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第１节减数分裂和受精作用第2章基因和染色体的关系一、减数分裂喷灌机一、减数分裂进行有性生殖的生物原始生殖细胞→成熟生殖细胞细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次•对象:•时期:•特点:•结果:（一）.减数分裂的概念成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体复制一次，细胞连续分裂两次的特殊的有丝分裂方式。减数分裂的结果是新产生的生殖细胞中染色体数目比原来的减少了一半。（二）、精子的形成过程（以精子的形成过程来学习减数分裂的过程）想一想哺乳动物的雄性生殖细胞形成过程发生在什么部位？曲细精管睾丸睾丸1.精子形成部位：曲细精管中有大量原始雄性生殖细胞（即精原细胞），其染色体数目和体细胞相同。(1)、减Ⅰ间期精原细胞经过染色体复制（DNA分子复制和蛋白质的合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞。精原细胞初级精母细胞2、精子的形成过程精原细胞体细胞有丝分裂细胞分化(2)、减Ⅰ前期同源染色体配对（联会）形成四分体跟有丝分裂前期有何不同？联会四分体同源染色体两两配对现象叫做联会aAB12341和2叫什么；2和3叫什么姐妹染色单体，且完全一样非姐妹染色单体，不完全一样配对的两个染色体，形状和大小一般相同，一个来自父方，一个来自母方。同源染色体:姐妹染色单体:一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体，由着丝点连在一起。四分体：•联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。（从染色单体的角度考虑）1个四分体2个四分体aa’bb’cc’dd’AA’BB’1个四分体=对同源染色体=条染色体=条染色单体四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换124属于姐妹染色单体的是:属于非姐妹染色单体的是:1和23和41和31和42和32和4非姐妹染色单体的交叉互换：3412部分交换课后思考:对生物有何意义减Ⅰ时，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常发生交叉互换一部分染色体。各对同源染色体的着丝点位于赤道板两侧跟有丝分裂中期有何不同？(3)、减Ⅰ中期同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。(4)、减Ⅰ后期跟有丝分裂后期有何不同？非同源染色体自由组合。(5)、减Ⅰ末期次级精母细胞跟有丝分裂末期有何不同？一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。次级精母细胞染色体数目与初级精母细胞相比有什么特点？原因是什么？减少了一半同源染色体分离同源染色体配对——联会(形成四分体)。四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。同源染色体分离,分别移向细胞两极。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问题1.减数分裂的染色体复制发生在什么时候？第一次分裂的间期初级精母细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的。2.两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？在减数第一次分裂中出现了同源染色体联会，四分体形成，非姐妹染色单体之间交叉互换，同源染色体分离，使得细胞两极各有一整套非同源染色体，从而使形成的次级精母细胞中染色体数目减少为初级精母细胞的一半等行为。上述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成合子的受精作用，就能维持生物前后代体细胞染色体数目的恒定，从而保证遗传的稳定性。上述过程还可以使经过减数分裂产生的配子类型多样，从而增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力，有利于生物的进化。3.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的意义？•1、减Ⅱ前期•2、减Ⅱ中期•3、减Ⅱ后期与有丝分裂有何异同？减数第二次分裂•4、减Ⅱ末期次级精母细胞精子精细胞染色体不再复制.每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。问题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。减数第二次分裂的特点１个精原细胞１个初级精母细胞２个次级精母细胞４个精细胞４个精子染色体复制联会、四分体、交叉互换同源染色体分离，非同源染色体自由组合变形着丝点分裂染色单体分离(2N)(2N)(N)(N)(N)12345678正确的顺序是:8→3→4→6→5→2→7→1在下面的图中,不属于精子形成过程的是:B(三)卵细胞的形成过程卵巢1.场所:•卵细胞是在卵巢中形成。•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成卵细胞。卵原细胞联会四分体初级卵母细胞(1)第一次分裂第一极体第二极体卵细胞次级卵母细胞(2)第二次分裂１个卵原细胞１个初级卵母细胞１个次级卵母细胞１个卵细胞１个极体染色体复制联会、四分体、交叉互换、同源染色体分离，非同源染色体自由组合１个极体２个极体退化着丝点分裂染色单体分离3.减数分裂的特点：第一次分裂：第二次分裂：同源染色体分开，非同源染色体自由组合。着丝点一分为二ABCD右图画的是细胞减数分裂过程中某一时期的染色体。请根据此图回答下列问题。（1）图中所示的是细胞减数分裂过程中的哪一次分裂？（2）图中有几条染色体，几条染色单体？（3）图中有几对同源染色体，它们各由哪两条染色体组成的？（4）在形成配子时，哪些染色体要分离？哪些染色体可以自由组合在一起？第一次4条8条2对A和BC和DA和B分离，C和D分离；A和C、A和D、B和C、B和D可以自由组合课堂思考经过减数第一次分裂，一个卵原细胞会分裂成一个较大的次级卵母细胞和一个较小的极体。经过减数第二次分裂，一个次级卵母细胞会分裂成一个含细胞质多的卵细胞和一个含细胞质少的极体，而减数第一次分裂形成的极体也经过减数第二次分裂成为两个含细胞质少的极体。最后三个极体退化消失，只剩一个卵细胞。为什么一个卵原细胞经过减数分裂只形成一个卵细胞？