第一节减数分裂和受精作用

1、第二章第二章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 第第1 1节节 减数分裂与受精作用减数分裂与受精作用魏斯曼预言魏斯曼预言与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼（A.Weismann，18341914）从理论上预测：）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，精子和的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。这个过程实际上是特殊的有丝分裂这个过程实际上是特殊的有丝分裂减数分裂减数分裂亲代亲代父本父本母本母本精子精子

2、卵细胞卵细胞受精卵受精卵子代个体子代个体（2N）（N）（2N）（2N）5 5 、结果：、结果：2 2 、发生的范围：、发生的范围：3 3 、发生的时期：、发生的时期：4 4 、特点：、特点：进行进行有性有性生殖的生物生殖的生物成熟生殖细胞中染色体数目只有成熟生殖细胞中染色体数目只有原来的原来的一半一半染色体复制染色体复制一次一次，细胞连续分裂，细胞连续分裂二次二次1 1 、概念：、概念：原始生殖细胞原始生殖细胞 成熟生成熟生殖细胞殖细胞请问请问: :这些成群结队的精子从哪里来的这些成群结队的精子从哪里来的? ?一、精子的形成过程（以哺乳动物为例）一、精子的形成过程（以哺乳动物为例） 1 1、减

3、减前的前的间期间期精原细胞经过精原细胞经过染色体复制染色体复制（DNA分子复分子复制和蛋白质的合成），体积稍稍增大，成为制和蛋白质的合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞初级精母细胞。 2 2、减减前期前期同源染色体配对（联会）形成四分体同源染色体配对（联会）形成四分体几个概念几个概念配对配对的两条染的两条染色体，形状和大小色体，形状和大小一般都一般都相同相同，一条，一条来自来自父方父方，一条来，一条来自自母方母方。同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体 同源染色同源染色体体两两配对两两配对的的现象。现象。ABCD联会后的联会后的每对每对同源染色体会有同源染色体会有4 4条条染色单体。染色单

4、体。1 1个四分体个四分体 = 1 = 1对同源染色体对同源染色体 = 2= 2条染色体条染色体 = 4 = 4条染色单体条染色单体 = 4 = 4个个DNADNAA BC D a ab b c cd d 四分体中的四分体中的非姐妹染色单体非姐妹染色单体间常发生间常发生交叉交叉互换互换。如：如：a a 和和 b b；aa和和bb；a a和和bb；aa和和 b b各对同源染色体排列在赤道板上，各对同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。减减同源染色体彼此分离，同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。分别向细胞的两极移动。减减非同源染色体

5、自由组合。非同源染色体自由组合。12342413或者或者2314一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。减减末末1 1、出现、出现联会联会，形成，形成四分体四分体。 2 2、非姐妹染色单体发生、非姐妹染色单体发生交叉互换交叉互换。3 3、同源染色体分离同源染色体分离 ，非同源染色体自由组合。非同源染色体自由组合。4 4、子细胞、子细胞染色体数目减半染色体数目减半。1.1.减数分裂的染色体复制发生在什么时候？减数分裂的染色体复制发生在什么时候？减数第一次分裂前的间期减数第一次分裂前的间期 1 1、减、减前期前期 2 2、减、减中期中期 3 3、减、减后期后

6、期变形变形次级精母细胞次级精母细胞精子精子精细胞精细胞无交叉互换：无交叉互换：一个精原细胞一个精原细胞一次一次形成形成 个个精子。精子。一个精原细胞一次形成一个精原细胞一次形成 种种精子。精子。4 42 2减数第二次分裂的特点减数第二次分裂的特点1、染色体不复制；、染色体不复制；2、着丝点分裂，姐妹染色单体分离；、着丝点分裂，姐妹染色单体分离；3、DNA数量减半；数量减半；4、无同源染色体；、无同源染色体；减数分裂是特殊的有丝分裂。减数分裂是特殊的有丝分裂。出现纺锤丝和染色体；出现纺锤丝和染色体；但特有联会、四分体、同源染色体分离。但特有联会、四分体、同源染色体分离。有有丝丝分分裂裂精子细胞精

7、子细胞联会联会 四分体四分体精子精子初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞体细胞体细胞精原细胞精原细胞细细胞胞分分化化2、A和和C、B和和D称为：称为： ，a 和和a，b和和b， c和和c， d和和d称为：称为： ;3.一对同源染色体包含一对同源染色体包含 条染色体条染色体, 条染色条染色 单单体体, 个个DNA分子。分子。4882A和和B；C和和D244非同源染色体非同源染色体姐妹染色单体姐妹染色单体1.图中有染色体图中有染色体 条条, 染色单体染色单体 条条,DNA分子分子 个个; 图中有图中有同源染色体同源染色体 对对,分分别是：别是： 练习练习减数分裂过程中染色体数、减数分裂

