膜仁消失现两体：
前期
消失， 出现。染色体散乱分布，每条染色体包含
并列的姐妹染色单体。
核膜核仁
染色体纺锤体
两条
中期
形定数清赤道齐:
染色体的 整齐排列在赤道板上，染色体高度螺旋化，最易看清楚。
着丝粒
分裂、 分开，成为 染色体，由 着分别向细胞两极移动。
后期
粒裂数增均两极:
着丝粒
姐妹染色单体
末期
染色体纺锤体
消失， 重新出现,在赤道板位置出现一个细胞板，
细胞板逐渐拓展形成新的 。
细胞壁
核膜核仁
两消两现建新壁：
纺锤丝牵引
两条
46
父
新个体
92
母
46
受精
受精卵
92
精子
46
卵细胞
46
有丝分裂
情境1
新课导入
提出问题
有丝分裂
有性生殖的生殖细胞（精子和卵细胞）是通过有丝分裂产生的吗？
相关信息：
人的体细胞只有46条染色体。
46
父
新个体
46
母
46
受精
受精卵
46
精子
？
卵细胞
？
有丝分裂
情境1
新课导入
作出假设
有丝分裂
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。
23
23
魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂（meosis）。
新课导入
实验证据
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。
得出结论：减数分裂真实存在
♀
♂
体细胞
配子
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
在形成配子时
对 象
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
产生成熟生殖细胞时
进行有性生殖的生物
时 期
特 点
结 果
场 所
有性生殖器官内
一、减数分裂的相关概念
一、减数分裂的相关概念
1、同源染色体与非同源染色体
高等生物体细胞中染色体一般是成对存在的，数量可用2n表示。
配子只含每对染色体中的一条，数量用n表示。
在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。
配对的两条染色体，形状和大小一般相同，
其中一条来自父方，一条来自母方（用不同的颜色表示），这样成对的染色体称为同源染色体。
同源染色体联会后的每对同源染色体含有四个染色单体，叫做四分体。
1个四分体
= 对同源染色体
= 条染色体
= 个DNA
= 条染色单体
4
4
2
1
1、判断题
⑴同源染色体形状、大小一定相等（ ）
⑵形状、大小相等的一定是同源染色体（ ）
⑶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 （ ）
⑷能够相互配对的染色体一定是同源染色体（ ）
⑸对于雄性哺乳动物来说，同源染色体只存在于生殖器官细胞中，而不存在于其他体细胞（ ）
⑹果蝇体细胞在有丝分裂过程中会形成四分体（ ）
√
×
×
×
×
×
课堂小测
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a?的关系？
a与b?的关系？
a、a?与b、b?合称为什么？
（同源染色体）
（非同源染色体）
（非姐妹染色单体）
（姐妹染色单体）
（四分体）
以下各字母分别是什么关系?
姐妹染色单体：连接在同一个着丝粒上的两条染色单体，由染色体复制形成。
非姐妹染色单体：没有连接在同一个着丝粒上的染色单体。
一、减数分裂的相关概念
2、姐妹染色单体和非姐妹染色单体
染色体互换：
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并可能交换相应的片段
a和c；a和d；b和c；b和d
b
a
c
d
（一对同源染色体）
2、根据图回答以下问题：
四分体个数：
同源染色体对数：
同源染色体：
非同源染色体：
染色单体条数：
姐妹染色单体：
非姐妹染色单体：
A和C、A和D、B和C、B和D
A和B、C和D
2对
2个
8条
课堂小测
aa’、bb’、cc’、dd’
ab、ab’、ac、ac’、ad、ad’、a’b、a’b’、a’c、a’c’、a’d、a’d’、bc、bc’、bd、bd’、b’c、b’c’、c’d、b’d’、cd、cd’、c’d、c’d’
如图所示为正在进行正常减数分裂的某细胞图，下列有关该图的叙述正确的是（ ）
A．正在进行减数分裂，有4个四分体
B．有4对同源染色体，8条染色单体
C．1和2、1和3、1和4之间均有可能发生交叉互换
D．分裂过程结束后，子细胞中有2条染色体
E．该细胞中的染色体∶DNA＝1∶4
F．图中颜色相同的染色体一定是非同源染色体
G．1 的非姐妹染色单体只有 3 和 4
H．该细胞中含有 8 条染色体
《金版例2》
D、F
2个四分体
2对同源
1和2是姐妹’,不能交换
4:8
15、16、.....
