(共42张PPT)
第1节 减数分裂和受精作用（第2课时）
第2章 基因和染色体的关系
思考：
1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
2．视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？
染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
细胞已被杀死固定，不可能动态变化；
但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。
实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
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
原始生殖细胞
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
减数分裂与有丝分裂异同点
减数分裂和有丝分裂图像的比较
减数分裂和有丝分裂图像的比较
两侧
减数分裂和有丝分裂图像的比较
减数分裂和有丝分裂图像的比较
一看染色体位置，
二看同源染色体有无；
三看染色体行为
如果细胞内染色体数目是奇数，则是减数第二次分裂
次级精(卵)母细胞
精（卵）细胞
一、根据染色体的数目判断
【知识拓展】
是否有同源染色体
无：
有:
无联会
有联会、四分体
A2
减Ⅱ:
（有丝分裂——A1）
（减 I：A3、A4）
A1
A2
A3
A4
二、根据染色体的行为判断(1)
【知识拓展】
前期图形
中期图形
是否有同源染色体
无：
有：
染色体着丝粒排在赤道板上 1个平面
染色体着丝粒排在赤道板两侧 2个平面
B3
减 Ⅱ ：
（有丝分裂：B1）
（减 I：B2）
B3
B2
B1
二、根据染色体的行为判断(2)
【知识拓展】
后期图形
是否有同源染色体
（看一边）
有：
无:
C1
有丝分裂 ：
有染色单体
无染色单体
：C2）
（减 Ⅰ
: C3）
（减 Ⅱ
C1
C2
C3
二、根据染色体的行为判断(3)
【知识拓展】
判断分裂方式和时期
减数分裂Ⅰ前期
有丝分裂前期
判断分裂方式和时期
减数分裂Ⅰ中期
有丝分裂中期
判断分裂方式和时期
或
有丝分裂后期
减数分裂Ⅰ后期
看一看:下列6个图分别是什么分裂何时期的图像 有丝分裂中期减Ⅰ 后期减Ⅰ 前期有丝分裂前期有丝分裂后期减Ⅱ后期【课堂练习】
相关曲线及解题技巧
05
Related curves and problem solving skills
染色体、DNA与染色单体数目变化
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
DNA
染色体
染色单体
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
2n
2n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
2n→n
0→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
染色体数
DNA数
染色单体数
4
4
0
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
4
0
2
2
0
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2N
4N
间期
N
减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA数的柱形图(以体细胞中染色体数为2n的生物的精子形成过程为例)
例1 (2018·湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线，下列相关说法不正确的是
A.AE段表示有丝分裂，FL段表示减数分裂
B.CD段和GH段染色体数目都相等
C.GH段都存在染色单体
D.最终形成的精细胞中，染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半
√
探究活动一：
1.为什么“一母生九子，九子各不同”？
2.父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此，那么同一生物的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
（一）配子中染色体组合多样性的原因
1.同源染色体分离的同时，________________表现为自由组合(减数分裂I后)。
非同源染色体
一、配子中染色体组合的多样性
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
AaBb
AAaaBBbb
aB
aB
Ab
Ab
或
ab
ab
AB
AB
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
A
A
a
aB
AB
ab
Ab
一、配子中染色体组合的多样性
（一）配子中染色体组合多样性的原因
2.同源染色体的__________________交叉互换（减数分裂Ⅰ前期）
非姐妹染色单体
减数分裂产生配子种类问题小结
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，2种，AB、 ab或Ab、 aB各两个
若发生交叉互换，4种，AB、ab、Ab、aB各一个
一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB
若发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB
一个基因型为AaBb的个体经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
4种，AB、ab、Ab、aB
