减数分裂和受精作用 高一生物人教版必修2

问题探讨●生长周期短●繁殖快●染色体少易观察体细胞配子问题探讨特殊过程特殊过程魏斯曼预测受精证实减半恢复减数分裂观察蝗虫精母细胞减数分裂装片受精作用减数分裂和受精作用基因和染色体的关系概念：a.范围：b.时期：d.过程：c.特点：e.结果：进行

的生物。一定是真核生物有性生殖原始生殖细胞形成

时。成熟生殖细胞染色体数目减半的细胞分裂成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的

。一半染色体只复制一次，而细胞分裂两次

是一种特殊的有丝分裂1减数分裂①

减数分裂的概念f.场所：植物的

、子房，动物的

、卵巢花药睾丸1减数分裂②

精子的形成过程a.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精子原始的雄性生殖细胞有丝分裂增殖高等动植物细胞：

人和其他哺乳动物：有性生殖器官内睾丸变形1减数分裂②

精子的形成过程b.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

次，细胞在减数分裂过程中连续分裂

次，最后形成

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）。减数分裂后，精细胞再经过

形成成熟的雄性生殖细胞——精子。1两4变形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a.减数分裂前的间期特征：体积增大染色体复制（DNA复制，蛋白质合成）复制后每条染色体由两条姐妹染色单体构成精原细胞初级精母细胞（原始的生殖细胞）1减数分裂②

精子的形成过程b.减数分裂I前期特征：染色质缩短变粗同源染色体两两配对（联会）四分体交叉互换初级精母细胞初级精母细胞减I前期1减数分裂②

精子的形成过程减数分裂I开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并进行两两配对。配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，

同源染色体概念：1减数分裂②

精子的形成过程精子

卵细胞BbAa精原细胞BbAa12345678初级精母细胞受精卵

个体一条来自父方，一条来自母方，叫作同源染色体。A和B、A和b为1和2、3和4为1和3、1和4为

同源染色体1和5、1和6为概念：非同源染色体姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体A和a、B和b为同源染色体非同源染色体的非姐妹染色单体1减数分裂②

精子的形成过程BbAa12345678初级精母细胞1-8表示染色单体A、a、B、b表示染色体Q：同源染色体的形态结构一定相同吗？

同源染色体概念：1减数分裂②

精子的形成过程12345678910111213141516171819202122231234567891011121314151617181920212223男女同源染色体的形状、大小未必都相同（XY染色体)大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，即含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。染色体组概念：1减数分裂②

精子的形成过程同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，称为染色体的互换。意义：导致基因重组，产生多种配子。四分体：联会：互换：概念：1减数分裂②

精子的形成过程b.减数分裂I前期特征：染色质缩短变粗同源染色体两两配对（联会）四分体交叉互换初级精母细胞初级精母细胞减I前期1减数分裂②

精子的形成过程染色体_____条

染色体组____个染色单体______条DNA________条同源染色体____对2n4n4nn2c.减数分裂I中期

特征：各对同源染色体排列在赤道板两侧着丝粒都附着在纺锤丝上初级精母细胞初级精母细胞减I中期1减数分裂②

精子的形成过程d.减数分裂I后期特征：在纺锤丝的牵引下，同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动。非同源染色体自由组合。初级精母细胞初级精母细胞减I后期1减数分裂②

精子的形成过程同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合1减数分裂②

精子的形成过程e.减数分裂I末期特征：一个初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞，染色体数目减半。初级精母细胞次级精母细胞由于同源染色体的分离，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。因此，减数分裂中染色体数目的减半发生在减数分裂I。1减数分裂②

精子的形成过程f.减数分裂II前期特征：染色体散乱排布在细胞中次级精母细胞Ⅰ和Ⅱ之间间期很短，染色体不再复制减II前期1减数分裂②

精子的形成过程g.减数分裂II中期特征：染色体的着丝粒排列在赤道板上次级精母细胞次级精母细胞减II中期1减数分裂②

精子的形成过程h.减数分裂II后期

特征：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开，成为两条染色体。纺锤丝牵引下，这两条染色体分别向细胞两极移动。次级精母细胞次级精母细胞减II后期1减数分裂②

