(共31张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用（第1课时）
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
对细胞分裂的深入研究和观察，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!
第2节 减数分裂和受精作用
（第1课时）
学习目标
1.减数分裂存在的猜测
①科学家；②理论预测；③证实
2.减数分裂的概念
①范围；②时间；③特点；④结果
3.精子的形成过程
①场所；②过程
1）减数分裂前的间期；2）减数分裂I；3）减数分裂II；
4）精子的变形
新课引入
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，是遗传学上常用的实验材料。
右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？
配子中的染色体与体细胞的染色体的区别在于：
（1）配子中的染色体数目是体细胞中的一半；
（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。
讨论
♀
♂
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子是如何产生的？
有丝分裂：产生体细胞的分裂方式
成熟生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。
体细胞：除生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。
构成人体的体细胞有200多种，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
原始生殖细胞：指精原细胞或卵原细胞
拓展：体细胞、原始生殖细胞、成熟生殖细胞
配子是如何产生的？
回顾旧知：有丝分裂
细胞有丝分裂的重要意义：是将亲代细胞的染色体经过复制（关键是DNA的复制）之后，精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA，因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性，细胞的有丝分裂对于细胞的生命细胞的遗传有重要意义。
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼。
①科学家
在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；
受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。
②理论预测
配子
♂
♀
×
♂
P
F1
♀
减数分裂存在的预测
其他科学家通过显微镜观察证实了魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂：减数分裂。
③证实
减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟的生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
发生范围
发生时期
特点
结果
时间？
结果？
过程？
范围？
减数分裂的概念（教材P22)
生殖期---性成熟个体
动物：
植物：
睾丸、卵巢
花药、胚囊
生殖器官
阅读教材P19-20，回答下列问题
人和其他动物精子形成的具体场所？
精原细胞来源于哪种分裂方式？
进行减数分裂的细胞有没有细胞周期？
染色体复制、数目减半的时期、原因？
减数分裂每个时期的特征？
精子的形成过程
精子的形成过程①场所
人的睾丸和精子示意图
场所：睾丸（人和哺乳动物）
睾丸中有许多弯弯曲曲的曲细精管。
曲细精管中有大量的雄性原始生殖细胞——精原细胞。
精原细胞通过有丝分裂进行增殖。
每个精原细胞中的染色体数目与体细胞相同。
当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。
曲细精管
精原细胞
（原始生殖细胞）
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
精细胞
减数分裂
精子
变形
精子的形成过程②过程
精原细胞
初级精母细胞
次初级精母细胞
减数分裂
前的间期
减数分裂Ⅰ
(减数第一次分裂)
减数分裂Ⅱ
(减数第二次分裂)
变形期
精细胞
精子
精子的形成过程②过程1：减数分裂前的间期
①细胞略微膨大
②染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成）
③ DAN含量倍增，姐妹染色单体形成，染色体数目不变
精原细胞 （原始生殖细胞）
染色体的复制
初级精母细胞
特点：
减数分裂前的间期
精子的形成过程②过程2：减数分裂I
（1）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）前期
特点：①核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现
②同源染色体联会，形成四分体
③同源染色体的非姐妹染色单体常发生互换
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ前期
有丝分裂过程中存在同源染色体但不发生联会
精子的形成过程②过程2：减数分裂I
（1）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）前期
一对同源染色体
①配对的两条染色体
②形状和大小一般都相同
③一条来自父方，一条来自母方
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
【注意】
①人类性染色体X和Y是同源染色体，但形状大小不相同
②有丝分裂过程中存在同源染色体，但不发生联会，
即同源染色体只在减数分裂发生联会
联会：同源染色体两两配对的现象；
四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体；
（一般用不同的颜色来表示）
判断
（1）同源染色体形状、大小一定相等
（2）形状、大小相等的一定是同源染色体
（3）一条来自于父方，一条来自于母方的两条染色体一定是同源染色体
（4）能够相互配对的染色体一定是同源染色体
（5）对于雄性哺乳动物来说，同源染色体只存在于精原细胞中，而不存在于其他体细胞
（6）果蝇体细胞在有丝分裂过程中会形成四分体
AC、BD、AD、BC
ab a’b’ cd’ c’d
AB、CD
aa’ bb’ cc’ dd’
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
明辨“是”与“非”
√
×
×
×
×
×
习题检测
精子的形成过程②过程2：减数分裂I
