(共33张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞中什么位置
对细胞分裂的深入观察，使人们推测到基因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验，使这一问题有了确凿的答案。
基因在哪里
悠悠百年,寻寻觅觅。怀疑、争论推理……
最终是观察和实验,
探明它神秘的踪迹!
基因的分离和自由组合行为都是在形成配子过程中发生的。那么，要寻找基因，观察配子的形成过程应该是一个不错的选择。
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
减数分裂的含义是什么？
配子的形成为什么必须经过减数分裂？
减数分裂是怎样进行的？
真核细胞增殖方式
无丝分裂
有丝分裂
减数分裂
产生体细胞
产生生殖细胞，如精子和卵细胞
间期
前期
中期
后期
末期
有丝分裂
一条染色体
两条姐妹染色单体
一条染色体
染色体数以
着丝粒数为标准
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
受精卵
精子
卵细胞
有丝分裂、
细胞分化
问题：能否通过有丝分裂产生生殖细胞？
46
46
92
46
46
92
精子
卵细胞
受精卵
新个体
受精
（有丝分裂）
作出推理
46
46
23
23
父
母
假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的，那么子女体细胞中的染色体数目会发生变化吗？
生殖细胞的形成要通过减数分裂。
魏斯曼从理论上预测：
在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann，德国动物学家
进行有性生殖的生物
产生成熟生殖细胞过程中
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次
范围:
时期:
特点:
结果:
染色体数目减少一半
高等生物体细胞中染色体一般是成对的，数量可用2n表示。
请你对减数分裂的过程提出猜想
形成的配子中染色体数目减半，
是不是只要体细胞随机分一半
染色体进入配子就可以了呢？
同源染色体中的一条分到配子中？
同源染色体
分别来自于父方和母方的一对染色体，形态、大小一般相同。
联会
减数分裂时，同源染色体彼此靠近，两两配对。
同源染色体
观察：果蝇的体细胞和配子
染色体数目相同
染色体组成相同
雌果蝇
雄果蝇
体细胞
配子
同源染色体分离
灰身（B）
黑身（b）
长翅（V）
残翅（v）
场所
睾丸的曲细精管
受精卵
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
有丝分裂
精原细胞
4个精子
减数分裂
减Ⅱ后期
减Ⅰ后期
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合。
初级精母细胞
精细胞
精子
次级精母细胞
精原细胞
间期复制又合成
联会，形成四分体
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
同源染色体排列在赤道板两侧
与有丝分裂相似，没有染色体的复制，没有同源染色体
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
染色体数
染色单体数
DNA数
1．在减数分裂过程中，子细胞染色体数目减半的根本原因是
A．染色体复制一次
B．染色体发生交叉互换
C．非同源染色体自由组合
D．同源染色体分离
2．某生物的体细胞含有42条染色体，在减数第一次分裂中期，细胞内含有的染色体和DNA分子数依次是
A．84、84 B． 42、84
C. 84、42 D． 42、42
3．下列关于同源染色体概念的叙述中不正确的是
A．每条染色体经复制后形成的两条染色体
B．在同源染色体中，一条来自父方，另一条来自母方
C．在减数分裂中能联会的两条染色体
D．同源染色体的形状和大小一般都相同
4．与有丝分裂相比，减数分裂所特有的现象是
A．DNA分子复制 B．着丝点分裂
C．染色质形成染色体 D． 出现四分体
精原细胞
精子
卵原细胞
卵细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
比较 精子的形成 卵细胞的形成
发生场所
生殖细胞的个数
细胞质分裂方式 （是否均等）
生殖细胞是否变形
相同点 都是染色体复制 ， 细胞连续分裂 ， 子细胞内染色体数目 。
4
1
变形
1次
均等分裂
不均等分裂
不变形
2次
减半
睾丸
卵巢（和输卵管）
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。
吸烟会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。
教材P20 相关信息
（易错题）下列关于减数分裂的叙述，正确的是（ ）
A．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，也有细胞周期
B．染色体复制一次，细胞分裂两次