（上述讨论A/a与B/b在两对同源染色体上）
n对同源染色体 生物体可以产生配子种类 一个精原细胞产生精子种类 一个卵原细胞产生卵细胞种类
不考虑交叉互换
考虑交叉互换
2n
2
1
大于2n
4
1
探究活动二：
人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？
分清“一个个体”还是“一个细胞”
精子
卵细胞
仅有一个精子能和卵细胞结合
1.概念：
两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程。
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
2.场所：
输卵管
一、受精作用
3.过程：
卵细胞
精子
精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起
受精卵
一、受精作用
受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供一半
受精卵中的质基因: 母方提供
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
学生思考：子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？
4.结果：
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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)。
5.细胞学基础
1）细胞膜的信息交流功能。
2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
有丝分裂
受精卵（ 2 n ）
卵细胞（ n ）
精子（ n ）
（雌）
减数分裂
（雄）
减数分裂
受精作用
高等动物（ 2 n ）
(1) 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
三、减数分裂和受精作用的意义
不同配子遗传物质的差异性
同一双亲的后代必然呈现多样性
有利于生物在自然选择中进化
体现了有性生殖的优越性
(2)减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都是十分重要的
雌雄配子结合的随机性
三、减数分裂和受精作用的意义
(间期)
1N
2N
4N
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精子(卵)细胞
间期
前期
中期
后期
末期
减数分裂
有丝分裂
受精作用
减数分裂与受精作用中
染色体和DNA分子的数量变化
染色体
DNA
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数
目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
思维训练
每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。
1.两种高等动物减数分裂不同时期细胞的示意图如下，其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是（ ）
A B C D
【答案】D【解析】A项、C项的细胞处于减数分裂后期Ⅱ，B项的细胞处于减数分裂后期Ⅰ，根据细胞中的染色体的形态特征可知这3个细胞来自同种雌性动物，B项细胞是初级卵母细胞，A项、C项的细胞均是第一极体；D项细胞中的染色体形态与前三项不同，应来自于另一种雌性动物，是次级卵母细胞
实战训练
2.基因型为AaBb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如下。下列叙述与该图不相符的是
A．该细胞处于后期Ⅱ，其子细胞为精细胞或第二极体B．该细胞含有2个染色体组，可能为次级精母细胞C．分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为abD．该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的
【答案】C【解析】本题结合图解，考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律，能结合图中信息准确判断各选项。该细胞处于减Ⅱ后期，且细胞质均等分开，为次级精母细胞或第一极体，因此其子细胞为精细胞或第二极体，A正确；该细胞处于减Ⅱ后期，且细胞质均等分开，可能为次级精母细胞，该细胞含有2个染色体组，B正确；分裂产生该细胞的同时，若发生交叉互换，则产生的另一细胞的基因组成为Aabb，若发生基因突变，则此时的另一细胞的基因组成可能为aabb，C错误；该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的，即同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，D正确，所以选C。
3．某动物的体细胞含有4对同源染色体，一个精原细胞经减数分裂形成的配子的种类和数量分别是(不考虑交叉互换和基因突变)( )A．1、1 B．1、2 C．2、4 D．16、4
【答案】C
【解析】一个含n对同源染色体的生物，最多能形成2n种配子。体细胞含有4对同源染色体的某种动物，由于四对同源染色体遵循基因的自由组合定律，所以在减数分裂过程中，能产生24＝16种精子。但一个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。由此可见，一个精原细胞减数分裂形成4个精子，但只有2种基因型。
4．如图表示在动物不同生命活动过程中，细胞内染色体数的变化曲线，下列叙述正确的是( )
A．a过程没有姐妹染色单体B．b过程细胞数目不变C．c过程发生细胞识别和融合D．d过程没有同源染色体
【答案】C
