减数分裂和受精作用-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修二

第1节减数分裂和受精作用12减数分裂精子的形成过程（第一部分）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。讨论：配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？①配子中的染色体数目是体细胞中的一半；②配子的染色体是体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。体细胞配子果蝇体细胞和配子的染色体示意图雌性雄性问题探讨德国动物学家魏斯曼从理论上预测：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。特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂（meiosis）1减数分裂(1)精子产生的场所：睾丸曲细精管精原细胞精细胞性成熟后减数分裂睾丸精子(原始的雄性生殖细胞)有丝分裂2nnn2精子的形成过程在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。精细胞再经过变形，就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子减数分裂Ⅰ染色体复制减数分裂Ⅱ变形2精子的形成过程（1）

减数分裂的全过程：2精子的形成过程（1）

减数分裂的全过程：2精子的形成过程（2）

减数分裂的过程：初级精母细胞染色体复制体积增大精原细胞间期①染色体复制（DNA复制，有关蛋白质的合成）②中心粒倍增2精子的形成过程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

。（

）联会四分体互换基因重组相同减数分裂Ⅰ前期初级精母细胞联会2精子的形成过程同源染色体:形状和大小一般相同，一条来自父方、一条来自母方的一对染色体。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。减数分裂Ⅰ前期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）2精子的形成过程含有

染色单体

同源染色体

染色体

染色单体

DNA分子四条1对2条4条4个1个四分体四分体中的

，经常会发生缠绕，并

相应的片段。非姐妹染色单体交换2精子的形成过程减数分裂Ⅰ中期①

（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2精子的形成过程减数分裂Ⅰ后期①在纺锤丝的牵引下，配对的两条

分离，

自由组合。（

）同源染色体非同源染色体基因重组初级精母细胞2精子的形成过程减数分裂Ⅰ末期①一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2精子的形成过程减数分裂Ⅱ前期次级精母细胞①减Ⅰ末期结束紧接着进入减Ⅱ前期；（间期可忽略）②

染色体复制，非同源染色体散乱分布；③前期过程与有丝分裂

，但没有

。相似同源染色体不进行2精子的形成过程减数分裂Ⅱ中期次级精母细胞①非同源染色体的

排列在

上。着丝粒赤道板2精子的形成过程减数分裂Ⅱ后期①着丝粒

；②

分离，分别向两极移动；③染色体数目

。姐妹染色单体暂时加倍分裂次级精母细胞2精子的形成过程减数分裂Ⅱ末期①减数第二次分裂完成，形成

。4个精细胞2精子的形成过程注意：该过程不属于减数分裂。2精子的形成过程知识梳理12卵细胞的形成减数分裂过程中数量的变化减数分裂和有丝分裂的区分3（第二部分）卵巢卵原细胞卵细胞减数分裂(1)卵细胞产生的场所：卵巢图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1卵细胞的形成(2)卵细胞产生的过程视频：1卵细胞的形成(2)卵细胞产生的过程图：1卵细胞的形成（3）卵细胞和精子形成的过程差异：比较项目精子的形成卵细胞的形成不同点形成产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1卵细胞的形成减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ细胞名称变化染色体的主要行为同源染色体着丝粒变化染色体数目减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较（以精子的形成为例）初级精母细胞

次级精母细胞次级精母细胞

精细胞1.同源染色体联会，形成四分体；2.四分体中非姐妹染色单体间可能会发生染色体互换；3.同源染色体成对排列在赤道板两侧；4.同源染色体分离。1.非同源染色体成单排列在赤道板上；2.着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。有无不分裂分裂2nnnn减数分裂的概念深入理解对象：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细胞连续分裂两次，而染色体只复制一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