(1)精子（卵细胞）的形成过程精(卵)原细胞（2n)有丝分裂精(卵)原细胞(2n)增殖初级精(卵)母细胞(2n)染色体复制，细胞滋长次级精(卵)母细胞(n)联会四分体同源染色体分离非姐妹染色单体交叉互换非同源染色体自由组合精(卵)细胞或极体(n)染色单体分离小结：第一次分裂第二次分裂比较项目精子形成卵细胞形成细胞质分裂方式子细胞数目及名称有无变形过程相同点2次不均等分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞内染色体数均减半（2）.精子与卵细胞形成过程比较均等分裂4个精子1个精原细胞1个卵原细胞1个卵细胞3个极体有变形过程无变形过程•下面各曲线图分别表示不同细胞分裂方式中DNA、染色体数的变化。请问甲、乙、丙、丁四图各代表何种分裂方式中哪类物质的变化。（3）.减数分裂的染色体数目和DNA数目变化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（4）减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化2n4n4n4n4n2n2n2n2nn2N2N2N2NNNN2NN04m4m4m4m2m2m2m002N4N①染色体变化曲线次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精子细胞次级精母细胞2N4N精原细胞②DNA变化曲线初级精母细胞精子细胞4.分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同4.分裂后所形成的子细胞中染色体数目减少一半3.分裂后形成2个体细胞3.分裂后形成4个精子或1个卵细胞2.有同源染色体，但无联会等行为2.同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象1.细胞分裂过程中均出现纺锤体2.染色体在细胞分裂过程中都只复制一次相同点1.染色体复制一次，细胞只分裂一次1.染色体复制一次，细胞连续分裂两次不同点有丝分裂减数分裂（5）有丝分裂和减数分裂的异同点课堂思考:某生物的体细胞中有24条染色体，分析：（1）有丝分裂中期染色体数是（），染色单体数是（），后期的着丝点数是（）。（2）减数第一次分裂后期，着丝点数是（），染色单体数是（）（3）减数第二次分裂后期，染色体数是（），减数第二次分裂末期染色体数是（）24484824482412对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：★一看染色体的数目(奇偶性)；★二看有无同源染色体；★三看有无同源染色体的行为——联会、四分体、分离。这种方法简称三看鉴别法。（6）减数分裂和有丝分裂图像鉴别一数染色体数目奇数偶数二看同源染色体有同源染色体无同源染色体三判断同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）联会、四分体、分离（减Ⅰ）减Ⅱ减Ⅱ（7）减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断减Ⅱ前期减Ⅰ前期（四分体）减Ⅱ前期有丝分裂前期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一次分裂中期减数分裂第二次分裂中期有丝分裂中期减数分裂第一次分裂后期减数分裂第二次分裂后期有丝分裂后期1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2.过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。3.结果：受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方）另一半来自卵细胞（母方）。4.意义：维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。二受精作用意义：减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。高等动物(2N)受精卵(2N)卵细胞(N)精子(N)(母本)减数分裂(父本)减数分裂有丝分裂受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：•来自同一个精原细胞的精子，它们的遗传物质是否完全相同？为什么？知识结构1.减数分裂的概念：2.精子的形成过程：一个精原细胞经过两次均等分裂形成四个精子3.卵细胞的形成过程：一个卵原细胞经过两次不均等分裂形成一个卵细胞。减数分裂受精作用1.配子中染色体组合的多样性：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换和减I后期非同源染色体之间自由组合。2.受精作用的过程和实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。练习：1、在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在：（）A、减数第一次分裂后期B、减数第一次分裂结束时C、减数第二次分裂后期D、减数第二次分裂结束时B2、在减数分裂过程中，每条染色体的着丝点一分为二，两条染色单体形成两条染色体发生在：（）A、第一次分裂中期B、第一次分裂后期C、第二次分裂中期D、第二次分裂后期D3、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B4、减数分裂中的第一次分裂的主要特点是（）A、姐妹染色单体分开B、同源染色体分开C、染色体进行复制D、染色体被恢复成染色质细丝B5.某动物的精子细胞中有染色体16条,则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA分子数分别是（）A.32、16、64、64B.323、32、64C.16、8、32、32D.16、0、32、326.右图为某哺乳动物的一个细胞示意图,它属于下列何种细胞（）A.肝细胞B.初级卵母细胞C.第一极体D.卵细胞AC7.⑴该细胞处于()分裂()期;⑵若该细胞中的①染色体的遗传信息来自父方，那么含有母方遗传信息的染色体是();⑷该细胞内的同源染色体有()对4③⑦②⑥后有丝8、判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期，形成的子细胞是什么？甲:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________减数第一次后次级精母细胞乙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________减数第二次后精细胞或极体丙:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________有丝后体细胞丁:细胞处于__________分裂的__期,子细胞为___________减数第二次后卵细胞和极体9.请你想一想这是什么细胞？图1图2图1是第一极体或次级精母细胞前期细胞；图2是次级精母细胞后期细胞。10.下图是减数分裂过程中DNA的变化曲