(共85张PPT)
第二章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
动物细胞有丝分裂过程
中期
后期
间期
前期
末期
复习衔接
有丝分裂染色体复制几次？细胞分裂几次？子细胞与母细胞染色体数目是什么关系？
有丝分裂中染色体、染色单体及其DNA数目变化规律
复制
缩短、变粗
螺旋化
着丝粒____
染色质____
姐妹染色单体____
DNA ____
染色质____
姐妹染色单体____
DNA ____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体___
DNA ____
着丝粒____
染色体____
姐妹染色单体__
DNA ____
1条
1条
1个
2条
1个
1条
2条
2个
2条
0
0
着丝粒
分裂
姐妹染色单体
1个
2个
2个
2个
复习衔接
问题探讨
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇
生长周期短
繁殖快
染色体少且易观察
容易饲养
果蝇是遗传学上常用的实验材料
果蝇是苍蝇吗？
情境导入
体细胞
配子
果蝇雄体细胞和配子的染色体示意图
◆配子中的染色体数目是体细胞中的一半
◆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
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别
右下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图
果蝇
情境导入
如果配子的形成与体细胞的增殖一样，也是通过有丝分裂形成的，结果会怎样
有丝分裂
有丝分裂
46
46
46
46
92
情境导入
科学家的预言与验证
A. Weismann
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼理论预测：
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少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
配子
Ｆ１
Ｐ
×
魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂:
情境导入
其他科学家通过显微镜观察证实
科学家的预言与验证
减数分裂
一
减数分裂
减数分裂相关概念
01
任务一
【自主学习】结合教材减数分裂示意图2-2，图2-3，阅读20页相关内容，回答：
1.同源染色体、非同源染色体的概念；
2.姐妹染色单体、非姐妹染色单体的概念；
3.联会、四分体的概念；
（一）
精子的形成过程
01
精子形成的场所及来源
高等动物：睾丸
精原细胞
（原始生殖细胞）
分布
精原细胞
减数分裂
精子
变形
有丝分裂
精原细胞
(1)场所：
(2)来源：
曲细精管
精细胞
低等动物/昆虫：精巢
植物雄：雄蕊的花药
人的睾丸和精子示意图
(2n)
(n)
(n)
(2n)
02
精子形成过程
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
（包括减数第一次分裂和减数第二次分裂）
每个阶段分前、中、后、末四个时期
减数分裂前的间期
(3)特点：
染色体复制一次，细胞分裂两次
减数分裂前的间期
精原细胞体积增大
染色体复制，成为初级精母细胞
姐妹染色单体形成
染色体呈染色质丝的状态
初级精母细胞
精原细胞
注意：DNA数加倍;
染色体数不变。
视频
减数分裂Ⅰ的前期
①膜仁消失现两体；
②同源染色体联会（配对）,形成四分体；
③四分体的非姐妹染色单体可以发生交叉互换（不一定发生）。
初级精母细胞
初级精母细胞
(1)同源染色体
减数分裂过程中两两配对的染色体，形状和大小一般都相同。一条来自父方，一条来自母方。
形状、大小一般不相同，减数分裂不配对的染色体。
1).同源染色体和非同源染色体
(2)非同源染色体
染色体的复制
同一着丝粒连接的两条染色单体
不是同一着丝粒连接的两条染色单体
(1)姐妹染色单体：
(2)非姐妹染色单体：
复制
姐妹染色单体
姐妹染色单体
2).姐妹染色单体和非姐妹染色单体
非姐妹染色单体
1
2
3
4
练一练
（2）联会：
同源染色体两两配对的现象
（3）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。
（1）同源染色体：
同源染色体：____________________
非同源染色体:____________________
1与2、3与4
1与3、1与4、2与3、2与4
(1)联会：
(2)四分体：
减数分裂过程中，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四条染色单体。
4
4
8
3).联会和四分体
一个四分体＝ 对同源染色体
＝ 条染色体＝ 条染色单体
＝ 个DNA分子
＝ 条DNA单链（脱氧核苷酸链）
1
2
典例分析
[典例1]下列关于同源染色体和四分体“一定”的叙述，正确的是( )
A．四分体时期一定不会发生非姐妹染色单体的互换
B．含有四条姐妹染色单体的一定是四分体
C．一个四分体一定是一对同源染色体
D．一对同源染色体一定是一个四分体
C
解析：
四分体时期可能发生非姐妹染色单体的互换，A错误；复制后的两条非同源染色体也含有四条姐妹染色单体，但不是四分体，B错误；四分体是由同源染色体联会形成的，一个四分体一定是一对同源染色体，C正确；同源染色体联会后才形成四分体，在有丝分裂过程中同源染色体不会发生联会，此时一对同源染色体不是一个四分体，D错误。
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
1 2 3 4 5 6 7 8
9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22 23
男
女
（4）同源染色体的形态结构一定相同吗？
染色体互换示意图
染色体互换照片
（5）互换：
增加了配子的遗传多样性