染色体数点
二、精子的形成过程
场所
高等动物：睾丸
低等动物/昆虫：精巢
植物：雄蕊的花药
人的睾丸和精子示意图
曲细精管
精原细胞
（原始生殖细胞）
精原细胞
精子
精原细胞
曲细精管
分布
精细胞
(2n)
(n)
(n)
(2n)
来源
有丝分裂
减数分裂
变形
（二）精子的形成过程的三个阶段：
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
间期
长大
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
减数分裂前的间期
减数分裂
变形
减数分裂在有丝分裂基础上进化而来，细胞分裂前的间期，细胞特点相似，即发生DNA复制和有关蛋白质合成，细胞体积增大。
小组自主学习展示，阐述减数分裂过程各时期染色体行为，重点说明关键问题：
1.染色体数目减半的原因和时期
2.同源染色体发生哪些行为实现平均分配
3.合作学习过程中产生的疑问
间期不属于有丝分裂过程，也不属于减数分裂过程，
间期只是为有丝分裂和减数分裂准备物质基础。
精子的形成过程
减数分裂前的间期
初级精母细胞
精原细胞
①精原细胞体积增大
②染色体进行复制（ 的复制和有关 的合成）
每一条染色体由两条姐妹染色单体构成。
即有染色单体形成，DNA含量加倍，染色体数目不变
DNA
蛋白质
①膜仁消失现两体；（与有丝分裂 ）
②同源染色体 ，形成 ；
③四分体的非姐妹染色单体可能发生 。
联会
四分体
交换
相同
初级精母细胞
联会
减数分裂Ⅰ--前期：
精子的形成过程
（四分体）排列在细胞中央的 。
各对同源染色体
赤道板两侧
初级精母细胞
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ--中期：
精子的形成过程
在纺锤丝的牵引下，配对的两条 分离， 自由组合。
同源染色体
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ--后期：
精子的形成过程
非同源染色体
一个初级精母细胞分裂形成两个 细胞，
染色体数目 。
次级精母
减半
初级精母细胞
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ--末期：
精子的形成过程
减Ⅰ中
减Ⅰ后
3.人的体细胞中共有46条染色体,在减数分裂Ⅰ后期,初级精母细胞内同源染色体、四分体和姐妹染色单体的数目依次为 ( ) A.23对、23个、92条 B.46对、23个、46条 C.23对、0个、0条 D.23对、0个、92条
D
减数分裂Ⅱ通常没有间期或间期时间很短， 染色体复制，
其过程与有丝分裂 ，但没有 ；
次级精母细胞
非同源染色体散乱
相似
同源染色体
减数分裂Ⅱ--前期：
精子的形成过程
不进行
减数分裂Ⅱ--中期：
非同源染色体的 排列在 上。
着丝粒
赤道板
减数分裂Ⅱ--后期：
着丝粒 ； 分开，分别向两极移动。
染色体数目 。
姐妹染色单体
暂时加倍
分裂
减数分裂Ⅱ--末期：
减数第二次分裂完成，形成 。
4个精细胞
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
同源染色体联会，四分体中的非姐妹’可以发生互换
同源染色体排列在赤道板两侧
同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
子细胞中染色体数目减半
小结：精子形成过程的染色体行为
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
小结：精子形成过程的染色体行为
非同源染色体散乱分布
着丝粒排列于赤道板
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
变形
减Ⅱ末期
（3） 精子的变形：
精子的形成过程
注意：该过程不属于减数分裂。
一、精子的形成过程（P23）
细胞核→ 精子的头部 保证遗传物质能够先进卵细胞
部分细胞质→精子的颈部和尾部 保证精子具备了适于游动的能力
大部分细胞质及多数细胞器被丢弃 避免了受精过程中不必要的细胞组分耗费能量
全部线粒体被保留下来，集中在尾的基部 可以更好地在受精过程中提供能量
精子变形过程中以上变化都是为受精提供了保证，是进化的结果。
请以上细胞排序
A
B
C
D
E
F
G
H
I
G
C
H
E
A
F
D
B
I
学以致用
说出下列处于何时期？是何种细胞？理由是什么？
减Ⅱ后期
次级精母细胞
没有同源染色体，着丝粒分裂
减Ⅰ前期
初级精母细胞
同源染色体联会
减Ⅱ前期
次级精母细胞
没有同源染色体，散乱分布
减Ⅱ末期
精细胞
减Ⅰ中期
初级精母细胞
同源染色体排列在赤道板两侧
减Ⅱ中期
次级精母细胞
没有同源染色体，
着丝粒排列在赤道板上
《金版》例1、合作探究1、例3
非同源染色体的自由组合
Ａ b
a B
Ａ B
a b
第一种可能性
第二种可能性
Ａ b
a B
教材P20左下方思考题1
教材P20左下方思考题2
在减数分裂Ⅰ中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等行为，使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的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。
①上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用，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。
②上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化，从而增加了生物遗传的多样性，有利于生物适应多变的自然环境， 有利于生物的进化。
卵巢
卵原细胞
卵细胞
减数分裂
(1) 卵细胞产生的场所：
图2-4 人的卵巢（横切面）示意图和卵细胞的电镜照片
卵细胞的扫描电镜照片（放大 150 倍）
卵泡
卵细胞
卵细胞的形成过程
卵巢（人和其他哺乳动物）
(2) 卵细胞产生的过程图：
（细胞质）不均等分裂
（第一）极体
均等分裂
不均等分裂
（第二）极体
退化消失
卵细胞获得较多的细胞质,可为受精后形成的受精卵和早期胚胎发育提供足够的物质和能量