精子的形成过程i.减数分裂II末期

特征：减数分裂结束，两个次级精母细胞形成四个精细胞。次级精母细胞精细胞1减数分裂②

精子的形成过程j.变形

特征：精细胞精子细胞核变成精子的头部，部分细胞质变成精子的尾部，另外，大部分的细胞质和多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体会被留下来。1减数分裂②

精子的形成过程1减数分裂②

精子的形成过程同源染色体同源染色体非同源染色体初级精母细胞减Ⅱ后期次级精母细胞减Ⅰ前期初级精母细胞减Ⅱ前期次级精母细胞减Ⅱ末期精细胞减Ⅰ中期初级精母细胞减Ⅱ中期次级精母细胞下图均为某二倍体生物体内的细胞，说出下列是何种细胞，处于何时期？小试牛刀1.下列关于同源染色体的叙述，错误的是()A．同源染色体的形状、大小不一定相同B．形状、大小相同的染色体不一定是同源染色体C．在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体D．一条来自父方一条来自母方的染色体一定是同源染色体小试牛刀DXY染色体姐妹染色单体分离后2.下列有关四分体的叙述，不正确的是()A．每个四分体包含一对同源染色体的四条染色单体B．染色体互换现象发生在四分体时期C．经过复制的同源染色体都能形成四分体D．每个四分体中含有4个双链的DNA分子小试牛刀C有丝分裂过程中3.下列①～④为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图。按分裂时期的先后排序，正确的是（

）A.①②③④B.②①④③C.③④②① D.④①③②小试牛刀B4.下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(

)A．①与② B．①与③C．②与③ D．②与④小试牛刀Ca.卵细胞形成的场所：高等动植物细胞：人和其他哺乳动物：有性生殖器官内卵巢1减数分裂③

卵细胞的形成过程卵泡卵细胞人的卵巢卵原细胞(2N)卵原细胞(2N)有丝分裂卵细胞(N)减数分裂（部分）拓展：对于人类和绝大多数哺乳动物来说，卵原细胞的有丝分裂发生在胚胎期，并且在胚胎期就形成初级卵母细胞b.卵细胞形成的过程：1减数分裂③

卵细胞的形成过程卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞第一极体第二极体减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ不久，三个极体就退化消失。精子的形成过程卵细胞的形成过程不同点分裂场所分裂过程分裂结果相同点睾丸的曲细精管始于卵巢，成熟于输卵管连续分裂细胞质均等分裂有变形期不连续分裂细胞质存在不均等分裂无变形期一个精原细胞分裂形成四个（两种）精子一个卵原细胞分裂形成一个卵细胞和三个（两种）极体（退化消失）(1)染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：

①染色体都是在减Ⅰ的间期复制；

②减Ⅰ都是同源染色体联会、分离；

③减Ⅱ都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开。(2)产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减半精子和卵细胞形成过程的比较1减数分裂1减数分裂对象时期特点结果进行有性生殖的生物产生成熟生殖细胞时细胞分裂2次，而染色体复制一次成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半精（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）减数分裂示意图++请写出下列各细胞(二倍体生物)的名称：初级精母细胞初级卵母细胞次级卵母细胞次级精母细胞或极体小试牛刀减数分裂Ⅰ后期，实现了同源染色体分离，非同源染色体自由组合减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ玉米(雌雄异花)的染色体核型为2n＝20，其减数分裂过程中可以形成10个四分体减数分裂过程中姐妹染色单体的分离是星射线牵引的结果，发生在减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞在某一时期和体细胞染色体数目相同雌果蝇体细胞中有4对同源染色体，经减数分裂得到的卵细胞有2对同源染色体人的一个精原细胞产生两个相同精子的概率为1/223小试牛刀√

√

√

×√

××小试牛刀1.如图所示为某动物卵原细胞中染色体组成情况，该卵原细胞经减数分裂产生3个极体和1个卵细胞，其中一个极体的染色体组成是①、③，则卵细胞中染色体组成是(