C．染色体复制两次，细胞分裂一次
D．生殖细胞是指原始生殖细胞和成熟生殖细胞
新学案P27
B
只有连续分裂的细胞才有细胞周期，
特指进行有丝分裂的细胞。
辨析精子和卵细胞形成过程图像
(1)图中可能属于精子形成过程中的图像是 。
(2)图中可能属于卵细胞形成过程中的图像是 。
(3)图A分裂后产生的子细胞是 ，图C分裂后产生的子细胞可能是 。
B、C
A、C、D
卵细胞和极体
精细胞或极体
下图中的细胞属于减数分裂的什么时期
减Ⅰ间期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
人类的染色体组型
1、同源染色体
（成对）
形态和大小一般都相同
一条来自父方，一条来自母方（不同颜色）
2、联会：
3、四分体：
四分体
含有同源区段，能够两两配对
同源染色体两两配对的现象。
联会后的每对同源染色体含有
4条染色单体，叫做四分体。
4、非同源染色体：
形态、大小和功能不同的染色体，无同源区段，不能联会
5、交叉互换：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生部分片段的交换现象。
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
1．下列几组染色体中，属于一对同源染色体的是（ ）
A B C D E
DE
2．人体X染色体和Y染色体虽然形态不同，但仍被称为同源染色体，这是为什么？
3．用图中字母表示下列问题：
①图中有几条染色体？ .
几条染色单体？ .
几对同源染色体？ .
②同源染色体是 ，
非同源染色体（举一例） ，
姐妹染色单体（举一例） 。
非姐妹染色单体（举一例） 。
③四分体有几个？ 。
人体精原细胞最多可形成 个四分体？
4
8
2
1和2 3和3
1和2 1和4 2和3 2和4
aa’ bb’ cc’ dd’
2
a和b
c和d
23
1个四分体 = 1 对同源染色体
= 2 条染色体
= 2 个着丝粒
= 4 条染色单体
= 4 个DNA分子
= 8 条脱氧核苷酸链
减Ⅰ前
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期(共16张PPT)
区别 有丝分裂 减数分裂
形成细胞类型
染色体复制次数 细胞分裂次数
形成子细胞数目
染色体数目变化
有无同源染色体的行为
体细胞
生殖细胞
染色体复制一次，
细胞分裂一次
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
2个
1个卵或4个精子
亲子细胞染色体数目相等
2N 2N
染色体数目减一半
2N N
同源染色体在第一次分裂发生
联会、交叉互换、分离等行为
无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为
没有同源染色体，类似于有丝分裂
无联会行为，同源染色体散乱分布
同源染色体联会，形成四分体
着丝点排列在赤道板上
同源染色体排列在赤道板两侧
着丝点分裂，同源染色体不分离
着丝点不分裂，同源染色体分离，非同源染色体自由组合
具有同源染色体
有丝分裂 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期
中期
后期
新学案P30
无:
联会、四分体
一看:有无同源染色体
二看:同于染色体的行为
同源染色体排列在赤道板上
同源染色体分离
若无上述特殊行为
减Ⅱ
有:
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
有丝
汉水丑生侯伟作品
新学案P30
A B C
有丝分裂前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
D E F
有丝分裂中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
练习：判断下图各属于何种分裂？哪个时期？
G H I
有丝分裂后期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
（典例1）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．次级卵母细胞 D．卵细胞
C
该细胞还可能是？
（变式训练，98年上海）该分裂细胞处于______________分裂的_______期
减数第二次
后
该细胞可能是什么细胞？
（典例2）假定某动物细胞染色体数目2N＝4，据图判断下列有关叙述正确的是( )
A．⑤内有4个四分体，②内有2个四分体
B．②③④⑤均含同源染色体
C．②③④分别为减数第一次分裂前、中、后期
D．⑥是次级精母细胞或第一极体
减数第一次分裂前期
处于有丝分裂中期
减数第一次分裂后期
有丝分裂后期
减数第二次分裂后期
B
间期 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ前 减Ⅱ中 减Ⅱ后 减Ⅱ末
染色体
染色单体
DNA
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
4
0-8
4-8