【解析】ab过程中染色体数目减半，代表减数分裂，a过程属于减数分裂Ⅰ，发生同源染色体的分离，含有姐妹染色单体，A错误；b过程是减数分裂Ⅱ，细胞数目加倍，B错误；c过程中染色体数目加倍，表示精卵细胞的融合，C正确；d过程表示受精卵进行有丝分裂，精卵结合后就会含有同源染色体，D错误。
5.下图为精原细胞增殖以及形成精子过程的示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设①和③细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是( )
A．①中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aB．②有姐妹染色单体，①和③中也都有姐妹染色单体C．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aD．③中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为2a
【答案】C
【解析】①表示有丝分裂的细胞，含有同源染色体，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数暂时加倍为4n，DNA分子数为4a，A错误；②为初级精母细胞，含有染色单体，在有丝分裂后期(①)及减数分裂Ⅱ后期(③)的细胞中不含姐妹染色单体，B错误；②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a，C正确；③为次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ的后期，由于着丝粒分裂染色体数暂时加倍为2n，D错误。(共83张PPT)
第1节 减数分裂和受精作用（第1课时）
第2章 基因和染色体的关系
有丝分裂
一条染色体
染色体复制
着丝粒
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
着丝粒分裂
两条染色体
末期
膜仁出现无两体
后期
点裂数增均两极
形定数晰赤道齐
中期
前期
膜仁消失现两体
间期
完成DNA复制和有关蛋白质的合成（即染色体复制）
有丝分裂细胞的细胞增殖的过程特点：(以植物细胞为例）
有丝分裂的重要意义，是将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确地平均分配到两个子细胞中。
温故知新
②染色体数目：
子细胞 = 亲代细胞
提出问题
每个人的发育起点都是 。
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精卵 新个体
那精子和卵细胞呢？
二、讲授新课
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
精子
46
受精
（有丝分裂）
假设: 配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的
46
46
×
92
92
作出推理
（二）减数分裂
生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式。
46
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
46
46
受精
46
？
？
卵细胞
精子
（有丝分裂）
作出推理
（二）减数分裂
46
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
46
46
受精
46
23
23
卵细胞
精子
（有丝分裂）
作出推理
（二）减数分裂
问题探讨
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易
观察，且有易于区分的性状，是遗传学上常用的实验材料。
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
（2）配子的染色体是由体细胞的每对
同源染色体中的一条组合而成的。
（1）配子中的染色体数目是体细胞中的一半。
♂
♀
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
精原细胞
（原始雄性生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
一、精子形成的过程
（一）形成部位：睾丸
曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞—精原细胞，
每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。
1.在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次。
2.细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。
3.减数分裂后，精细胞再经过变形形成成熟的雄性生殖细胞——精子。
（二）精子的形成过程
精子的形成过程的三个阶段
精原细胞
初级
精母细胞
次级
精母细胞
精细胞
精子
染色体复制
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
减数分裂
减数分裂前的间期
（一）
（二）
（三）
特点：染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞适度长大）
减数分裂前的间期：
一部分精原细胞的体积增大，
染色体复制，成为初级精母细胞。
复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体构成，
由同一个着丝粒连接，此时的染色体呈染色质丝的状态。
减数分裂前的间期
染色体复制
体积增大
初级精母细胞
精原细胞
姐妹染色单体出现
四 分 体：
联会后的每对同源染色体中含有四条染色单体。
联 会：
同源染色体两两配对的现象。