（3）卵细胞和精子形成的过程差异：
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
不
同
点
形成场所
细胞质分裂
变形期
结果
相同点
卵巢
睾丸
均等
有不均等
有
无
4个精子
1个卵细胞和3个极体
染色体复制一次，细胞连续分裂两次，遗传物质减半
任务4 卵细胞的形成过程
对象：
时期：
特点：
结果：
进行有性生殖的生物
原始生殖细胞到成熟生殖细胞
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
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
教材P22
一定是真核生物
减数分裂的概念
没有细胞周期
思考：（1）减数分裂Ⅰ的实质是____________________,
减数分裂Ⅱ的实质是_____________________。
（2）染色体数目减半发生在_________________。
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
减数分裂Ⅰ
健康生活
教材P21
探究实践：建立减数分裂过程中染色体的变化模型
一数：染色体数目的奇偶性
二看：有无同源染色体
①无同源染色体：
减Ⅱ、成熟的生殖细胞（配子）
减Ⅰ：有联会、两侧、同源染色体分离的特殊行为
有丝分裂 ：无特殊行为
②有同源染色体：
减Ⅰ、
有丝分裂
三判断：染色体行为
《金》P31 方法规律
细胞分裂图像辨别（区分减数分裂与有丝分裂）
奇数一定是减Ⅱ，次级’
（一样大小，不同颜色）
前期
中期
后期
有丝分裂和减数分裂图形判断
2N
4N
前期
中期
后期
末期
染色体的变化
核DNA的变化
间 期
DNA复制
着丝粒分裂
细胞分裂
形成子细胞
温故知新：有丝分裂细胞周期中核DNA、染色体的数目变化
意义：将亲代细胞的染色体进行复制（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遗传物质的稳定性。
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
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
2n
2n
2n
2n
n→2n
2n→n
n
n
2n→n
0→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
精原细胞
精细胞
次级精母细胞
初级精母细胞
任务1 减数分裂过程中的数量变化
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
同源染色体分离进入两个子细胞
着丝粒分裂
细胞一分为二
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
先减再增终减半
1）染色体的数量变化
2N
4N
N
间 前 中 后 末 前 中 后 末 时期
核DNA
连续2次直线下降
1）核DNA的数量变化
DNA复制
同源染色体分离进入两个子细胞
细胞一分为二
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
染色体复制
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色单体
任务6 减数分裂过程中的数量变化
受精卵
有丝分裂
分化
原始生殖细胞
成熟生殖细胞
受精作用
受精卵
体细胞
有丝分裂
分化
减数分裂
亲代个体
子代个体
任务5 减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系
G2、前 、中
后、 末
有丝分裂
(间期)
减数分裂
减Ⅱ后 、末
(间期)
G2、减Ⅰ—减Ⅱ中
任务6 减数分裂过程中的数量变化
BC段：存在染色单体，包括G2期；有丝前中；减Ⅰ全部；减Ⅱ前中
此时一条染色体上有2条DNA，即染色体：DNA：染色单体为1：2：2
5
变式图：染色体/DNA比值的变化
1/2
1
A
B
C
D
E
前 中
后 末
(间期)
MⅡ后 、末
MⅠ — MⅡ中
(间期)
有丝分裂
减数分裂
细胞分裂的时期
3
“染色体、DNA、单体”数目变化的柱状图
精原细胞
复制
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ
次级精母细胞
精细胞
减数分裂Ⅱ
数量
次级精母细胞
小组活动：请结合减数分裂相关过程中染色体、染色单体和核DNA含量的柱形图(以精子形成过程为例)，判断各时期细胞名称。
【目的要求】
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片，识别减数分裂不同时期染色体形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
教材P24
【实验步骤】
1．在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
2．先在低倍镜下依次找到减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目。
3．根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图。
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. 观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？
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。
(1)雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量
(2)在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是
初级卵母细胞或次级卵母细胞
思考
染色体数目较少，染色体较大，易于观察。
1. 当你的目光聚焦在显微镜视野中的一个细胞时，你怎样判断它处于减数分裂的哪个时期？
根据细胞中染色体的形态、位置和数目判断。
