减数分裂和受精作用 高中生物人教版必修2

第2章基因和染色体的关系第1节减数分裂和受精作用01精子的形成过程回顾旧知：有丝分裂前期中期后期末期膜仁消失现两体形定数清

赤道齐粒裂数倍均两极膜仁重现消两体间期DNA的复制和有关蛋白质合成特点：染色体复制一次，细胞分裂一次结果：子细胞和亲代细胞染色体数相同意义：保持了亲代和子代之间遗传的稳定性46受精卵新个体父母9246（有丝分裂）924646（有丝分裂）（有丝分裂）462323德国动物学家魏斯曼。①科学家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理论预测通过显微镜观察证实了魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂：减数分裂。③证实导入——若通过有丝分裂产生配子会怎样？重生之上课打瞌睡的我成为果蝇

体细胞

配子果蝇体细胞和配子染色体示意图♀♂

教室里突然飞来了一只果蝇。他是谁？哦，他是你那上课打瞌睡的同桌。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。你顺手就把它抓住进行科学研究。1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么联系？②配子的染色体来自体细胞中每对染色体中的一条染色体。2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想？右图为黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。①配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半。精子、卵细胞相当于孟德尔定律中的配子如何才能实现染色体数目减半呢？一、精子的形成过程大量精原细胞曲细精管

据统计，一个成年健康男子每天大约可以产生2亿个精子。那么，精原细胞通过什么方式产生呢？有丝分裂场所高等动物：睾丸低等动物/昆虫：精巢植物：雄蕊的花药有丝分裂体细胞(2n)

精原细胞（原始生殖细胞）精原细胞精子精细胞(2n)(n)(n)(2n)有丝分裂减数分裂变形成熟的生殖细胞一、精子的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）减数分裂前的间期间期不属于有丝分裂过程，也不属于减数分裂过程，间期只是为有丝分裂和减数分裂准备物质基础。一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂前的间期精原细胞（原始生殖细胞）染色体复制初级精母细胞①精原细胞的体积增大，中心体复制①特征：③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:2N4N4N②细胞名称精原细胞初级精母细胞②染色体复制（DNA复制和有关蛋白质合成），呈染色质丝状态③DAN含量倍增，姐妹染色单体形成，染色体数目不变一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂前期（1）

两两配对发生

，形成

。（2）

同源染色体中非姐妹染色单体间可发生

。（3）核膜消失、核仁解体、纺锤体出现，染色质变为染色体。①特征：联会四分体交叉互换

同源染色体③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:2N4N4N②细胞名称初级精母细胞有丝分裂前期一对同源染色体同源染色体联会四分体初级精母细胞一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂前期一个四分体=一对同源染色体=两条染色体=四条染色单体同源染色体：体细胞中形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方的两条染色体。联会：在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫作联会。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。同源染色体父方母方四分体中的非姐妹染色单体可发生交叉互换一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂前期同源染色体的识别相同相同不同abAB一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂前期人体染色体核型图一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂前期分析左图次级精母细胞，回答下列问题:(1)该细胞有

对同源染色体，分别是:

(2)该细胞有

个四分体。分别是:(3)该细胞有

条染色体，有

个DNA分子。(4)该细胞中哪些属于非姐妹染色的单体:21和2,3和421和2,3和448a和ba和b’a'和ba'和b'c和dc和d’c'和dc'和d’一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂中期初级精母细胞①特征：③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:2N4N4N②细胞名称初级精母细胞同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧。每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。有丝分裂中期一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂后期①同源染色体分离，分别向细胞两级移动②非同源染色体自由组合①特征：③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:2N4N4N②细胞名称初级精母细胞初级精母细胞有丝分裂后期一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂后期84762315如果有4对同源染色体，有多少种分配方式？产生多少种子细胞？意义：使配子的种类多种多样，增加了生物的变异824=1623223=8388608种一、精子的形成过程——减Ⅰ分裂末期

同源染色体平均分配到两个子细胞，染色体数目减半。①特征：③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:N2N2N②细胞名称初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞（2个）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ一、精子的形成过程——减Ⅱ分裂前期

减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或间期时间很短，染色体不再复制，染色体散乱排布在细胞中，无同源染色体，中心体复制。①特征：次级精母细胞③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:N2N2N②细胞名称次级精母细胞（2个）一、精子的形成过程——减Ⅱ分裂中期

染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。①特征：次级精母细胞③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:N2N2N②细胞名称次级精母细胞（2个）有丝分裂中期一、精子的形成过程——减Ⅱ分裂后期①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成两条染色体，分别向细胞两极移动；①特征：②染色体数目加倍，细胞质均等分裂。③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:2N2N0②细胞名称次级精母细胞（2个）次级精母细胞一、精子的形成过程——减Ⅱ分裂末期①减数分裂结束，形成四个精细胞。①特征：②染色体数目和DNA数目均减半。③数目染色体数：

DNA数:染色单体数:NN0②细胞名称次级精母细胞（2个）精细胞（4个）次级精母细胞精细胞一、精子的形成过程——精细胞经变形形成精子精细胞变形精子（1）细胞核变成精子头部的主要部分；（2）高尔基体发育为头部的顶体；（3）中心体演变为精子的尾；（4）线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。精细胞的变形对受精作用有什么意义？意义:使精细胞转变为具有运动能力和受精功能的成熟精子。①特点：注：精细胞的变形不属于减数分裂的过程。02卵子的形成过程二、卵子的形成过程含发育程度不同卵细胞卵泡场所高等动物：卵巢植物：雌蕊的胚珠在卵泡中央的一个细胞将会发育成卵细胞。有丝分裂体细胞(2n)