前期(四分体时期）
减数第一次分裂(初级精母细胞）
间期
①形状和大小一般相同
②一条来自父方，一条来自母方
同源染色体
减I前期：
同源染色体联会,形成四分体。
交叉互换 ：
同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间
相对应的部位常常会发生交叉互换。
同源染色体中的非姐妹染色单体之间
相对应的部位可发生交叉互换。
几个重要概念
1个四分体
= 同源染色体
= 染色体
= 染色单体
= 姐妹染色单体
= DNA分子
= 脱氧核苷酸链
1个四分体
1对
2条
4条
4个
8条
2对
几个重要概念
同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常会发生交叉互换。
交叉互换
几个重要概念
a与b′的关系？
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
同源染色体的非姐妹染色单体
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a′的关系？
巩固
据图回答下列问题：
（1）此细胞中有 条染色体？
有 条染色单体？
（2）此细胞中有 对同源染色体，
它们是 。
（3）此细胞中 、 、 、
是非同源染色体。
（4）这个细胞中有 个四分体，
它们是 。
4
8
2
A与B、C与D
A与C
2
A与B、C与D
A与D
B与C
B与D
减I前期
(四分体时期）
减数第一次分裂(初级精母细胞）
减I中期
减I中期
各对同源染色体上下整齐排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
减I中期
减数第一次分裂(初级精母细胞）
减I后期
减I后期
同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，这样细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条。
非同源染色体的自由组合
组合一
Ａ Ｂ
a b
Ａ b
a Ｂ
组合二
组合三
组合四
第一种可能性
第二种可能性
减数第一次分裂(初级精母细胞）
减I后期
减I末期
初级精母细胞
次级精母细胞
染色体数目减半的原因是什么？
减I末期
在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞。细胞的每一极只得到各对同源染色体中的一条。
减数第一次分裂后期
同源染色体分离
每个次级精母细胞有 条染色体
每个初级精母细胞有 条染色单体，细胞内有无同源染色体？
减数第二次分裂(次级精母细胞）
减Ⅱ前期
2
4
减Ⅱ前期
新细胞中再次形成纺锤体，纺锤丝与染色体相连，这时的染色体依然由姐妹染色单体组成。
减数第二次分裂过程中没有同源染色体，
因为减数第一次分裂已经分离
减数第二次分裂(次级精母细胞）
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ中期
纺锤丝牵引着着丝粒将染色体排列在赤道板上。
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减数第二次分裂(次级精母细胞）
减Ⅱ 后期
非同源染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开形成染色体，染色体数目暂时加倍。
次级精母细胞
精子
（成熟生殖细胞）
精细胞
变形
变形
减Ⅱ后期
减数第二次分裂
减Ⅱ末期
减Ⅱ末期
在纺锤丝的牵引下，子染色体分别移向细胞两极，随着细胞的分裂进入两个子细胞。两个次级精母细胞分裂成四个精细胞。
变形
细胞核变成精子头部，高尔基体形成精子头部的顶体，中心体变成精子的尾巴，，线粒体集中在尾部形成线粒体鞘，形成蝌蚪状的精子，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。
染色体复制
联会，形成四分体
精原细胞
初级精
母细胞
体积增大
精细胞
精子
次级精母细胞
（二）精子的形成过程
联会、四分体
同源染色体分离
着丝粒分裂
染色单体分开
次级精母细胞
细胞增大
染色体复制
变形
间期
减数第一次分裂
减数第二次分裂
1个
1个
2个
4个
4个
（1）减数第一次分裂的实质是_ ______________,
减数第二次分裂的实质是__________________。
（2）染色体数目减半发生在 ______________。
核DNA数目减半发生在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
精
子
同源染色体分离，非同源染色体自由组合
姐妹染色单体分离
减数第一次分裂
减数I和减数II的比较
减数I 减数II
染色体复制
着丝粒
染色体数目
DNA数目
染色体的主要行为
不分裂
分裂
减半
不减半
减半
减半
同源染色体分离
染色单体分离
复制
不复制
1 精子的形成过程
看动画，试说出减数分裂过程中的染色体行为变化。
小结
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精细胞（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂、细胞分化
间期：染色体复制、细胞体积增大
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
末期：形成2个次级精母细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离
4个2种精子（染色体数:n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
减数分裂前的间期
卵细胞的形成过程
（1）场所：
卵巢
卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。