（1）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）前期
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。
重要特征：
联会
四分体
交换
有丝分裂前期
区别有丝分裂前期：
DNA数？染色体数？染色单体数目？
精子的形成过程②过程2：减数分裂I
（2）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）中期
有丝分裂中期
减数分裂Ⅰ中期
有丝分裂中期染色体行为又是怎样的？
特点：各对同源染色体排列在赤道板两侧
着丝粒都附着在纺锤丝上
精子的形成过程②过程2：减数分裂I
（3）减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）后期
有丝分裂后期
【思考】移向细胞两极的染色体组合只能是一条红的和一条黑的吗？
特点
①同源染色体分离
②非同源染色体自由组合
③染色体数目不变
不是
减数分裂Ⅰ后期
特点
①细胞膜向内凹陷，从中央缢裂，1个细胞分裂为2个子细胞（次级精母细胞）
②末期结束同源染色体分配到两个子细胞中,染色体数目减半
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ末期结束
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ（末期结束）
精子的形成过程②过程2：减数分裂I
（4）减数分裂Ⅰ末期
精原细胞
初级精母细胞
间期
（染色体复制）
进入前期
发生了什么变化？
减Ⅰ
1.同源染色体联会
2.四分体交叉互换
四分体
进入中期
进入后期
进入后期
次级精母细胞
思考：染色体有何变化？
减半且无同源染色体。
总结1：减数分裂I
思考：减Ⅰ后期的主要变化是什么？
同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
精子的形成过程②过程3：减数分裂II
减数分裂Ⅱ与有丝分裂对比：
减数分裂Ⅱ
有丝分裂
减Ⅱ间期：很短或无，染色体不再复制
减Ⅱ前期：染色体散乱分布于细胞中
减Ⅱ中期：染色体着丝粒排列在赤道板上
减Ⅱ后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动。
减Ⅱ末期：两个次级精母细胞分裂成四个精细胞
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间
注意：
（1）通常没有间期，或者间期很短，
（2）染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ说明：
减数分裂Ⅱ中染色体行为变化同有丝分裂，
只是细胞中已无同源染色体，染色体数已经减半
精子的形成过程②过程3：减数分裂II
减数第二次分裂的过程
精子的形成过程②过程3：减数分裂II
减数分裂II
次级精母细胞进行减数第二次分裂（减Ⅱ）
进入中期
进入中期
进入后期
进入后期
进入末期
进入末期
精细胞
变形
精子
精子
（成熟生殖细胞）
精细胞
变形
精细胞的变形对于受精作用有什么意义？
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程,变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力
精子的形成过程②过程4：精子的变形
过程：
细胞核→精子头的主要部分
高尔基体→头部的顶体
中心体→精子的尾巴
线粒体→线粒体鞘
其他物质→原生质滴
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期 DNA的复制与否 复制 不复制
同源染色体 有 无
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体主要行为 ①同源染色体联会； ②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换； ③同源染色体分离，非同源染色体自由组合 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为两条染色体，分别移向细胞两极
染色体数目 2n→n n→2n→n
核DNA数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
总结2：减数分裂I与减数分裂II的区别
小结3：精子形成的过程各时期的特点
同源染色体
同源染色体
非同源染色体
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
4→
5 →
7 →
2 →
9 →
6 →
8 →
10 →
1 →
3
精子形成的顺序依次是：
习题检测
(1)写出图中各种细胞的名称：a.____
__ __，b. ，c.________，d. ，e. 。
(2)染色体数目减半发生在图中 过程中，染色单体消失发生在图中 过程中。
精原
细胞
初级精母细胞
次级精母
细胞
精细胞
精子
b
c
习题检测
1.如图是减数分裂过程中某个时期的模式图。下列有关叙述错误的是
A.该过程发生于减数分裂Ⅰ过程中
B.配对后的染色体将进行复制
C.只有同源染色体才能配对
D.配对后形成的每个四分体含有4个核DNA分子
√
2.若某动物的精子内含有10条染色体，它体内的一个细胞含有20条染色体，且不存在染色单体，则该细胞可能正在
A.进行有丝分裂 B.进行减数分裂Ⅰ
C.发生同源染色体的分离 D.进行减数分裂Ⅱ
√
习题检测
3.关于下图的叙述，不正确的是
A.在减数分裂Ⅰ前期，④与⑦、⑤与⑥联会，形成两个四分体
B.在减数分裂Ⅰ后期，移向同一极的染色体均含同
源染色体
C.④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，它
们通过一个着丝粒②相连
D.细胞中含有两对同源染色体，其中④和⑦为一对同源染色体
√
习题检测
4.联会复合体(SC)是减数分裂过程中在一对同源染色体之间形成的一种梯状结构。如果在减数分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白质合成，则SC不能形成，并将导致同源染色体的配对过程受阻，也不会发生同源染色体的互换。研究发现，用RNA酶处理可使SC结构破坏，在减数分裂Ⅰ前期的晚期联会复合体解体消失。下列有关叙述错误的是
A.细胞减数分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA
B.SC在姐妹染色单体分离时发挥重要作用
C.SC只会在减数分裂过程中发挥作用
D.SC的基本组成单位中可能有氨基酸
√
习题检测
5.下列①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是
A.①②③④ B.②①④③
C.③④②① D.④①③②
√
习题检测