)A．②、④ B．①、③C．①、③或②、④ D．①、④或②、③C小试牛刀2.某哺乳动物卵原细胞形成卵细胞的过程中，某时期的细胞如图所示，其中①～④表示染色体，a～h表示染色单体。下列叙述正确的是(

)A．图示细胞为次级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅱ前期B．①与②的分离发生在减数分裂Ⅰ后期，③与④的分离发生在减数分裂Ⅱ后期C．该细胞的染色体数与核DNA分子数均为卵细胞的2倍D．a和e同时进入一个卵细胞的概率为1/16D精原细胞则D的概率为？1/2*1/2=1/4小试牛刀3.蜜蜂群体中蜂王和工蜂为二倍体(2n＝32)，雄蜂由卵细胞直接发育而来。下图为雄蜂产生精子过程中染色体行为变化示意图(染色体未全部呈现)，下列相关叙述正确的是(

)A．雄蜂和蜂王在形成成熟的生殖细胞过程中都存在同源染色体的分离B．雄蜂有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中都含有32条染色体C．雄蜂的减数分裂机制能保证1个精原细胞产生4个正常的精子D．雄蜂产生精子时非同源染色体的自由组合提高了精子中染色体组成的多样性B1减数分裂④

物质的数目变化间期减Ⅰ前期减Ⅰ中期减Ⅰ后期减Ⅰ末期减Ⅱ前期减Ⅱ中期减Ⅱ后期染色体：22221减Ⅱ末期11212N2N2N2NNNN2NN染色体变化曲线2N4N次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞减数分裂I减数分裂II同源染色体分离，染色体数目减半着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色体平均分配给子细胞1减数分裂④

物质的数目变化1减数分裂④

物质的数目变化间期减Ⅰ前期减Ⅰ中期减Ⅰ后期减Ⅰ末期减Ⅱ前期减Ⅱ中期减Ⅱ后期核DNA：减Ⅱ末期2→444422N→4N4N4N4N2N22212N2N2NN次级精母细胞2N4N精原细胞初级精母细胞精细胞减数分裂I减数分裂IIDNA复制同源染色体分离，染色体数目减半着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别进入不同的子细胞中核DNA变化曲线1减数分裂④

物质的数目变化1减数分裂④

物质的数目变化间期减Ⅰ前期减Ⅰ中期减Ⅰ后期减Ⅰ末期减Ⅱ前期减Ⅱ中期减Ⅱ后期染色单体：减Ⅱ末期0→444420→4N4N4N4N2N2202N2N0次级精母细胞2N4N精原细胞初级精母细胞精细胞减数分裂I减数分裂IIDNA复制同源染色体分离，染色体数目减半着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色单体变化曲线1减数分裂④

物质的数目变化21每条染色体上DNA数目的变化时期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成染色体DNA复制减数分裂I减数分裂II1减数分裂④

物质的数目变化小试牛刀1.下列对一成年男性体内细胞分裂的叙述，不正确的是(

)A．一个精子核中含有染色体23条、DNA分子23个、无同源染色体B．减数分裂Ⅰ前期有四分体23个、染色体形态24种、着丝粒46个C．有丝分裂中期含有92条染色单体、23对同源染色体、23个四分体D．减数分裂Ⅱ后期无同源染色体，染色体数目与体细胞相同C1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较区别有丝分裂减数分裂形成细胞类型特点形成子细胞数目染色体数目变化同源染色体的行为体细胞生殖细胞染色体复制1次，细胞分裂1次染色体复制1次，细胞分裂2次4个精子或1个卵细胞和3个极体2个2n→2n2n→n同源染色体联会、互换、分离等没有1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较减数第一次分裂、减数第二次分裂和有丝分裂的区别(视频)i.三个前期图的判断结论：A为有丝分裂前期，B为减数分裂Ⅰ前期，C为减数分裂Ⅱ前期。a.细胞图像题分析1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较ii.三个中期图的判断结论：A为有丝分裂中期，B为减数分裂Ⅱ中期，C为减数分裂Ⅰ中期。1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较a.细胞图像题分析iii.五个后期图的判断结论：A为有丝分裂后期，B为减数分裂Ⅱ后期(次级精母细胞或极体)，C为减数分裂Ⅰ后期(初级精母细胞)，D为减数分裂Ⅰ后期(初级卵母细胞)，E为减数分裂Ⅱ后期(次级卵母细胞)。1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较a.细胞图像题分析判断一个细胞分裂图像属于什么分裂什么时期？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1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较b.曲线图辨析ABBCDE