在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
卵原细胞
卵细胞
减数分裂
卵原细胞
有丝分裂
卵细胞的形成过程
（2）过程：
减数分裂前的间期，卵原细胞增大，染色体复制，卵原细胞成为初级卵母细胞。然后，初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ，形成卵细胞。
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵
母细胞
第一极体
卵细胞
第二极体
第二极体
第二极体
间期
减Ⅰ
减Ⅱ
减数分裂前
减数分裂
退化消失
同源染色
体分离
卵原细胞
复制
联会
卵细胞
只有一个卵细胞，且足够大，有利于为受精卵发育提供营养
极体
次级卵母细胞（减Ⅱ）
着丝粒
分裂
着丝粒
分裂
极体
初级卵母细胞（减Ⅰ）
3.形成过程：
小结
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:2n→n）
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n）
间期：染色体复制、细胞体积增大
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
末期：细胞一分为二，形成1个大的次级卵母细胞和
1个小的第一极体
着丝粒分裂，染色单体分离,
染色体数目加倍，细胞一分为二
减数分裂前的间期
减数第一次分裂
（退化消失）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂、细胞分化
减数第二次分裂
对比 精子的形成 卵细胞的形成
相同点 子细胞数
子细胞染色体数目 染色体行为 不同点 形成部位
是否变形
细胞质是否均等分配
形成的生殖细胞数
4个（都是精子）
4个（1个卵细胞、3个极体）
都是染色体复制一次，细胞分裂两次，
子细胞中染色体数目都是体细胞的一半；
各个时期染色体行为均一致；
睾丸（精巢）
卵巢
变形
不变形
两次分裂都是均等分裂
初级卵母细胞和次级卵母细胞都
是不均等分裂，极体是均等分裂
1个精原细胞形成4个精子
1个卵原细胞形成1个卵细胞
（3个极体退化）
【知识总结】
比较卵细胞与精子形成过程的异同点
减数分裂
减数分裂是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数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
减数分裂
成熟生殖细胞中的染色体数目比
原始生殖细胞减少一半
5.结果：
染色体只复制一次，而细胞分裂两次
4.过程：
在产生成熟生殖细胞时
2.时期：
进行有性生殖的生物
1.范围：
染色体数目减半
3.特点：
有性生殖：
①精卵结合
②由精细胞和卵细胞直接发育成个体
无性生殖：
由体细胞直接发育成新个体的生殖方式。如：扦插，嫁接
【提示】减数分裂特殊性主要体现在：
(1)DNA复制一次，细胞连续分裂两次；
(2)有独特的染色体行为——同源染色体联会、分离；
(3)分裂结果：得到四个细胞并且染色体数减半；
(4)形成的是生殖细胞而不是体细胞。
思考：减数分裂被称为特殊的有丝分裂，特殊在哪？
1．根据减数分裂染色体行为变化，回答下列过程各发生的时期:
（1）染色体复制发生在:
（2）同源染色体的联会发生在:
（3）同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在：
（4）染色体着丝点分裂发生在:
（5）染色体数目减半发生在:
减数第一次分裂
减Ⅰ后期
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
随堂练习
2．联会发生在（ ）
A．精原细胞 B．初级精母细胞
C．次级精母细胞 D．精细胞
3．若要观察细胞的减数分裂过程，可选用的材料是（ ）
A．马蛔虫受精卵 B．成熟的花粉粒
C．小鼠睾丸 D．叶芽
4．下列关于减数分裂的叙述，正确的是（双选）（ ）
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，细胞连续分裂两次
C．产生的子细胞中染色体数目减半
D．精原细胞只可进行减数分裂
思考：
1．为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？
2．视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗？能观察到不同时期的细胞吗？
3. 实验流程
染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
细胞已被杀死固定，不可能动态变化；
但不同细胞被固定在不同时期，因此可观察到各时期的染色体形态。
实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
解离，漂洗，染色，制片
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
原始生殖细胞
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
减数分裂与有丝分裂异同点
减数分裂和有丝分裂图像的比较
减数分裂和有丝分裂图像的比较
两侧
减数分裂和有丝分裂图像的比较
如果细胞内染色体数目是奇数，则是减数第二次分裂
次级精(卵)母细胞
精（卵）细胞
一、根据染色体的数目判断
【知识拓展】
是否有同源染色体
无：
有:
无联会
有联会、四分体
A2
减Ⅱ:
（有丝分裂——A1）
（减 I：A3、A4）
A1
A2
A3
A4
二、根据染色体的行为判断(1)
【知识拓展】
前期图形
中期图形
是否有同源染色体
无：
有：
染色体着丝粒排在赤道板上 1个平面
染色体着丝粒排在赤道板两侧 2个平面
B3
减 Ⅱ ：
（有丝分裂：B1）
（减 I：B2）
B3
B2
B1
二、根据染色体的行为判断(2)
【知识拓展】
后期图形
是否有同源染色体