▲对象：
同源染色体上的非姐妹染色单体之间
▲时间
减数分裂联会时
▲范围
相同位置对等互换片段
▲结果
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
交叉互换使（同源染色体
的两条非姐妹染色单体
发生遗传物质的部分交换）
1 2 3 4
各对同源染色体排列在细胞的赤道板两侧
每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ的中期
初级精母细胞
在纺锤丝牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离
非同源染色体自由组合，分别向细胞的两极移动
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ的后期
分别向细胞的两极移动；
或
初级精母细胞
细胞膜向内凹陷
在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
（次级精母细胞）
每个次级精母细胞有同源染色体吗 染色体数目有什么变化？
减数分裂Ⅰ的末期
减数分裂Ⅰ末期
无同源染色体
染色体数目减半
减数分裂Ⅱ的中期
次级精母细胞
染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上；
减数分裂Ⅱ的后期
着丝粒分裂，姐妹染色单体消失(0)，移向两极染色体数目暂时加倍。
减数分裂Ⅱ的前期
染色体散乱分布在纺锤体中央；
（不再复制，无同源染色体，仍有姐妹染色单体）
减数分裂Ⅱ（无同源）
次级精母细胞
①着丝粒分裂后形成的染色体，随着细胞的分裂进不同入子细胞；染色体数恢复一半。
变形
精细胞
精子
减数分裂Ⅱ的末期
②细胞均等分裂，两个次级精母细胞分裂形成四个精细胞；
减数分裂Ⅱ
变形后的精子才具备游向卵细胞并进行受精作用的能力。
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
复习旧知——有丝分裂
次级精母细胞（减数分裂II）
复制
联会
四分体
同源染色体分离非同源染色体自由组合
初级精母细胞（减数分裂I）
着丝点分裂
着丝点分裂
精原细胞
变形
03
课堂小结
1个精原细胞（2N）
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞（N）
减数分裂前的间期：
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
末期：细胞一份为二，染色体数目恢复一半，形成4个精细胞（N）
4个精子（N）
变形
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
染色体数减半
无同源染色体
末期：形成2个次级精母细胞，染色体数目减半（N）
前期：无同源染色体，染色体散乱分布
中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数暂时加倍（2N）
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
染色体复制，染色体数不变（2N）
归纳总结
思维拓展
两个次级精母细胞中染色体(一般情况下)形态、大小一一对应、两两相同。
减数分裂Ⅰ后期
次级精母细胞
1.经减数分裂Ⅰ形成的两个次级精母细胞中染色体在形态、大小上有什么特点？
理科
思维拓展
这4个精细胞是两种类型，且两两相同，两类互补。来自同一个次级精母细胞的两个精细胞染色体组成相同，来自同一个精原细胞或初级精母细胞的精细胞之间染色体相同或互补。
2. 1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系？(不考虑互换)
理科
1.精原细胞是特殊的体细胞，既能通过有丝分裂增殖，又能通过减数分裂产生精子( )
2.玉米体细胞中有10对同源染色体，经减数分裂后，花粉中有5对同源染色体( )
3.减数分裂Ⅱ后期，大小、形状相同的两条染色体可以被称为同源染色体( )
×
√
正误判断
×
3.减数分裂有细胞周期吗？
没有，进行连续分裂的细胞才有细胞周期，减数分裂最终得到的生殖细胞无法再进行分裂。
思维拓展
理科
比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(染色体数2n为例)
核心探究
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA是否复制
同源染色体
着丝粒变化
染色体 主要行为
复制
不复制
有
无
不分裂
分裂
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
每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极
减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ？
（二）
卵细胞的形成过程
任务二
【自主学习】阅读教材21-22页，结合教材图2-5，回答：
1.卵细胞的形成场所在哪里？
2.卵细胞的形成过程是怎样的
3.比较精子与卵细胞形成的插图，
说出卵细胞形成的特点？
01
卵细胞形成的场所及来源
卵细胞形成场所： 。
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将会发育成卵细胞。
卵原细胞(2N)
卵原细胞(2N)
有丝分裂
减数分裂
（部分）
卵细胞(N)
初级卵母细胞经过减数分裂Ⅰ进行___________，形成大小不同的两个细胞，大的叫做_____________，小的叫做_____________。
不均等分裂
次级卵母细胞
（第一）极体
减数第一次分裂
细胞质不均等分裂
复制
联会
四分体
同源染色体分离非同源
染色体自由组合
初级卵母细胞
卵原细胞
02
卵细胞形成过程
次级卵母细胞减数分裂Ⅱ___________，形成一个大的________和一个小的____________；减数分裂Ⅰ中形成的（第一）极体也会分裂（均等分裂）为两个___________；不久，三个极体都_________，结果是一个卵原细胞经过减数分裂只形成_____个卵细胞；而且，卵细胞的形成________变形。