间期减Ⅰ前减Ⅰ中减Ⅰ后减Ⅰ末减Ⅱ前减Ⅱ中减Ⅱ后减Ⅱ末染色体染色单体DNA次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞40-84-84884884882442442444042022N0-4N2N-4N2N4N4N2N4N4N2N4N4NN2N2NN2N2NN2N2N2N02NN0N2减数分裂过程中数量的变化（以两对染色体为例）曲线①：染色体数量变化2减数分裂过程中数量的变化曲线②：核DNA数量变化2减数分裂过程中数量的变化曲线③：染色单体数量变化2减数分裂过程中数量的变化(1)减数分裂Ⅰ、减数分裂∥和有丝分裂的区别视频：3细胞时期判断(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的图形判断法：时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂前期有同源染色体联会，形成四分体有同源染色体无同源染色体3细胞时期判断时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂中期着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体四分体排列在赤道板两侧着丝粒排列在赤道板上，无同源染色体(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的图形判断法：3细胞时期判断(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的图形判断法：时期有丝分裂减数第一次分裂减数第二次分裂后期着丝粒分裂，有同源染色体(看左右）同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有同源染色体（看上下）着丝粒分裂，无同源染色体(看左右）3细胞时期判断(3)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的判断规律：3细胞时期判断(3)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的判断规律：3细胞时期判断(3)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ和有丝分裂的判断规律：（三看识别法：一看奇数偶，二看同源，三看行为）减Ⅱ减Ⅱ有丝分裂减Ⅰ前期奇数偶数无同源染色体有同源染色体有以下行为无以下行为①联会、形成四分体②同源染色体排列在赤道板两侧③同源染色体分离减Ⅰ中期减Ⅰ后期3细胞时期判断根据染色体的行为判断处于什么时期减Ⅱ中期有丝后期减Ⅰ前期有丝中期减Ⅱ前期减Ⅱ末期当堂巩固一、概念检测1．与有丝分裂不同，减数分裂形成的成熟生殖细胞中的染色体数目会减少。判断下列相关表述是否正确。（1）玉米体细胞中有10对染色体，经过减数分裂后，卵细胞中染色体数目为5对。（

）（2）在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ。（

）×√练习与应用2．蝗虫的体细胞中有24条染色体，在观察蝗虫的细胞时，下列现象能够说明该细胞处于减数分裂的是（

）A．出现染色单体B．同源染色体联会C．染色体移向细胞的两极D．子细胞中有24条染色体B练习与应用3．下图所示的细胞最可能是

（

）A．卵细胞B．初级精母细胞C．次级卵母细胞D．有丝分裂前期的细胞C练习与应用4．下图所示的细胞正在进行细胞分裂，识图回答问题。（1）这个细胞正在进行哪种分裂？为什么？（2）细胞中有几条染色体？几条染色单体？（3）细胞中有几对同源染色体？哪几条染色体是非同源染色体？（4）细胞中包含哪些姐妹染色单体？（5）这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？（6）尝试画出这个细胞的分裂后期图。减数分裂，因为细胞中出现了四分体。482对A与C、A与D、B与C、B与D是非同源染色体a与a`、b与b`、c与c`、d与d`2条练习与应用二、拓展应用1．下图是水稻花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。图中的短线表示长度为5μm。请你说说怎样判断图中的细胞处于减数分裂Ⅰ还是减数Ⅱ。根据细胞大小、染色体的形态、位置和数目判断细胞处于减数分裂的哪个时期。练习与应用2．经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请选择你认为最便捷的途径寻找答案。不一定，若减数分裂过程中发生异常，比如减数分裂Ⅰ时联会的同源染色体有1对或几对没有分别移向细胞两极，而是集中到一个次级精(卵)母细胞中，再经过减数分裂Ⅱ形成的精子或卵细胞中染色体的数目，就会比正常的多一条或几条染色体。再例如，在减数分裂过程中（无论减数分裂Ⅰ还是减数分裂Ⅱ）中，染色体已移向细胞的两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体数目加倍的现象。练习与应用3．在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎只保留了细胞核，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，大部分细胞质及多数细胞器被丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？精子和卵细胞结合时，头部先进入卵细胞内，精子头部几乎只保留了细胞核，这就保证了遗传物质能够先进入卵细胞，部分细胞质变成了精子的颈部和尾部，使精子具备了适于游动的能力；大部分细胞质及多数细胞器丢失，避免了受精过程中因为不必要的细胞组分而消费能量；全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部，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。练习与应用12配子的多样性受精作用观察细胞的减数分裂的实验3（第三部分）配子多样性的视频分析：1配子的多样性类型一类型二基因型为YyRr的个体（无染色体互换）产生配子的情况：项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞一个雄性个体一个卵原细胞一个雌性个体4种2种(YR、yr或Yr、yR)4种(YR、yr、Yr、yR)4种(YR、yr、Yr、yR)1种(YR或yr或Yr或yR)4种4种4种①自由组合：减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因自由组合。(基因重组）1配子的多样性假设某种生物体细胞中有n对同源染色体：若无染色体互换，该原始生殖细胞可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。若无染色体互换，该生物体可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。2n2或12n2n1配子的多样性复制减数分裂AdaD(2种)复制AdaD