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
0
4
2
0
2
2N
0-4N
2N-4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
N
2N
2N
N
2N
2N
N
2N
2N
2N
0
2N
N
0
N
减Ⅱ
4n
3n
2n
1n
间期
前期
中
后
末
有丝分裂
4n
3n
2n
1n
减数分裂
间期
减Ⅰ
2n
4n
染色体数
DNA分子数
减Ⅰ
减Ⅱ
1 2
3 4 7 9
5 6
10 11 12 15 16
13 14
受精作用
有丝分裂
着丝点分裂的时间？
联会的时间段？
同源染色体分离、非同源染色体自由组合的时期？
a b时期:
b c时期:
c d原因:
c e时期:
有丝分裂前的间期
减数分裂前的间期
有丝分裂前期、中期
减数分裂Ⅰ全过程
减数分裂Ⅱ前期、中期
有丝分裂后期、末期
减数分裂Ⅱ后期、末期
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
染色体复制
着丝粒断裂
减数分裂前间期
减数分裂Ⅱ后期
这是一个人体细胞减数分裂时，每条染色体上DNA的数目变化，ef段细胞中染色体的数量应该为多少？
若为有丝分裂：92条
若为减数分裂：46条
相关物质或结构变化 原因
DNA加倍；染色单体形成(由0→4N) 染色体与核DNA数目之比由1∶1→1∶2
染色单体消失(变为零)染色体数目加倍(2N→4N或N→2N) 染色体与核DNA数目之比由1∶2→1∶1
染色体数目减半
染色体或核DNA分别进入2个子细胞 数量减半(4N→2N或2N→N)
DNA分子复制
着丝点分裂
同源染色体分离，
分别进入2个子细胞
细胞一分为二
1．(2018·全国卷Ⅲ)关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述，错误的是( )
A．有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离
B．有丝分裂中期和减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会
C．一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同
D．有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上
B
2．(2013课标Ⅰ)关于同一个体中细胞有丝分裂和减数第一次分裂的叙述，正确的是( )
A．两者前期染色体数目相同，染色体行为和DNA分子数目不同
B．两者中期染色体数目不同，染色体行为和DNA分子数目相同
C．两者后期染色体数目和染色体行为不同，DNA分子数目相同
D．两者末期染色体数目和染色体行为相同，DNA分子数目不同
C
相同4n
2n
2n
不同
4n
4n、2n
4n
2n、n
3．(2010安徽)雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞(C1、C2)，一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞(S1、S2)。比较C1与C2、S1与S2细胞核中DNA数目及其贮存的遗传信息，正确的是( )
A．DNA数目C1与C2相同，S1与S2不同
B．遗传信息C1与C2相同，S1与S2不同
C．DNA数目C1与C2不同，S1与S2相同
D．遗传信息C1与C2不同，S1与S2相同
B(共24张PPT)
问题1：
“一母生九子，九子各不同”。子代
具有差异性的原因主要是什么？
英国著名足球明星贝克汉姆
著名歌星
维多利亚
相同的亲代【相同的精（卵）原细胞】会形成不同的配子
后代
受精卵
卵细胞
精子
母本
父本
兄弟姐妹长得不同是因为受精卵不同，受精卵不同是因为精卵细胞不同，
问题2：
一棵苹果树今年的苹果不怎么甜，在光照和水肥条件相同的前提下，来年苹果有可能变甜吗，为什么？
A
A
B
a
a
b
B
b
A
A
B
a
a
b
b
B
可产生的配子类型：___和___
发生交叉互换后，可产生的配子类型为：
____、____、
____、____、
AB
ab
AB
ab
Ab
aB
问题3：
若不考虑交叉互换，图中初级精母细胞可产生几种配子？
若考虑交叉互换呢？
A
a
b
A
a
B
b
A
B
A
b
a
B
a
b
A
a
B
A
a
B
b
A
B
A
B
a
b
a
b
由上图可以得出的结论：
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换可以增加配子的种类。
b
B
教材P20图2-6减数分裂图解
B
B
b
b
a
a
B
B
A
A
B
A
b
b
a
a
b
a
b
a
B
A
A
A
a
a
B
B
A
A
b
b
B
a
b
A
b
A
B
a
基因的自由组合定律
问题4：已知A/a，B/b这两对基因分别位于两对同源染色体上，
独立遗传，不考虑交叉互换，回答下列问题。
一个基因型为AaBb的精原细胞可产生精子
的类型： 。
一个基因型为AaBb的卵原细胞可产生卵细胞
的类型： 。