不均等分裂
卵细胞
(第二)极体
(第二)极体
退化消失
1
不需要
（第一）极体
第二极体
卵细胞
次级卵母细胞
细胞质不均等分裂
无需变形
细胞质均等分裂
退化消失
着丝粒分裂
着丝粒分裂
减数第二次分裂
02
卵细胞形成过程
03
精子和卵细胞形成过程的对比
比较精子与卵细胞形成的插图，找出异同点？
精子形成过程：
卵细胞形成过程：
项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
部位
细胞质的 分裂方式
分裂结果
是否变形
睾丸
均等分裂
一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)
变形
卵巢
第一极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂
一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失)
不需变形
动物精子和卵细胞形成过程比较
×
×
×
4.辨析以下细胞的名称(判断正误)
(1)A细胞的名称为初级精母细胞( )
(2)B细胞的名称为初级卵母细胞( )
(3)C细胞的名称为次级卵母细胞( )
(4)D细胞的名称为次级精母细胞( )
√
√
√
×
1.初级卵母细胞、次级卵母细胞和极体的分裂都是不均等的( )
2.一个精原细胞和一个卵原细胞经过减数分裂均形成四个配子( )
3.100个卵原细胞经减数分裂可产生400个卵细胞( )
图中 细胞一定来自雄性动物， 细胞一定来自雌性动物。
B、G
D、E
图中C、D细胞是否来自同一个卵母细胞？
图中F、G细胞是否来自同一个初级精母细胞？
是
是
下图是某种动物精子和卵细胞形成过程中的部分图像，请据图分析：
形成的卵细胞较大，便于储存丰富的营养物质。
胚胎发育早期细胞分裂活动旺盛，却不从外界摄取营养物质。请据此分析卵母细胞不均等分裂，最终只产生一个卵细胞的意义是什么？
04
减数分裂概念
【合作交流】阅读教材22页，减数分裂的概念，找出：
1.减数分裂的适用对象？
2.减数分裂发生的时期？
3.减数分裂的特点？
4.减数分裂的结果？
任务二
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精(卵)细胞(或极体)
进行有性生殖的生物
原始生殖细胞产生成熟生殖细胞时
染色体只复制一次，而细胞分裂两次。
对象:
时期:
特点:
结果:
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。
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精(卵)细胞(或极体)
05
与社会的联系
从生殖细胞的形成方面思考气温过低导致稻谷减产的原因是什么？
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。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。
吸烟会影响男性精子的数量和质量。
2N
4N
前期
中期
后期
末期
染色体的变化
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
DNA、染色体的数目不变，保持了亲子代细胞间遗传的稳定性。
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
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
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
次级精母细胞
初级精母细胞
专题一：减数分裂 染色体、DNA与染色单体数目变化
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
减数第二次分裂
减数第一次分裂
核DNA
变化原因？
DNA复制
变化原因？
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
变化原因？
细胞分裂，子染色体进入两个子细胞
（一）减数分裂各时期核DNA的数目的变化：
变化原因？
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
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
变化原因？
细胞分裂，子染色体进入两个子细胞
（二）减数分裂各时期染色体的数目的变化：
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色体
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
变化原因？
细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞
变化原因？
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体
变化原因？
染色体复制
（三）减数分裂各时期染色单体的数目的变化：
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色单体
4N
2N
N
间期 前 中 后 末
前 中 后 末
染色单体
减数分裂各时期染色单体的数目的变化：
减数第二次分裂
减数第一次分裂
染色体
核DNA
理科曲线补充
前 中
后 末
有丝分裂
(间期)
减数分裂
MⅡ后 、末
(间期)
MⅠ — MⅡ中
（1）变式图：每条染色体上的DNA数
1/2
1
A
B
C
D
E
前 中
后 末
(间期)
MⅡ后 、末
MⅠ — MⅡ中
(间期)
（2）变式图：染色体/DNA比值的变化
有丝分裂
减数分裂
细胞分裂的时期
以精子形成过程为例，判断各时期细胞名称。
