲分裂增殖▲每個精原細胞的染色體數目都與體細胞相同▲高等動植物細胞的減數分裂發生在有性生殖器官內曲細精管▲睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細精管,曲細精管中有大量精原細胞精原細胞是什么細胞呢？精子的形成過程精原細胞的分裂方式(2n)精原細胞一部分有絲分裂減數分裂一部分(2n)精原細胞精細胞(n)變形精子(n)所有的精原細胞都是進行有絲分裂嗎？精子的形成過程減數分裂過程染色體復制一次減數第一次分裂(減數分裂Ⅰ)減數第二次分裂（減數分裂Ⅱ）減數分裂減數分裂前的間期精子的形成過程變形1個精原細胞2個次級精母細胞4個精細胞4個精子1個初級精母細胞減數分裂前減數分裂后原始的生殖細胞成熟的生殖細胞精原細胞精子的形成過程減數分裂前的間期

精原細胞體積增大

染色體復制，成為初級精母細胞

姐妹染色單體形成

染色體呈染色質絲的狀態染色體復制是指完成DNA復制和有關蛋白質合成精子的形成過程減數分裂Ⅰ前期間期

發生聯會現象——同源染色體兩兩配對的現象減數分裂Ⅰ前期同源染色體聯會能確保每對同源染色體的配對及分離。精子的形成過程減數分裂Ⅰ前期

形成四分體——聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體▲配對的兩條染色體▲形狀一般都相同▲大小一般都相同▲一條來自父方、一條來自母方同源染色體：四分體同源染色體染色體的長度著絲粒的相對位置通常用不同的顏色表示有絲分裂過程有同源染色體存在嗎？姐妹染色單體是同源染色體嗎？人類的X、Y染色體是一對同源染色體嗎？四分體的個數等于減數分裂中配對的同源染色體對數精子的形成過程減數分裂Ⅰ前期

四分體中的非姐妹染色單體之間經常發生纏繞，并交換相應的片段染色體互換示意圖染色體互換照片增加了配子的遺傳多樣性互換▲對象：同源染色體上的非姐妹染色單體之間▲時間減數分裂聯會時▲范圍相同位置對等互換片段▲結果典例分析[典例1]下列關于同源染色體和四分體“一定”的敘述，正確的是(

)A．四分體時期一定不會發生非姐妹染色單體的互換B．含有四條姐妹染色單體的一定是四分體C．一個四分體一定是一對同源染色體D．一對同源染色體一定是一個四分體C解析：四分體時期可能發生非姐妹染色單體的互換，A錯誤；復制后的兩條非同源染色體也含有四條姐妹染色單體，但不是四分體，B錯誤；四分體是由同源染色體聯會形成的，一個四分體一定是一對同源染色體，C正確；同源染色體聯會后才形成四分體，在有絲分裂過程中同源染色體不會發生聯會，此時一對同源染色體不是一個四分體，D錯誤。核心探究辨析減數分裂的相關概念如圖表示細胞分裂某時期的圖像，請分析并回答下列問題：(1)圖甲染色體中屬于同源染色體的是哪些？哪些是非同源染色體？A、B是一對同源染色體；C、D是另一對同源染色體。屬于非同源染色體的有：A、C，A、D，B、C，B、D。核心探究辨析減數分裂的相關概念如圖表示細胞分裂某時期的圖像，請分析并回答下列問題：(2)圖乙中，a、a′的關系是

。a、b的關系是

。a、c的關系是

。a、a′和b、b′合稱

。姐妹染色單體同源染色體中的非姐妹染色單體非同源染色體之間的非姐妹染色單體四分體核心探究辨析減數分裂的相關概念如圖表示細胞分裂某時期的圖像，請分析并回答下列問題：(3)四分體、染色體、染色單體和核DNA分子數之間的數量關系是怎樣的？圖乙中四分體、染色體、染色單體各有幾個(條)?

1個四分體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個核DNA分子。圖乙中有2個四分體、4條染色體、8條染色單體。精子的形成過程減數分裂Ⅰ中期

每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上

各對同源染色體排列在細胞的赤道板兩側減數分裂Ⅰ中期減數分裂Ⅰ前期精子的形成過程減數分裂Ⅰ后期

在紡錘絲牽引下，配對的兩條同源染色體彼此分離

非同源染色體自由組合，分別向細胞的兩極移動減數分裂Ⅰ中期細胞的每極只得到各對同源染色體中的一條減數分裂Ⅰ后期精子的形成過程減數分裂Ⅰ末期

在兩組染色體到達細胞的兩極后，一個初級精母細胞就分裂成了兩個次級精母細胞

細胞膜向內凹陷減數分裂Ⅰ后期次級精母細胞▲同源染色體分離，并分別進入兩個子細胞▲減數分裂過程中染色體數目的減半發生在減數分裂Ⅰ▲每個次級精母細胞只得到初級精母細胞中染色體總數的一半每個次級精母細胞有同源染色體嗎？精子的形成過程減數分裂Ⅱ前期→中期