8、过程中染色体数、DNADNA数、染色单体数数、染色单体数和同源染色体数的数量变化和同源染色体数的数量变化比较项目比较项目减数分裂第一次分裂减数分裂第一次分裂减数分裂第二次分裂减数分裂第二次分裂间期间期前前期期中中期期后后期期末末期期前前期期中中期期后后期期末末期期染色体数染色体数2 2N N2 2N N2 2N N2 2N NN NN NN N2 2N NN NDNADNA数数2 2a a4a4a4 4a a4 4a a4 4a a2 2a a2 2a a2 2a a2 2a aa a染色单体数染色单体数0 04 4N N4 4N N4 4N N4 4N N2 2N N2 2N N2 2N N

9、0 00 0同源染色体同源染色体对数对数N NN NN NN N0 00 00 00 00 02N2N染染 色色 体体 变变 化化 曲曲 线线次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞N4N次级精母细胞次级精母细胞2a2a4a4a精原细胞精原细胞核核DNA 变变 化化 曲曲 线线初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞a卵细胞产生部位：卵巢卵细胞产生部位：卵巢卵细胞形成过程图卵细胞形成过程图初级卵母细胞初级卵母细胞第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞卵细胞第二极体第二极体无交叉互换：无交叉互换：一个卵原细胞一个卵原细胞一次一次形成形成 1个个 1

10、种种 卵细胞。卵细胞。精子和卵细胞形成过程的比较精子和卵细胞形成过程的比较比较项目比较项目精子的形成过精子的形成过程程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程不不同同点点场所场所细胞质分裂细胞质分裂子细胞个数子细胞个数子细胞种类子细胞种类是否变形是否变形相同点相同点均等分裂均等分裂卵巢卵巢睾丸睾丸不均等分裂不均等分裂4 4个精细胞个精细胞不变形不变形染色体的变化规律都相同染色体的变化规律都相同变形变形1 1种卵细胞种卵细胞1 1个卵细胞个卵细胞2 2种精子种精子比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂不不同同点点发生部位发生部位染色体复制次数染色体复制次数细胞分裂次数细胞分裂次数有无同源染色体

11、有无同源染色体有无联会、四分体有无联会、四分体有无同源染色体分离有无同源染色体分离何时着丝点分裂何时着丝点分裂子细胞染色体数目子细胞染色体数目子细胞名称和数目子细胞名称和数目相相 同同 点点体细胞体细胞精巢、卵巢精巢、卵巢2 2次次 1 1次次1 1次次 1 1次次有有 有有 有有 无无有有 无无减减后期后期 后期后期减半减半 不变不变精子精子4 4个个卵细胞卵细胞1 1个个 体细胞体细胞2 2个个都有纺锤丝；都有纺锤丝；染色体的变化相近；染色体的变化相近；细胞图形辨别细胞图形辨别 单数：减单数：减 无无同源染色体同源染色体：减：减 双数双数 有有同源染色体同源染色体 有有联会行为联会行为：减

12、减 无无联会行为联会行为：有丝分裂：有丝分裂 着丝点分裂的后期（看一半）着丝点分裂的后期（看一半） 2、图中甲、乙、丙3个图分别表示某种生物（假定只含两对染色体）的3个正在进行分裂的细胞，据图回答：(1)甲图表示 时期。(2)乙图表示 时期。(3)丙图表示 时期。(4)乙图细胞分裂产生的子细胞是 细胞。(5)丙图细胞分裂产生的子细胞是 细胞。减数第一次分裂后期有丝分裂后期减数第二次分裂后期体精使精(卵)细胞种类繁多精精( (卵卵) )原细胞原细胞初级精初级精( (卵卵) )母细胞母细胞次级精次级精( (卵卵) )母细胞母细胞交叉时互换染色体的随机分配配子中染色体组合的多样性一个一个个体个体的精

13、原细胞可形成的精原细胞可形成 种精子。种精子。一个一个个体个体的卵原细胞可形成的卵原细胞可形成 种卵细胞。种卵细胞。（n为同源染色体对数）为同源染色体对数）2 2n n2 2n n配子中染色体组合的多样性：配子中染色体组合的多样性：配子多样性形成的原因：配子多样性形成的原因：1 1、减数分裂过程中，、减数分裂过程中，非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合。2 2、四分体时期，非姐妹染色单体发生、四分体时期，非姐妹染色单体发生交叉互换。交叉互换。受精的概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程受精的概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程卵细胞卵细胞 n受精卵核受精卵核 2 n卵核卵核 n+精子核精

14、子核 n实质实质: 精子细胞核与卵细胞核融合，精子细胞核与卵细胞核融合，精子细胞核内的精子细胞核内的 n 条染色体与卵细条染色体与卵细胞内的胞内的 n 条染色体合在一起形成具条染色体合在一起形成具有有 2 n 条染色体的受精卵细胞核。条染色体的受精卵细胞核。+精子精子 n二、受精二、受精作用作用有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵( ( 2 2 n n）卵细胞卵细胞（ n n ）精子精子( ( n n ）（雌）减（雌）减数分裂数分裂（雄）减（雄）减数分裂数分裂受精作用受精作用高等动物高等动物( (2 2 n n ）课堂练习：课堂练习：1.1.减数分裂使细胞连续分裂两次，而染色体在整个减数分裂使细胞连续

