孟德爾提出的“遺傳因子”——也就是后來所說的“基因”在當時僅僅是邏輯推理的產物，基因到底是不是一個真實存在的物質實體？如果是，它在哪里？第二章

基因和染色體的關系

對細胞分裂的深入研究和觀察，使人們推測到基因和染色體的關聯；摩爾根著名的果蠅雜交實驗，使這一問題有了答案。

章首頁展示了人體細胞完整的46條染色體，按照形態和大小可將這些染色體配成23對，這就表明，要觀察細胞分裂中染色體數目和行為的變化。本章第1節《減數分裂和受精作用》就是沿著這個思路展開的。基因在哪里？悠悠百年，尋尋覓覓。懷疑、爭論、推理……最終是觀察和實驗，探明它神秘的蹤跡！第二章基

因

和

染

色

體

的

關

系第一節

減數分裂和受精作用1.減數分裂的含義是什么？2.配子的形成為什么必須經過減數分裂？3.減數分裂是怎樣進行的？4.受精作用發生的過程和意義是什么？第一節

減數分裂和受精作用問題探討在腐爛的水果周圍常可看到飛舞的果蠅。果蠅的生長周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學上常用的實驗材料。右圖是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別？針對這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？配子中的染色體與體細胞的染色體的區別在于：（1）配子中的染色體數目是體細胞中的一半；（2）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。討論♀♂體細胞配子果蠅體細胞和配子的染色體示意圖果蠅：2N=8，N=4

減數分裂和受精作用偉大預言與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼。科學家第一節

減數分裂和受精作用偉大預言配子♂♀×♂PF1♀與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼。科學家在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數目得以恢復正常。理論預測第一節

減數分裂和受精作用偉大預言與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼。科學家在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數目得以恢復正常。理論預測配子♂♀×♂PF1♀其他科學家通過顯微鏡觀察證實了魏斯曼預言的過程是一種特殊方式的有絲分裂：減數分裂。證實第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成場所人的睪丸和精子示意圖人和其他哺乳動物的精子是在睪丸中形成的。睪丸中有許多彎彎曲曲的曲細精管。曲細精管中有大量的雄性原始生殖細胞——精原細胞。精原細胞通過有絲分裂進行增殖。每個精原細胞中的染色體數目與體細胞相同。曲細精管第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程精原細胞初級精母細胞次初級精母細胞減數分裂前的間期減數分裂Ⅰ(減數第一次分裂)減數分裂Ⅱ(減數第二次分裂)變形期精細胞精子第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂前的間期（同有絲分裂前的間期基本相同）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精原細胞初級精母細胞第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅰ前期間期減Ⅰ前期發生聯會現象：同源染色體兩兩配對的現象。出現四分體結構：聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體。四分體中的非姐妹染色單體常發生交換。第一節聯會后的一對同源染色體為什么叫一個四分體？聯會前呢？分開后呢？

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程同源染色體形狀和大小：一般都相同同源染色體來源：不同，一條來自父方、一條來自母方下圖中，屬于同源染色體的是（）①②③④⑤④⑤特別提示：同源染色體一般形態、大小相同，減數分裂過程中可以發生聯會。減數分裂過程中能夠聯會是同源染色體最關鍵的特征，因此X、Y染色體雖然大小、形態不同，但減數分裂過程中發生了聯會，因此它們也是同源染色體。一般來說，XY染色體的同源序列部分才能發生聯會，非同源序列部分不發生聯會。田鼠XY染色體的聯會第一節同源？來源還是起源？非同源染色體？

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程同源染色體四分體中的非姐妹染色單體常發生交換染色體互換示意圖染色體互換的照片第一節姐妹染色單體？非姐妹染色單體？交換發生在？

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅰ中期減Ⅰ前期減Ⅰ中期同源染色體排列在赤道板兩側著絲粒都附著在紡錘絲上第一節意義？

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅰ后期減Ⅰ中期減Ⅰ后期在紡錘絲牽引下，同源染色體分離，分別向兩極移動。第一節分離定律和自由組合定律的實質P32（關鍵）：