有丝分裂：

减数分裂：间期前期、中期减I前的间期减I，减II前、中期减数II后期、末期后期、末期CD段的实质！着丝粒分裂1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较i.通过染色体与核DNA的曲线区分两种分裂方式b.曲线图辨析1减数分裂⑤

减数分裂与有丝分裂的比较i.通过染色体与核DNA的曲线区分两种分裂方式小试牛刀1.下图表示雌果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质及其载体的数量。下列有关叙述错误的是(

)A．②③分别代表染色体和核DNAB．Ⅱ阶段可能发生四分体中非姐妹染色单体的互换C．处于Ⅲ阶段的细胞是次级卵母细胞或极体D．处于Ⅳ阶段的细胞中含有一个染色体组A小试牛刀2.如图为人体细胞正常分裂时有关物质或结构数量变化的曲线，下列分析正确的是(

)AA．若曲线表示有丝分裂过程中每条染色体上DNA数目变化的部分曲线，则n等于1B．若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的染色体组数变化的部分曲线，则n等于2C．若曲线表示减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的核DNA数目变化的部分曲线，则2n等于46D．若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况，则a→b可能存在细胞质不均等分裂3.下图表示细胞分裂和受精作用过程中，核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析可得出（

）①a阶段为有丝分裂、b阶段为减数分裂②L→M所示过程与细胞膜的流动性有关③GH段和OP段，细胞中含有的染色体数目是相等的④MN发生了核DNA含量的加倍A．①②④B．①②③C．①③D．②④小试牛刀Aa.实验原理2观察蝗虫精母细胞减数分裂装片b.实验选材

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。分裂旺盛的雄性个体生殖器官。如动物精巢、植物花药。2观察蝗虫精母细胞减数分裂装片Q:为什么为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料？为什么不选择雌性个体？蝗虫精母细胞染色体数目较少，染色体较大，易于观察。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。c.实验步骤ii.低倍镜观察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iii.高倍镜观察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iv.绘图根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图2观察蝗虫精母细胞减数分裂装片i.装片制作(同有丝分裂装片制作过程)：解离→漂洗→染色→制片。2观察蝗虫精母细胞减数分裂装片2观察蝗虫精母细胞减数分裂装片Q: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？细胞已被杀死固定，不能动态变化；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。Q:若某生物体细胞的染色体数为2n，在精巢内只能观察到染色体数为n、2n的细胞分裂图像吗？精巢内的精原细胞既可进行有丝分裂，又可进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为n、2n、4n的不同的细胞分裂图像。1.下列关于“观察细胞减数分裂”实验的叙述中，错误的是()A.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察细胞的减数分裂B.用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片，更容易观察到减数分裂现象C.能观察到减数分裂现象的装片中，也可能观察到同源染色体的联会现象D.用洋葱根尖制成的装片，能观察到同源染色体的联会现象D小试牛刀2.下图①～⑤是用某种方法在显微镜(不用染色)下拍到的二倍体百合(2n＝24)某个细胞的减数分裂不同时期的图像。下列相关叙述正确的是()A.图中细胞分裂顺序为①→③→②→⑤→④B.图③中的细胞最多有48个DNA，24条染色体C.将捣碎的花粉置于载玻片上，滴加碱性染料染色制成临时装片D.图②③⑤细胞中均含有同源染色体A小试牛刀花药细胞质中DNA⑤无3受精作用Q:为什么同一对父母生下的孩子不一样？3受精作用①