15、分裂两次，而染色体在整个分裂过程，只复制分裂过程，只复制_次的细胞分裂方式，减数次的细胞分裂方式，减数分裂的结果是分裂的结果是_。2.2.在减数分裂过程中，同源染色体两两配对叫做在减数分裂过程中，同源染色体两两配对叫做_每一对同源染色体含有四个染色单体，这叫做每一对同源染色体含有四个染色单体，这叫做_交叉互换发生在交叉互换发生在_时期。染色体数目减半是在时期。染色体数目减半是在减数减数_次分裂完成。次分裂完成。3.3.哺乳动物的卵细胞是在哺乳动物的卵细胞是在_中形成的，卵原细胞中形成的，卵原细胞经过经过_成为初级卵母细胞，然后经过减数第一成为初级卵母细胞，然后经过减数第一次和第二次分裂形成次和

16、第二次分裂形成1 1个个_和和_个极体，不久，个极体，不久，极体全部极体全部_。4.4.精子与卵细胞融合成为精子与卵细胞融合成为_的过程，叫的过程，叫_。1 1染色体数目减半染色体数目减半联会联会四分体四分体四分体四分体第一第一卵巢卵巢染色体复制染色体复制卵细胞卵细胞3 3消失消失受精卵受精卵受精作用受精作用1.1.减数分裂仅发生在减数分裂仅发生在 ( ) ( )A A、有性生殖的动物体。、有性生殖的动物体。 B B 有性生殖的植物体。有性生殖的植物体。C C、体细胞的形成和成熟过程、体细胞的形成和成熟过程 D D 原始生殖细胞的发育成熟过程原始生殖细胞的发育成熟过程2.2.减数分裂中染色体减

17、半的原因是减数分裂中染色体减半的原因是 ( ) ( )A A、细胞连续分裂两次、细胞连续分裂两次, , 染色体复制一次。染色体复制一次。B B、细胞分裂一次、细胞分裂一次, , 染色体复制两次。染色体复制两次。C C、细胞分裂一次、细胞分裂一次, , 染色体复制一次。染色体复制一次。D D、细胞连续分裂两次、细胞连续分裂两次, , 染色体复制两次。染色体复制两次。3.3.联会发生在联会发生在 () ()A A、精、精 ( ( 卵卵) ) 原细胞。原细胞。 B B、初级精、初级精 ( ( 卵卵) ) 原细胞。原细胞。C C、次级精、次级精 ( ( 卵卵) ) 原细胞。原细胞。 D D、精、精 (

18、 ( 卵卵) ) 细胞。细胞。DAB4.4.发生联会的染色体是发生联会的染色体是 ( ) ( )A A、一个来自父方一个来自母方的染色体。、一个来自父方一个来自母方的染色体。B B、经过复制形成的完全相同的染色体。、经过复制形成的完全相同的染色体。C C、全都来自父方、全都来自父方 ( ( 或母方或母方) ) 的染色体。的染色体。D D、一对姐妹染色单体。、一对姐妹染色单体。5.5.下列关于同源染色体的叙述中，正确的是下列关于同源染色体的叙述中，正确的是A A、同时来自父方或母方的两条染色体、同时来自父方或母方的两条染色体B B、分别来自父方和母方的两条染色体、分别来自父方和母方的两条染色体C

19、 C、减数分裂过程中联会配对的两条染色体、减数分裂过程中联会配对的两条染色体D D、大小形状相同的两条染色体、大小形状相同的两条染色体AC 6. .关于四分体的叙述，不正确的是关于四分体的叙述，不正确的是A A、染色体的交叉互换现象发生在四分体时期、染色体的交叉互换现象发生在四分体时期B B、四分体出现在减数第一次分裂过程中、四分体出现在减数第一次分裂过程中C C、经过复制的同源染色体都能形成四分体、经过复制的同源染色体都能形成四分体D D、每一个四分体都包含一对同源染色体、每一个四分体都包含一对同源染色体C8.8.有丝分裂与减数分裂相比，减数分裂特有的是：有丝分裂与减数分裂相比，减数分裂特有

20、的是：A DNAA DNA分子复制。分子复制。 B B 出现四分体。出现四分体。C C 着丝点分裂。着丝点分裂。 D D 出现纺锤体。出现纺锤体。9.9.水稻植株受精卵第一次分裂形成两个细胞的细胞分水稻植株受精卵第一次分裂形成两个细胞的细胞分裂方式是：裂方式是：A A 减数分裂减数分裂 B B 无丝分裂无丝分裂 C C 有丝分裂。有丝分裂。D D 有些是有丝分裂，有些是无丝分裂。有些是有丝分裂，有些是无丝分裂。1010、人体的下列细胞中，不具有同源染色体的细胞是：、人体的下列细胞中，不具有同源染色体的细胞是：A A、精原细胞。、精原细胞。 B B 、卵细胞。、卵细胞。C C、受精卵、受精卵 D D 、口腔上皮细胞、口腔上皮细胞B BC CB B11.11.某