在減數分裂形成配子的過程中（減數分裂Ⅰ后期），同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅰ末期減Ⅰ后期次級精母細胞一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞每個次級精母細胞中染色體數目減半第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅱ（類似于有絲分裂）減Ⅱ中期減Ⅱ前的間期：很短或無，染色體不再復制減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上減Ⅱ前期第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程

中期比較有絲分裂中期減數第二次分裂中期減數第一次分裂中期第一節說出有絲分裂中期、減Ⅰ中、減Ⅱ中圖像的相同點和不同點？

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅱ減Ⅱ中期減Ⅱ間期：很短或無，染色體不再復制減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上減Ⅱ前期減Ⅱ后期減Ⅱ后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程

后期比較有絲分裂后期減數第二次分裂后期減數第一次分裂后期第一節說出有絲分裂后期、減Ⅰ后、減Ⅱ后圖像的相同點和不同點？

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程減數分裂Ⅱ減Ⅱ中期減Ⅱ間期：很短或無，染色體不再復制減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上減Ⅱ前期精細胞減Ⅱ后期減Ⅱ后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。減Ⅱ末期：兩個次級精母細胞分裂成四個精細胞第一節

減數分裂和受精作用一、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，能擺動精細胞精子第一節

精細胞的變形是指由精細胞變為精子的過程，其中細胞核變成精子頭部的主要部分，高爾基體發育為頭部的頂體，中心體演變為精子的尾，線粒體集中在尾的基部形成線粒體鞘。變形后的精子具備了游向卵細胞并進行受精作用的能力。結構與功能觀

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程精原細胞聯會初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子間期減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ變形2n2n2nnnnnnnnnnn第一節特別強調：減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ。（P20）

減數分裂和受精作用閱讀教材，思考下列問題：1.染色體復制時間?2.聯會時染色體是否復制過?3.四分體的含義?4.在減數第一次分裂中染色體出現了

哪些特殊的行為？5.同源染色體的分開在什么時間？非同源染色體的自由組合在何時?6.染色單體的分開發生在什么時間?7.染色體數目減半是在什么時間?

其根本原因是什么?減數第一次分裂前的間期復制過聯會的同源染色體含有4條染色單體聯會形成四分體、同源染色體上的非姐妹染色單體互換、同源染色體分離同時非同源染色體自由組合減一后期減一后期減二后期減數第一次分裂同源染色體分離第一節

減數分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程第一節

減數分裂和受精作用二、卵細胞的形成過程卵細胞形成場所人的卵巢(橫切面)示意圖卵細胞的掃描電鏡照片（放大150倍）卵巢位于腹腔內，內部有許多發育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一個細胞將會發育為卵細胞。卵細胞卵泡人和其他哺乳動物的卵細胞是在卵巢中形成的。第一節

減數分裂和受精作用卵細胞形成過程二、卵細胞的形成過程卵細胞的形成過程與精子的基本相同。在減數分裂前的間期，卵原細胞增大，染色體復制，卵原細胞成為初級卵母細胞。初級卵母細胞經過減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ，形成卵細胞。第一節模擬題提示：1、人的第一極體在減數第二次分裂時也會分裂為兩個子細胞。2、卵細胞形成過程減數分裂的細胞質分配是不均勻的。

減數分裂和受精作用卵細胞形成過程二、卵細胞的形成過程卵原細胞初級卵母細胞次級卵母細胞受精卵精子進入第一極體第二極體初級卵泡發育中的卵泡成熟卵泡排卵黃體黃體退化間期減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ2n2nnnnnn第一節

減數分裂和受精作用卵細胞與精子形成區別二、卵細胞的形成過程比較項目精子的形成卵子的形成場所不同是否均等分裂生殖細胞數目不同是否有變形期第一節睪丸卵巢兩次分裂都是均等分裂初級卵母細胞和次級卵母細胞的分裂為不均等分裂；第一極體的分裂為均等分裂；三個極體最終退化消失。1個精原細胞產生4個精細胞1個卵原細胞產生1個卵細胞。有無