卵原细胞（原始生殖细胞）卵原细胞卵细胞(2n)(n)(2n)有丝分裂减数分裂成熟的生殖细胞二、卵子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。二、卵子的形成过程二、卵子的形成过程卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞第一极体第二极体卵细胞复制联会同源染色体分离着丝粒分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ不久，三个极体就退化消失。精子和卵细胞的形成过程比较你能找出卵细胞形成过程与精子形成过程的异同吗？精子形成过程卵细胞形成过程相同点不同点场所细胞质分裂方式分裂结果是否变形不变形变形1个卵原细胞→1个卵细胞+3个极体（退化）1个精原细胞→4个精细胞→4个精子均等分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半不均等分裂（第一极体均等分裂）卵巢睾丸精子和卵细胞的形成过程比较减数分裂过程中，细胞质几乎全部保留给卵细胞，极体仅含极少细胞质，以保证卵细胞储存足够的营养物质（如卵黄）以供早期胚胎发育。使精细胞转变为具有运动能力和受精功能的成熟精子。03减数分裂三、减数分裂

有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。1.范围：2.时期：3.特点：4.结果：进行

的生物

产生

过程中染色体复制

，细胞连续分裂

。成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的

。注意：①原始生殖细胞：精原细胞和卵原细胞②成熟生殖细胞：精子和卵细胞有性生殖原始生殖细胞成熟生殖细胞5.细胞周期：一次两次减少一半无思考与讨论1.染色体的复制：减数分裂前的间期2.同源染色体联会形成四分体：减数分裂Ⅰ前期3.同源染色体分离：减数分裂Ⅰ后期4.非同源染色体的自由组合：5.染色体数目减半：减数分裂Ⅰ末期6.姐妹染色单体分离：减数分裂Ⅱ后期减数分裂Ⅰ后期在减数分裂过程中，下列变化发生于哪一时期：04与社会的联系四、与社会的联系不良环境条件原始生殖细胞的减数分裂生殖细胞形成影响影响（1）气温过低水稻花粉母细胞的减数分裂稻谷减产灌深水影响导致影响预防水稻花粉数量和质量四、与社会的联系（2）吸烟男性精子的数量和质量,吸烟还会诱发气管炎、高血压、肺癌、喉癌等多种疾病。影响05练习与应用练习与应用1．关于精子与卵细胞形成过程的异同，下列叙述正确的是（

）A．染色体的行为和数量变化均保持一致B．两者均经历两次均等的细胞质分裂C．精子和卵细胞的头部含有细胞核D．最终都能形成4个有生殖功能的子细胞A卵细胞形成时两次分裂细胞质均不均等分配卵细胞的细胞核位于细胞质卵原细胞形成1个有功能的卵细胞和3个无功能的极体练习与应用2．已知蝗虫的体细胞中有24条染色体。观察其精母细胞减数分裂装片时，下列观察到的染色体行为与数目变化的组合，错误的是（）A．形成四分体—染色体数目为24对B．同源染色体分离—染色体数目为24条C．每条染色体的着丝粒分裂—染色体数目为24条D．染色体移向细胞两极—每极有12条非同源染色体A12对同源染色体练习与应用3．某二倍体动物的基因型为AaBb，现将该动物的精原细胞进行荧光标记，等位基因A被标记为红色，等位基因B被标记为绿色。用荧光显微镜观察并统计所有精细胞中的荧光标记（不考虑互换及其他异常情况），下列说法错误的是（）A．若只观察一个精原细胞产生的四个精细胞，无法判断A与B在染色体上的位置关系B．若观察到红、绿荧光都有的精细胞，则可确定A与B在染色体上的位置关系C．若所有精细胞均出现荧光，则可推测这两对等位基因连锁D．若1/4的精细胞不出现荧光，则可推测这两对等位基因的遗传遵循自由组合定律B红绿荧光同时存在可能出现在连锁(AB)或独立(A与B进入同一极)的情况，无法确定位置关系练习与应用4．某哺乳动物的基因型为AaBb，其某个细胞的情况如图所示，与该细胞同时产生的另一个细胞的基因型为Aabb。下列叙述错误的是（

）A．图示细胞的名称是次级卵母细胞B．图示细胞分裂产生生殖细胞的基因型是ABC．导致图示细胞基因型异常的过程发生在减数分裂Ⅰ前期D．图示细胞基因型异常的原因是基因突变D减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换练习与应用5．某同学用红、蓝两种橡皮泥模拟某卵原细胞的减数分裂过程，并绘制了该过程中某细胞内染色体数目的变化曲线图，如图所示，不考虑染色体互换。下列说法错误的是（

）

A．ab段细胞内有两种颜色的染色体，细胞不均等分裂B．cd段细胞内含有染色单体，细胞中染色体颜色相同C．该卵原细胞产生的子细胞中染色体数目不全是2条D．ab段和ef段细胞内染色体数相同，但DNA数不同Bcd段处于减数分裂Ⅱ前中期，存在染色单体，但是染色体的颜色不一定相同6．如图表示动物的两个个体的细胞分裂图像，下列叙述正确的是（

）练习与应用DA．甲、丙完成减数分裂均可产生4个配子B．甲、乙一定来自雌性个体，丙、丁一定来自雄性个体C．甲、丙有4个染色体组，乙、丁有2个染色体组D．乙、丁的染色体数与减数分裂Ⅰ前间期细胞的染色体数相同甲是初级卵母细胞，减数分裂后产生1个卵细胞(配子)和3