每條染色體的著絲粒排列在中央赤道板的位置

染色體散亂地分布在細胞中

通常沒有間期，或者間期時間很短，染色體不再復制減數分裂Ⅱ前期減數分裂Ⅱ中期中期前期精子的形成過程減數分裂Ⅱ后期

每條染色體的著絲粒分裂，兩條姐妹染色單體隨之分開，成為兩條染色體

在紡錘絲的牽引下，這兩條染色體分別向細胞的兩極移動減數分裂Ⅱ中期減數分裂Ⅱ后期精子的形成過程減數分裂Ⅱ末期

細胞膜從中間向內凹陷，細胞均分成兩個子細胞

2個次級精母細胞分裂成4個精細胞減數分裂Ⅱ后期精細胞與初級精母細胞相比，每個精細胞中都含有數目減半的染色體精子的形成過程變形期

精細胞變形成為精子

精子呈蝌蚪狀，分頭部和尾部，頭部含有細胞核，尾長，能擺動精細胞精子精子擺動所需要的能量主要由什么提供？精細胞的變形有何意義？精子的形成過程視頻精子的形成過程精細胞精子初級精母細胞次級精母細胞精原細胞思維拓展1.經減數分裂Ⅰ形成的兩個次級精母細胞中染色體在形態、大小上有什么特點？兩個次級精母細胞中染色體(一般情況下)形態、大小一一對應、兩兩相同。減數分裂Ⅰ后期次級精母細胞思維拓展2.1個精原細胞經減數分裂后產生的4個精細胞在染色體組成上有什么關系？(不考慮互換)這4個精細胞是兩種類型，且兩兩相同，兩類互補。來自同一個次級精母細胞的兩個精細胞染色體組成相同，來自同一個精原細胞或初級精母細胞的精細胞之間染色體相同或互補。1.精原細胞是特殊的體細胞，既能通過有絲分裂增殖，又能通過減數分裂產生精子(

)2.玉米體細胞中有10對同源染色體，經減數分裂后，花粉中有5對同源染色體(

)3.減數分裂Ⅱ后期，大小、形狀相同的兩條染色體可以被稱為同源染色體(

)×√正誤判斷×典例分析[典例2]如圖①～⑥為細胞分裂模式圖。下列各項中能正確表示同種生物減數分裂過程順序的是(

)B比較減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ(染色體數2n為例)核心探究比較項目減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ分裂前的間期DNA是否復制同源染色體著絲粒變化染色體主要行為復制不復制有無不分裂分裂①同源染色體聯會；②四分體中非姐妹染色單體可以發生互換；③同源染色體分離，非同源染色體自由組合每條染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別移向細胞的兩極減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ還是減數分裂Ⅱ？學習小結精子精原細胞精原細胞有絲分裂減數分裂Ⅰ變形初級精母細胞次級精母細胞精細胞復制減數分裂Ⅱ1．下列關于四分體的敘述，正確的是(

)

A．一個四分體由4條染色體組成

B．一個四分體有4條姐妹染色單體

C．一個四分體有4個核DNA分子

D．含有四分體的細胞中，染色體數目與核DNA數目相等

習題鞏固一個四分體由2條染色體組成，A錯誤；一個四分體含有4條染色單體，這4條染色單體并非都是姐妹染色單體，連接在同一個著絲粒上的2條染色單體才能稱為姐妹染色單體，B錯誤；在四分體中，染色體數∶核DNA數＝1∶2，D錯誤。解析：C

復習舊知——有絲分裂復制子代細胞親代細胞分裂（染色體平均分配）意義：將親代細胞的染色體進行復制（關鍵是DNA的復制）之后，精確的平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持遺傳物質的穩定性。

復習舊知——有絲分裂次級精母細胞（減數分裂II）復制聯會四分體同源染色體分離非同源染色體自由組合

初級精母細胞（減數分裂I）著絲點分裂著絲點分裂精原細胞變形

一、卵細胞形成的過程閱讀教材21-22頁，結合教材圖2-5，回答：任務一：1.卵細胞的形成場所在哪里？2.卵細胞的形成過程是怎樣的?3.比較精子與卵細胞形成的插圖，說出卵細胞形成的特點？

一、卵細胞形成的過程卵泡卵細胞人的卵巢（1）場所：卵巢卵巢中有許多發育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一個細胞會發育成卵細胞。卵原細胞卵細胞減數分裂卵原細胞有絲分裂卵細胞放大植物的子房

一、卵細胞形成的過程初級卵母細胞經過減數分裂Ⅰ進行___________，形成大小不同的兩個細胞，大的叫做_____________，小的叫做_____________。不均等分裂次級卵母細胞（第一）極體減數第一次分裂細胞質不均等分裂復制聯會四分體同源染色體分離非同源染色體自由組合