減數分裂和受精作用定義減數分裂定義減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟的生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。發生范圍發生時期特點結果范圍

時期

特點

結果

進行有性生殖的生物產生成熟生殖細胞的過程中染色體只復制1次，而細胞連續分裂2次生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半第一節

減數分裂和受精作用拓展1：變化曲線2N4N精原細胞核DNA精細胞N染色單體數染色體數初級精母細胞次級精母細胞減Ⅱ減ⅠDNA復制同源染色體分離，分別進入2個子細胞染色體平均分配，細胞一分為二著絲粒分裂，染色單體分開第一節

減數分裂和受精作用拓展2：減數和有絲分裂區別姐妹染色單體交換同源染色體聯會有絲分裂減數分裂第一節

減數分裂和受精作用拓展2：減數和有絲分裂區別第一節

減數分裂和受精作用[探究實驗】觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片通過觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片，識別減數分裂不同時期的染色體的形態、位置和數目，加深對減數分裂過程的理解。目的要求材料用具蝗蟲精母細胞減數分裂裝片，顯微鏡方法步驟觀察裝片：低倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片。識別細胞：識別初級精母細胞、次級精母細胞和精細胞。查找時期：先在低倍鏡下找到減數分裂I和減數分裂Ⅱ不同時期的細胞，再在高倍鏡下觀察染色體形態、位置和數目。繪制簡圖：據觀察結果繪制不同時期簡圖。第一節為什么不選用雌性哺乳動物的卵巢？物理模型1.雌性個體產生的雌配子遠遠少于雄性個體產生的雄配子；2.哺乳動物的卵巢中看不見完整的減數分裂過程。

減數分裂和受精作用[探究實驗】觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片實驗結果減數分裂Ⅰ前期減數分裂Ⅰ前期減數分裂Ⅰ中期減數分裂Ⅰ后期減數分裂Ⅰ末期減數分裂Ⅱ末期減數分裂Ⅱ后期減數分裂Ⅱ中期蝗蟲精母細胞減數分裂的顯微照片（放大640倍）第一節

減數分裂和受精作用三、配子中染色體組合的多樣性自由組合交換（互換）第一節從染色體角度分析

兩種方式均可以使控制不同性狀的基因（非等位基因）重新組合（自由組合和交換重組），從而產生不同的配子，這樣，由雌雄配子結合形成的受精卵，就有可能具有與親代不同的基因型，從而使子代產生變異，這種變異稱之為基因重組（P84）。

減數分裂和受精作用三、配子中染色體組合的多樣性第一節從染色體上基因的角度分析

減數分裂和受精作用四、受精作用定義：卵細胞與精子相互識別、融合成為受精卵的過程。過程：精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。與此同時，卵細胞的細胞膜會發生復雜的生理反應，以阻止其他精子進入。精子的頭部進入卵細胞后不久，精子的細胞核就與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。配子的結合——受精作用第一節體現細胞膜具有信息交流的功能體現細胞膜的結構特點--流動性

減數分裂和受精作用四、受精作用配子的結合——受精作用結果：受精卵中的染色體數目又恢復到體細胞中的數目，保證了物種染色體數目的穩定，其中有一半的染色體來自精子（父方），另一半來自卵細胞（母方）。父方(46條)母方(46條)精子(23條)卵子(23條)受精卵(46條)新個體(46條)減數分裂減數分裂受精作用有絲分裂第一節染色體？核DNA？DNA？遺傳物質？

減數分裂和受精作用四、受精作用配子的結合——受精作用意義：減數分裂和受精作用對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。原因是（P27）：減數分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數目的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。通過有性生殖，新一代繼承了父母雙方的遺傳物質，而通過無性生殖只能繼承單親的遺傳物質。精子和卵子結合的隨機性使后代呈現多樣性，有利于生物適應多變的自然環境，有利于生物在自然選擇中進化，體現了有性生殖的優越性。第一節

減數分裂和受精作用思維訓練遺傳穩定性遺傳多樣性配子形成受精作用第一節減數分裂形成的配子中的染色體