（看一边）
有：
无:
C1
有丝分裂 ：
有染色单体
无染色单体
：C2）
（减 Ⅰ
: C3）
（减 Ⅱ
C1
C2
C3
二、根据染色体的行为判断(3)
【知识拓展】
判断分裂方式和时期
减数分裂Ⅰ前期
有丝分裂前期
判断分裂方式和时期
减数分裂Ⅰ中期
有丝分裂中期
判断分裂方式和时期
或
有丝分裂后期
减数分裂Ⅰ后期
看一看:下列6个图分别是什么分裂何时期的图像 有丝分裂中期减Ⅰ 后期减Ⅰ 前期有丝分裂前期有丝分裂后期减Ⅱ后期【课堂练习】
相关曲线及解题技巧
05
Related curves and problem solving skills
染色体、DNA与染色单体数目变化
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
DNA
染色体
染色单体
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
2n
2n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
2n→n
0→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
染色体数
DNA数
染色单体数
4
4
0
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
4
0
2
2
0
减数第一次分裂
减数第二次分裂
2N
4N
间期
N
减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA数的柱形图(以体细胞中染色体数为2n的生物的精子形成过程为例)
例1 (2018·湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线，下列相关说法不正确的是
A.AE段表示有丝分裂，FL段表示减数分裂
B.CD段和GH段染色体数目都相等
C.GH段都存在染色单体
D.最终形成的精细胞中，染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半
√
探究活动一：
1.为什么“一母生九子，九子各不同”？
2.父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此，那么同一生物的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
（一）配子中染色体组合多样性的原因
1.同源染色体分离的同时，________________表现为自由组合(减数分裂I后)。
非同源染色体
一、配子中染色体组合的多样性
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
AaBb
AAaaBBbb
aB
aB
Ab
Ab
或
ab
ab
AB
AB
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
A
a
B
b
A
A
a
a
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
a
A
A
B
B
b
b
a
A
A
a
aB
AB
ab
Ab
一、配子中染色体组合的多样性
（一）配子中染色体组合多样性的原因
2.同源染色体的__________________交叉互换（减数分裂Ⅰ前期）
非姐妹染色单体
减数分裂产生配子种类问题小结
一个基因型为AaBb的精原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，2种，AB、 ab或Ab、 aB各两个
若发生交叉互换，4种，AB、ab、Ab、aB各一个
一个基因型为AaBb的卵原细胞经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
若不发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB
若发生交叉互换，1种，AB或ab或Ab或aB
一个基因型为AaBb的个体经过减数分裂，会形成几种基因型不同的配子？
4种，AB、ab、Ab、aB
（上述讨论A/a与B/b在两对同源染色体上）
n对同源染色体 生物体可以产生配子种类 一个精原细胞产生精子种类 一个卵原细胞产生卵细胞种类
不考虑交叉互换
考虑交叉互换
2n
2
1
大于2n
4
1
探究活动二：
人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时，可能产生多少种类型的配子呢？
分清“一个个体”还是“一个细胞”
精子
卵细胞
仅有一个精子能和卵细胞结合
1.概念：
两性生殖细胞成熟后，精子和卵细胞相互识别，融合为受精卵的过程。
细胞膜上的糖蛋白，信息交流
细胞膜的流动性
2.场所：
输卵管
一、受精作用
3.过程：
卵细胞
精子
精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
同时，卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
精子和卵细胞的细胞核相融合，使彼此的染色体会合在一起
受精卵
一、受精作用
受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供一半
受精卵中的质基因: 母方提供
受精卵
细胞核：精子的核+卵细胞核
细胞质：几乎全由卵细胞提供
学生思考：子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？
4.结果：
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，保证了物种染色体数目的稳定，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)。
5.细胞学基础
1）细胞膜的信息交流功能。