初級卵母細胞卵原細胞

一、卵細胞形成的過程次級卵母細胞減數分裂Ⅱ___________，形成一個大的________和一個小的____________；減數分裂Ⅰ中形成的（第一）極體也會分裂（均等分裂）為兩個___________；不久，三個極體都_________，結果是一個卵原細胞經過減數分裂只形成_____個卵細胞；而且，卵細胞的形成________變形。不均等分裂卵細胞(第二)極體(第二)極體退化消失1不需要（第一）極體第二極體卵細胞次級卵母細胞細胞質不均等分裂無需變形細胞質均等分裂退化消失著絲點分裂著絲點分裂減數第二次分裂

一、卵細胞形成的過程比較精子與卵細胞形成的插圖，找出異同點？精子形成過程：卵細胞形成過程：

一、卵細胞形成的過程項目精子形成過程卵細胞形成過程部位原始生殖細胞細胞質的分裂方式分裂結果是否變形睪丸精原細胞均等分裂一個精原細胞→四個精細胞(生殖細胞)變形卵巢卵原細胞第一極體均等分裂，初級卵母細胞、次級卵母細胞不均等分裂一個卵原細胞→一個卵細胞(生殖細胞)＋三個極體(退化消失)不需變形動物精子和卵細胞形成過程比較

一、卵細胞形成的過程1.初級卵母細胞、次級卵母細胞和極體的分裂都是不均等的(

)2.一個精原細胞和一個卵原細胞經過減數分裂均形成四個配子(

)3.100個卵原細胞經減數分裂可產生400個卵細胞(

)×××4.辨析以下細胞的名稱(判斷正誤)(1)A細胞的名稱為初級精母細胞(

)(2)B細胞的名稱為初級卵母細胞(

)(3)C細胞的名稱為次級卵母細胞(

)(4)D細胞的名稱為次級精母細胞(

)√√√×

一、卵細胞形成的過程下圖是某種動物精子和卵細胞形成過程中的部分圖像，請據圖分析：圖中

細胞一定來自雄性動物，

細胞一定來自雌性動物。B、GD、E圖中C、D細胞是否來自同一個卵母細胞？圖中F、G細胞是否來自同一個初級精母細胞？是是

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化間期減數第一次分裂減數第二次分裂前期中期后期末期前期中期后期末期DNA染色體染色單體2n→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n2n→n2n2n2n2n2n2n→nnn2n→n0→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n→00精原細胞精細胞

染色體數DNA數染色單體數440488488488244244244440220次級精母細胞初級精母細胞

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化2N4N

前期

中期

后期末期染色體的變化DNA的變化

間期DNA復制著絲粒分裂細胞分裂形成子細胞溫故知新：有絲分裂細胞周期中核DNA、染色體的數目變化DNA、染色體的數目不變，保持了親子代細胞間遺傳的穩定性。

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化4N2NN

間期

前

中

后

末

前

中

后

末減數第二次分裂減數第一次分裂核DNA變化原因？DNA復制變化原因？細胞分裂，同源染色體分離，進入兩個子細胞變化原因？細胞分裂，子染色體進入兩個子細胞（一）減數分裂各時期核DNA的數目的變化：

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化變化原因？4N2NN

間期

前

中

后

末前

中

后

末細胞分裂，同源染色體分離，進入兩個子細胞變化原因？著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體變化原因？細胞分裂，子染色體進入兩個子細胞（二）減數分裂各時期染色體的數目的變化：減數第二次分裂減數第一次分裂染色體

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化4N2NN間期

前

中

后

末前

中

后

末變化原因？細胞分裂，同源染色體分離，進入兩個子細胞變化原因？著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體變化原因？染色體復制（三）減數分裂各時期染色單體的數目的變化：減數第二次分裂減數第一次分裂染色單體

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化4N2NN間期

前

中

后

末前

中

后

末染色單體減數分裂各時期染色單體的數目的變化：減數第二次分裂減數第一次分裂染色體核DNA

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化前中后末有絲分裂(間期)減數分裂MⅡ后、末(間期)MⅠ

—MⅡ中（四）變式圖：每條染色體上的DNA數

二、減數分裂過程中染色體、DNA與染色單體數目變化1/21ABCDE前中后末(間期)MⅡ后、末MⅠ

—MⅡ中(間期)（四）變式圖：染色體/DNA比值的變化有絲分裂減數分裂細胞分裂的時期

三、有絲分裂和減數分裂的比較有絲分裂減數分裂分裂起始細胞細胞分裂次數染色體復制次數同源染色體行為子細胞數目類型染色體數相同點體細胞都有紡錘體的出現，染色體復制一次體細胞1次2次原始生殖細胞1次1次無聯會、分離有同源染色體聯會、分離2雄性4個，雌性1個有性生殖細胞2N→4N→2N2N→N；N→2N→N四、有絲分裂和減數分裂圖像判斷思考：如何判斷一個細胞分裂圖像屬于什么分裂什么時期？四、有絲分裂和減數分裂圖像判斷1.結合不同分裂