一个基因型为AaBb的个体可产生配子
的类型： 。
AB、ab或Ab、aB
AB、ab、Ab、aB
AB或ab或Ab或aB
小结：
1．一个含3对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有 种。
2．一个含3对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有 种。
3．含有3对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有 种。
A
a
B
b
C
c
A
a
B
b
C
c
A
b
C
a
B
c
A
a
a
b
B
C
c
A
B
c
a
b
C
A
a
B
b
c
C
A
b
c
a
B
C
A
a
b
B
c
C
1
2
8
以上事实说明，减数第一次分裂后期， 彼此分离的同时，
自由组合，导致配子中染色体组成的多样性。
同源染色体
非同源染色体
问题5：人的体细胞中有23对染色体，一位父亲可能产生多少种染色体组成不同的精子？一位母亲可能产生多少种染色体组成不同的卵细胞？
教材P24
自主学习教材P24-25相关内容（时间3分钟），
判断正误并说明理由：
1. 整个精子进入卵细胞内，完成受精作用。
2. 受精卵中的遗传物质来自父母双方各占一半。
×
×
教材P25想象空间
（1）受精作用概念：
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
受精作用的细胞学原理：
**1.识别与细胞膜表面的糖蛋白（受体蛋白）有关；
体现了细胞膜的功能——进行细胞间的信息交流（直接）；
**2.融合体现了细胞膜的结构特性——具有一定的流动性；
（2）过程
卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入
精子入卵
卵细胞反应
精卵融合
精子头部进入卵细胞，尾部留在外面
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会和在一起
（3）同一双亲的后代具有多样性的原因：
减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，
导致不同配子遗传物质的差异。
受精过程中卵细胞和精子结合具有随机性。
（4）减数分裂和受精作用的意义：
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十分重要。
精子2n
卵细胞2n
受精卵22n
成体（2N）
精子N
卵细胞N
受精卵 (2N）
受精作用
个体发育（有丝分裂）
减数分裂
减数分裂
精原
细胞
卵原细胞
22条常+X
22条常+X
22条常+Y
生殖细胞中有性染色体吗？
小结
1.减数第一次分裂后期非同源染色体的自由组合以及四分体时期非姐妹染色单体间的互换，使有性生殖能产生多样的配子。
2.减数分裂和受精作用维持了生物遗传的稳定性，使后代具有多样性，有利于生物在自然选择中进化。
一、基础题
1．判断下列表述是否正确。
(1)同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，染色体数一般是相同的。
(2)同一个生物体在不同时刻产生的精子或卵细胞，染色体组成一般是不同的。
(3)一个卵细胞一般只能同一个精子结合，形成
受精卵。
√
√
√
教材P26
二、拓展题
正常人有23对染色体。有一种叫“21三体综合征”的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。你能从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因吗
21三体综合征，也被称为先天愚型（唐氏综合征）
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ后期异常：同源染色体未分离，减数分裂Ⅱ正常
21号染色体
减数第一次分裂
染色体复制
减数第二次分裂
精原细胞
初级精
母细胞
次级精
母细胞
精细胞
减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ后期异常：姐妹染色单体未分开
21号染色体
（典例1）下图甲表示某精子，乙图中不属于该精子形成过程中的
细胞图像的是( )
B
B图中移向同一极的非同源染色体只有一条与精子的染色体相同，因此B图不属于该精子形成过程中的细胞图像。
（典例2）某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上，如图表示该生物的精细胞，试根据细胞内基因的类型，判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)( )
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
解析：选C 来自一个精原细胞的精细胞基因组成相同或“互补”，根据这一点可以判断①④可来自一个精原细胞，②⑥可来自一个精原细胞，③来自一个精原细胞，⑤来自一个精原细胞，因此这些精细胞至少来自4个精原细胞。