2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。
有丝分裂
受精卵（ 2 n ）
卵细胞（ n ）
精子（ n ）
（雌）
减数分裂
（雄）
减数分裂
受精作用
高等动物（ 2 n ）
(1) 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
三、减数分裂和受精作用的意义
不同配子遗传物质的差异性
同一双亲的后代必然呈现多样性
有利于生物在自然选择中进化
体现了有性生殖的优越性
(2)减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都是十分重要的
雌雄配子结合的随机性
三、减数分裂和受精作用的意义
(间期)
1N
2N
4N
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精子(卵)细胞
间期
前期
中期
后期
末期
减数分裂
有丝分裂
受精作用
减数分裂与受精作用中
染色体和DNA分子的数量变化
染色体
DNA
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数
目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
思维训练
每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。
1.两种高等动物减数分裂不同时期细胞的示意图如下，其中3个来自同种生物，则来自另一种生物的是（ ）
A B C D
【答案】D【解析】A项、C项的细胞处于减数分裂后期Ⅱ，B项的细胞处于减数分裂后期Ⅰ，根据细胞中的染色体的形态特征可知这3个细胞来自同种雌性动物，B项细胞是初级卵母细胞，A项、C项的细胞均是第一极体；D项细胞中的染色体形态与前三项不同，应来自于另一种雌性动物，是次级卵母细胞
实战训练
2.基因型为AaBb的某高等动物细胞，其减数分裂某时期的示意图如下。下列叙述与该图不相符的是
A．该细胞处于后期Ⅱ，其子细胞为精细胞或第二极体B．该细胞含有2个染色体组，可能为次级精母细胞C．分裂产生该细胞的同时，产生的另一细胞的基因组成为abD．该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的
【答案】C【解析】本题结合图解，考查细胞的减数分裂，要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点，掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律，能结合图中信息准确判断各选项。该细胞处于减Ⅱ后期，且细胞质均等分开，为次级精母细胞或第一极体，因此其子细胞为精细胞或第二极体，A正确；该细胞处于减Ⅱ后期，且细胞质均等分开，可能为次级精母细胞，该细胞含有2个染色体组，B正确；分裂产生该细胞的同时，若发生交叉互换，则产生的另一细胞的基因组成为Aabb，若发生基因突变，则此时的另一细胞的基因组成可能为aabb，C错误；该细胞可能由初级卵母细胞经前期Ⅰ的染色体片段交换后产生的，即同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换，D正确，所以选C。
3．某动物的体细胞含有4对同源染色体，一个精原细胞经减数分裂形成的配子的种类和数量分别是(不考虑交叉互换和基因突变)( )A．1、1 B．1、2 C．2、4 D．16、4
【答案】C
【解析】一个含n对同源染色体的生物，最多能形成2n种配子。体细胞含有4对同源染色体的某种动物，由于四对同源染色体遵循基因的自由组合定律，所以在减数分裂过程中，能产生24＝16种精子。但一个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，因为同源染色体分离，非同源染色体自由组合，所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞；减数分裂Ⅱ类似于有丝分裂，因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。由此可见，一个精原细胞减数分裂形成4个精子，但只有2种基因型。
4．如图表示在动物不同生命活动过程中，细胞内染色体数的变化曲线，下列叙述正确的是( )
A．a过程没有姐妹染色单体B．b过程细胞数目不变C．c过程发生细胞识别和融合D．d过程没有同源染色体
【答案】C
【解析】ab过程中染色体数目减半，代表减数分裂，a过程属于减数分裂Ⅰ，发生同源染色体的分离，含有姐妹染色单体，A错误；b过程是减数分裂Ⅱ，细胞数目加倍，B错误；c过程中染色体数目加倍，表示精卵细胞的融合，C正确；d过程表示受精卵进行有丝分裂，精卵结合后就会含有同源染色体，D错误。
5.下图为精原细胞增殖以及形成精子过程的示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设①和③细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是( )
A．①中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aB．②有姐妹染色单体，①和③中也都有姐妹染色单体C．②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4aD．③中无同源染色体，染色体数目为n，DNA数目为2a
【答案】C
【解析】①表示有丝分裂的细胞，含有同源染色体，在有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数暂时加倍为4n，DNA分子数为4a，A错误；②为初级精母细胞，含有染色单体，在有丝分裂后期(①)及减数分裂Ⅱ后期(③)的细胞中不含姐妹染色单体，B错误；②中有同源染色体，染色体数目为2n，DNA数目为4a，C正确；③为次级精母细胞处于减数分裂Ⅱ的后期，由于着丝粒分裂染色体数暂时加倍为2n，D错误。