【讨论】
3．你是通过比较同一时刻不同细胞的染色体特点，来推测一个精母细胞在不同分裂时期的染色体变化的。这一做法能够成立的逻辑前提是什么？
同一生物的细胞，所含遗传物质相同，增殖过程相同，同一时刻不同细胞可能处于细胞分裂的不同阶段。因此，可以通过观察多个精母细胞的减数分裂，推测一个精母细胞在减数分裂过程中染色体的连续变化。
任务7 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
蝗虫精母细胞减数分裂的显微照片（放大640倍）
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
一、受精作用
1.概念：卵细胞与精子相互识别，融合成受精卵的过程。
2.场所：输卵管
依赖细胞膜上受体（糖蛋白）
体现了细胞膜的信息交流功能
体现细胞膜的结构特点——
具有一定的流动性
精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞细胞膜发生反应，阻止其他精子进入
细胞核融合（受精作用的实质）
3.过程：
受精卵的核DNA/染色体：
受精卵的质DNA：
一半来自精子一半来自卵细胞
几乎全来自于卵细胞（母亲）
一母生九子
九子各不同
二、配子中染色体组合的多样性
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
遗传稳定性
遗传多样性
配子形成
受精作用
染色体数目减半
且为一套非同源染色体
染色体数目恢复体细胞染色体数目
精卵细胞随机结合
思维训练P27
减Ⅰ前期四分体的非姐妹染色单体互换
减Ⅰ后期非同源染色体自由组合
减数分裂Ⅰ后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合
分离定律
自由组合定律
探究实践：建立减数分裂过程中染色体的变化模型
四个配子
两两相同
任务1 配子的多样性
在一个精原细胞内只能选择一种组合，产生4个、2种配子。
第一种组合
第二种组合
在一个个体中，有很多精原细胞，一些细胞选择组合一，
也有一些细胞选择组合二，这样就会产生多个、4种配子。
在一个卵原细胞内只能产生一个卵细胞，只能产生1种配子。
模拟细胞中有两对同源染色体的情况
例：以下基因Aa、Bb、Cc均符合基因自由组合定律（独立遗传），不考虑交叉互换
1.一个基因型为AaBb的精原细胞，可产生精子_____种，基因型为________________
2.一个基因型为AaBb的雄性个体，可产生精子____种，基因型为________________
3.一个基因型为AaBb的卵原细胞，可产生卵细胞_____种？基因型为_______________
4.一个基因型为AaBb的雌性个体，可产生卵细胞_____种？基因型为_______________
5.一个基因型为AaBbCc的精原细胞，可产生精子_____种?一个基因型为AaBbCc的雄性个体，可产生精子______种?该个体产生了8种精子，至少需要_____个精原细胞？
6.一个含有n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂能产生______种类型的精子。
7.一个含有n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂能产生______种类型的卵细胞。
8.体细胞具有n对同源染色体，经过减数分裂能产生_____种类型的配子。
2
AB、ab或Ab、aB
AB、ab、Ab、aB
4
1
AB或ab或Ab或aB
4
AB、ab、Ab、aB
2
8
4
2
1
2n
以
二
倍
体
生
物
一
个
精
原
细
胞
的
减
数
分
裂
为
例
拓展：配子来源的判断方法（不考虑交叉互换）
①若两个精细胞中染色体完全相同，则它们可能来自同一个次级精母细胞。
②若两个精细胞中染色体恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
③若两个精细胞中的染色体有的相同，有的互补，只能判定可能来自同一生物个体不同精原细胞的减数分裂过程。
练习与应用
二、拓展应用
1．正常人的体细胞中有 23 对染色体。有一种叫“13 三体综合征”的遗传病，患者头小，患先天性心脏病，智力远低于常人。对患者进行染色体检查，发现患者的 13 号染色体不是正常的 1对，而是 3 条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”，从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
提示：在形成精子或卵细胞的减数分裂过程中，如果由于某种原因，减数分裂I时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞，再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞；如果减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细胞这样异常的精子或卵细胞就含有24条染色体，其中13号染色体是两条。当一个正常的卵细胞或精子(含23条染色体，其中13号染色体是1条)与上述异常的精子或卵细胞结合成受精卵时则该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。
2．骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有 32 对和 31 对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马,31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。
02
核心归纳
归纳引发相关物质数量变化的四大原因
①核DNA数目加倍
②染色单体形成
③染色体与核DNA数目之比由1:1→1:2
DNA分子复制
①染色单体消失(变为零)
②染色体数目加倍
③染色体与核DNA数目之比由1:2 → 1:1
同源染色体分离分别进入2个子细胞
着丝粒分裂
同源染色体消失(对数变为零)
细胞一分为二
染色体或核DNA分别进入2个子细胞，数量减半
04
01
03