配子中染色体组合的多样性染色体复制同源染色体分离精原细胞（A）初级精母细胞（B）次级精母细胞（C）次级精母细胞（D）染色单体分离精细胞（E）精细胞（F）精细胞（G）精细胞（H）AaBbAAaaBBbbAABBaabbABABababi.减数分裂I后期，非同源染色体自由组合不考虑交换3受精作用①

配子中染色体组合的多样性染色体复制同源染色体分离精原细胞（A）初级精母细胞（B）次级精母细胞（C）次级精母细胞（D）染色单体分离AaBbAAaaBBbbAABBaabbi.减数分裂I后期，非同源染色体自由组合精细胞（E）精细胞（F）精细胞（G）精细胞（H）AbAbaBaB来自同一次级精母细胞的精细胞染色体？C和D，E和G的关系是？互补不考虑交换3受精作用①

配子中染色体组合的多样性ii.减数分裂I前期，同源染色体非姐妹染色单体之间的互换染色体复制同源染色体分离精原细胞（A）初级精母细胞（B）次级精母细胞（C）次级精母细胞（D）染色单体分离精细胞（E）精细胞（F）精细胞（G）精细胞（H）AaBbAAaaBBbbAA’BBaa’bbABA’Ba’bab3受精作用①

配子中染色体组合的多样性只考虑非同源染色体自由组合，不考虑互换的情况。（Y与y、R与r分别表示两对同源染色体）比较项目YyRr个体能产生配子的种类含n对同源染色体个体产生的配子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2种（YR、yr或Yr、yR）4种（YR、yr、Yr、yR）1种（YR或yr或Yr或yR）4种（YR、yr、Yr、yR）2n种2种2n种1种3受精作用①

配子中染色体组合的多样性若考虑互换，会增加配子的种类，如一个含n对同源染色体的生物产生的配子种类会大于2n种。1.果蝇的体细胞中含有四对同源染色体（A与a、B与b、C与c、D与d），在不发生互换的情况下，它的一个初级精母细胞在进行减数分裂后能形成几种类型的精子( )A．2种 B．4种 C．8种 D．16种A小试牛刀2.下图甲表示某动物精原细胞中的一对同源染色体，在减数分裂过程中该对同源染色体发生了互换，结果形成了①～④所示的四个精细胞。这四个精细胞中，来自同一个次级精母细胞的是(

)A．①与② B．①与③C．②与③ D．②与④C小试牛刀卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。a.概念：3受精作用②

受精作用细胞膜上的糖蛋白细胞膜的流动性c.过程:b.场所：输卵管3受精作用②

受精作用i.精子的_____进入卵细胞，_____留在外面。ii.卵细胞的_______发生生理反应，阻止其他精子再进入iii.精子的_______与卵细胞的_______相融合，使彼此的_______会合在一起。尾部细胞膜细胞核细胞核染色体头部3受精作用②

受精作用父方母方受精卵子代体细胞减数分裂受精作用分裂分化2N2N2N2NNN受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，且出现了同源染色体，保证了物种染色体数目的稳定。受精卵细胞核：细胞质：精子的核+卵细胞核几乎全由卵细胞提供受精卵的核DNA：受精卵的质DNA：父母各给一半。几乎全来自于母亲。d.结果:3受精作用②

受精作用e.意义:3受精作用②

受精作用i.生物遗传的稳定性ii.同一双亲后代的多样性减数分裂和受精作用保证了前后代染色体数目的稳定减数分裂形成配子的多样性雌雄生殖细胞的结合具有随机性减I后期非同源染色体的自由组合减I前期，同源染色体非姐妹染色单体之间的互换e.意义:3受精作用②

受精作用i.生物遗传的稳定性ii.同一双亲后代的多样性子代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性果蝇(有性生殖)蓟马(主要孤雌生殖)VS拓展:3受精作用②

受精作用同卵双胞胎：一个精子与一个卵细胞结合完成受精作用后，受精卵一分为二变为2个一样的细胞，然后发育成为2个个体，因为2个个体源自同一个受精卵，所以叫同卵双胞胎。