2.1.1 减数分裂（课件）高一生物人教版2023-2024学年

第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用一、减数分裂情境导入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？果蝇在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇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4646464692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Ｆ１Ｐ×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动物细胞有丝分裂过程中期后期间期前期末期中心粒倍增中心粒发出星射线形成纺锤体细胞膜从细胞的中部向内凹陷，细胞缢裂成两部分纺锤丝牵引着染色体运动，每条染色体的着丝粒排列在赤道板上①每个着丝粒分裂、姐妹染色单体分开，成为两条染色体②子染色体分别移向两极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？精子形成的场所▲人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的▲精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂增殖▲每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同▲高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内曲细精管▲睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管,曲细精管中有大量精原细胞精原细胞是什么细胞呢？精子的形成过程精原细胞的分裂方式(2n)精原细胞一部分有丝分裂减数分裂一部分(2n)精原细胞精细胞(n)变形精子(n)所有的精原细胞都是进行有丝分裂吗？精子的形成过程减数分裂过程染色体复制一次减数第一次分裂(减数分裂Ⅰ)减数第二次分裂（减数分裂Ⅱ）减数分裂减数分裂前的间期精子的形成过程变形1个精原细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子1个初级精母细胞减数分裂前减数分裂后原始的生殖细胞成熟的生殖细胞精原细胞精子的形成过程减数分裂前的间期

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染色体复制是指完成DNA复制和有关蛋白质合成精子的形成过程减数分裂Ⅰ前期间期

发生联会现象——同源染色体两两配对的现象减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会能确保每对同源染色体的配对及分离。精子的形成过程减数分裂Ⅰ前期

形成四分体——联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体▲配对的两条染色体▲形状一般都相同▲大小一般都相同▲一条来自父方、一条来自母方同源染色体：四分体同源染色体染色体的长度着丝粒的相对位置通常用不同的颜色表示有丝分裂过程有同源染色体存在吗？姐妹染色单体是同源染色体吗？人类的X、Y染色体是一对同源染色体吗？四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数精子的形成过程减数分裂Ⅰ前期

四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段染色体互换示意图染色体互换照片增加了配子的遗传多样性互换▲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。核心探究辨析减数分裂的相关概念如图表示细胞分裂某时期的图像，请分析并回答下列问题：(1)图甲染色体中属于同源染色体的是哪些？哪些是非同源染色体？A、B是一对同源染色体；C、D是另一对同源染色体。属于非同源染色体的有：A、C，A、D，B、C，B、D。核心探究辨析减数分裂的相关概念如图表示细胞分裂某时期的图像，请分析并回答下列问题：(2)图乙中，a、a′的关系是

。a、b的关系是

。a、c的关系是

。a、a′和b、b′合称

。姐妹染色单体同源染色体中的非姐妹染色单体非同源染色体之间的非姐妹染色单体四分体核心探究辨析减数分裂的相关概念如图表示细胞分裂某时期的图像，请分析并回答下列问题：(3)四分体、染色体、染色单体和核DNA分子数之间的数量关系是怎样的？图乙中四分体、染色体、染色单体各有几个(条)?

1个四分体＝2条染色体＝4条染色单体＝4个核DNA分子。图乙中有2个四分体、4条染色体、8条染色单体。精子的形成过程减数分裂Ⅰ中期

每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上

各对同源染色体排列在细胞的赤道板两侧减数分裂Ⅰ中期减数分裂Ⅰ前期精子的形成过程减数分裂Ⅰ后期

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中期细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条减数分裂Ⅰ后期精子的形成过程减数分裂Ⅰ末期

在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞

细胞膜向内凹陷减数分裂Ⅰ后期次级精母细胞▲同源染色体分离，并分别进入两个子细胞▲减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ▲每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半每个次级精母细胞有同源染色体吗？精子的形成过程减数分裂Ⅱ前期→中期

每条染色体的着丝粒排列在中央赤道板的位置

染色体散乱地分布在细胞中

通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制减数分裂Ⅱ前期减数分裂Ⅱ中期中期前期精子的形成过程减数分裂Ⅱ后期

每条染色体的着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体

在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞的两极移动减数分裂Ⅱ中期减数分裂Ⅱ后期精子的形成过程减数分裂Ⅱ末期

细胞膜从中间向内凹陷，细胞均分成两个子细胞

2个次级精母细胞分裂成4个精细胞减数分裂Ⅱ后期精细胞与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体精子的形成过程变形期

精细胞变形成为精子

精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能摆动精细胞精子精子摆动所需要的能量主要由什么提供？精细胞的变形有何意义？精子的形成过程视频精子的形成过程精细胞精子初级精母细胞次级精母细胞精原细胞思维拓展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？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后期次级精母细胞思维拓展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)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。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×典例分析[典例2]如图①～⑥为细胞分裂模式图。下列各项中能正确表示同种生物减数分裂过程顺序的是(

)B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？学习小结精子精原细胞精原细胞有丝分裂减数分裂Ⅰ变形初级精母细胞次级精母细胞精细胞复制减数分裂Ⅱ1．下列关于四分体的叙述，正确的是(

)

A．一个四分体由4条染色体组成

B．一个四分体有4条姐妹染色单体

C．一个四分体有4个核DNA分子

D．含有四分体的细胞中，染色体数目与核DNA数目相等

习题巩固一个四分体由2条染色体组成，A错误；一个四分体含有4条染色单体，这4条染色单体并非都是姐妹染色单体，连接在同一个着丝粒上的2条染色单体才能称为姐妹染色单体，B错误；在四分体中，染色体数∶核DNA数＝1∶2，D错误。解析：C

复习旧知——有丝分裂复制子代细胞亲代细胞分裂（染色体平均分配）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。

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

一、卵细胞形成的过程阅读教材21-22页，结合教材图2-5，回答：任务一：1.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？

一、卵细胞形成的过程卵泡卵细胞人的卵巢（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放大植物的子房

一、卵细胞形成的过程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

一、卵细胞形成的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点分裂着丝点分裂减数第二次分裂

一、卵细胞形成的过程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：

一、卵细胞形成的过程项目精子形成过程卵细胞形成过程部位原始生殖细胞细胞质的分裂方式分裂结果是否变形睾丸精原细胞均等分裂一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)变形卵巢卵原细胞第一极体均等分裂，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

一、卵细胞形成的过程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(

)×××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(

)√√√×

一、卵细胞形成的过程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：图中

细胞一定来自雄性动物，

细胞一定来自雌性动物。B、GD、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

二、减数分裂过程中染色体、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2n→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n2n→n2n2n2n2n2n2n→nnn2n→n0→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n→00精原细胞精细胞

染色体数DNA数染色单体数440488488488244244244440220次级精母细胞初级精母细胞

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化2N4N

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。

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化4N2NN

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：

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化变化原因？4N2NN

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

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化4N2NN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

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化4N2NN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

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化前中后末有丝分裂(间期)减数分裂MⅡ后、末(间期)MⅠ

—MⅡ中（四）变式图：每条染色体上的DNA数

二、减数分裂过程中染色体、DNA与染色单体数目变化1/21ABCDE前中后末(间期)MⅡ后、末MⅠ

—MⅡ中(间期)（四）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

三、有丝分裂和减数分裂的比较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→2N2N→N；N→2N→N四、有丝分裂和减数分裂图像判断思考：如何判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？四、有丝分裂和减数分裂图像判断1.结合不同分裂