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
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
减数分裂
有丝分裂
染色体与DNA曲线图的比较
间
减Ⅰ
减Ⅱ
2n
4n
2n
4n
间期
前期
中期
后期
末期
DNA
DNA
染色体
染色体
（三）专题
专题：有丝分裂和减数分裂的比较
减数分裂的过程：
植物细胞有丝分裂过程：
体细胞
都有纺锤体的出现，染色体复制一次
体细胞
1次
2次
原始生殖细胞
1次
1次
无联会、分离
有同源染色体联会、分离
2
雄性4个，雌性1个
有性生殖细胞
2N→4N→2N
2N→N；N→2N→N
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 01.减数分裂与有丝分裂异同点
02.图像的鉴别方法
判断下列细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？
有
减Ⅱ
无
减Ⅱ
二看有无
同源染色体
三判断
同源染色体行为
“三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像
一数染
色体数目
奇数
偶数
若均等分裂则为第一极体、次级精母细胞
若不均等分裂则一定为次级卵母细胞
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板上→减Ⅰ中
同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
减Ⅱ前期
减Ⅰ前期
减Ⅱ前期
有丝前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝后期
判断下列细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？
小结
减数分裂和受精作用
魏斯曼关于减
数分裂的预测
精子的形成
过程
1.场所：睾丸的曲细精管中
相关概念
同源染色体：在减数分裂过程中两两配对；形状和大小
一般都相同；一条来自父方，一条来自母方。
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.精子形成过程：
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4条染色单体。
交叉互换：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发
生部分片段的交换现象。
理科区分补充
思考：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？
1.结合不同分裂时期的特点判断细胞分裂的方式及时期
（1）前期图
散乱排列
无：
有
减数分裂Ⅰ，如图2
前期
有无同源染色体
减数分裂Ⅱ，如图3
是否联会
是
否
有丝分裂，如图1
图1
图2
图3
1.结合不同分裂时期的特点判断细胞分裂的方式及时期
（2）中期图
整齐排列
无：
有
减数分裂Ⅰ，如图5
中期
有无同源染色体
减数分裂Ⅱ，如图6
同源染色体是否整齐排列在赤道板两侧
是
否
有丝分裂，如图4
图4
图5
图6
1.结合不同分裂时期的特点判断细胞分裂的方式及时期
（3）后期图
分离
无：
有
减数分裂Ⅰ，如图8.9
后期
有无同源染色体
减数分裂Ⅱ，如图10.11
是否有姐妹染色单体
是
否
有丝分裂，如图7
图7
图9
图11
图8
图10
一数
数染色体数目
奇数
偶数
减Ⅱ
二看
有无同源染色体
无：减Ⅱ
若均等分裂则为第一极体、次级精母细胞
若不均等分裂则一定为次级卵母细胞
三判断
有
联会、四分体→减Ⅰ前
同源染色体排列在赤道板上→减Ⅰ中
同源染色体分离→减Ⅰ后
若无上述特殊行为→有丝分裂
2.结合染色体数的奇，偶数识别细胞分裂方式
减Ⅱ前期
减Ⅱ前期
有丝前期
减Ⅰ中期
减Ⅱ中期
有丝中期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
有丝后期
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
有丝分裂前期
减数第一次分裂前期
减数第二次分裂前期
有丝分裂中期
减数第二次分裂中期
减数第一次分裂中期
1.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法错误的是（ ）
A．具有同源染色体的细胞有①②③
B．动物睾丸中可能同时出现这四种细胞
C．进行有丝分裂的细胞为①和③
D．④是初级精母细胞
“同”为同一“次”
“同”为同一“次”
“补”为同一“初”
初级精母细胞
次级精母细胞
3、同一精原细胞产生的四个精子细胞分析：
相同
相同
互补
或
A
a
B
b
A
A
【思考】某雄性个体具2对同源染色体,分别用AaBb表示，则
（1）其一个精原细胞产生几个精子？共几种？
（2）该个体最多可产生几种精子？分别是？
a
a
a
b
b
b
A
B
B
B
A
A
A
A
B
B
B
B
a
a
a
a
a
b
b
b
b
b
B
A
4个；
AB、ab和Ab、aB
AB、ab或Ab、aB
这4个精子染色体组成的特点？
两两相同，且互补
染色体复制
联会
A．aBc、AbC、aBc、AbC B．AbC、aBC、Abc、abc
C．AbC、Abc、abc、ABC D．abC、abc、aBc、ABC
1、如果精原细胞有三对同源染色体，A和a、B和b、C和c，下列哪四个精子是来自同一个精原细胞的 ( )
A
2、青蛙的100个初级卵母细胞，分裂后产生( )
A.100个卵细胞和300个极体
B.100个卵细胞和200个极体
C.200个卵细胞和200个极体
D.100个卵细胞和100个极体
A
3、次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是（ ）
B
4、下图是某生物的精细胞，可能来自同一个初级精母细胞的是（ ）
A．①②⑤ B．②④⑤ C．①③④ D．①④⑤
A
欢迎各位老师指导
THANK YOU