(4种)AD

ad

交叉互换

减数分裂重组型

基因型为AaDd的个体（染色体交叉互换）产生配子的情况：项目可能产生配子的种类实际能产生配子的种类一个精原细胞一个雄性个体一个卵原细胞一个雌性个体4种4种(AD、Ad、aD、ad)4种(AD、Ad、aD、ad)4种(AD、Ad、aD、ad)1种(AD或Ad或aD或ad)4种4种4种②互换(基因重组）1配子的多样性假设某种生物体细胞中有n对同源染色体，若有染色体互换且每对同源染色体均发生一次互换。①该原始生殖细胞可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。②该生物体可能产生

种配子；

实际上经减数分裂能产生

种配子。4n4或14n4n1配子的多样性正常对照减Ⅰ异常分裂③减Ⅰ异常分裂（变异类型：

）染色体数目变异1配子的多样性异常正常④减Ⅱ异常分裂（变异类型：

）染色体数目变异1配子的多样性①减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，导致非同源染色体上非等位基因自由组合（基因重组）。②减数第一次分裂前期，联会的同源染色体非姐妹染色单体互换，导致染色单体上的基因重组。③减Ⅰ异常分裂(染色体数目变异)④减Ⅱ异常分裂（染色体数目变异）配子多样性的原因：1配子的多样性精卵识别精子头部进入卵细胞卵细胞的细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其它精子再进入精卵细胞核融合受精卵①受精作用的过程2受精作用①受精作用的过程受精卵的遗传物质（DNA）=

。（

方）（

方）

核（DNA）+质（DNA）

父方+母

1:1母2受精作用②减数分裂和受精作用的意义遗传稳定性遗传多样性配子形成受精作用减数分裂形成的配子中的染色体数目减半；而且每个配子中的染色体是一整套非同源染色体的组合。卵细胞和精子的结合，使受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，生物体的性状是由染色体上的遗传物质控制的，因此，染色体数目的恒定维持了遗传的稳定性。在减数分裂过程中，联会时非姐妹染色单体间的互换，减数分裂Ⅰ时非同源染色体的自由组合，都导致了配子中染色体组合的多样性。卵细胞和精子的随机结合，进一步增加了受精卵中染色体组合的多样性，因此增加了遗传的多样性。2受精作用②减数分裂和受精作用的意义1.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.为生物提供变异的来源，有利于生物对环境的适应和进化。2受精作用③减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系母亲父亲减数分裂减数分裂卵细胞精子受精作用受精卵有丝分裂子代体细胞分化有丝分裂分化有丝分裂分化2受精作用③减数分裂、有丝分裂和受精作用的联系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2受精作用【实验原理】(1)蝗虫的精母细胞进行减数分裂形成精细胞，再形成精子。此过程要经过两次连续的细胞分裂：减数第一次分裂和减数第二次分裂。(2)在减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。3观察细胞的减数分裂的实验【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。3观察细胞的减数分裂的实验【实验结果】3观察细胞的减数分裂的实验【讨论】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。减数分裂Ⅰ减Ⅰ前期①联会、形成四分体②同源染色体排列在赤道板两侧③同源染色体分离减Ⅰ中期减Ⅰ后期减数分裂∥减∥前期①非同源染色体排列混乱②非同源染色体的着丝粒排列在赤道板上③姐妹染色单体分开移向细胞两极减∥中期减∥后期（数目多）（数目少）3观察细胞的减数分裂的实验【讨论】2．减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ相比，中期细胞中染色体的不同点是什么？末期呢？减数分裂Ⅰ中期：同源染色体分别排列在细胞中央的赤道板两侧。减数分裂∥中期：非同源染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。减数分裂Ⅰ末期：两极的染色体由一整套非同源染色体组成，其数目是体细胞染色体数目一半，每条染色体均由两条姐妹染色单体构成。减数分裂∥末期：末期细胞两级的染色体不含染色单体。3观察细胞的减数分裂的实验【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周期的不同阶段。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。3观察细胞的减数分裂的实验一、概念检测1．大熊猫的体细胞有42条染色体，判断下列相关表述是否正确。（1）一只雄性大熊猫在不同时期产生的精子，染色体数目一般都是21条。（

）（2）一只雌性大熊猫在不同时期产生的卵细胞，其染色体组合具有多样性。（