第二单元 基因和染色体的关系 第1讲 减数分裂和受精作用

一、减数分裂 1.概念 （1）减数分裂 减数分裂是进行有性生殖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。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。

原始生殖细胞---成熟生殖细胞 子细胞中染色体数目减少一半 对象: 时期: 特点: 结果: 进行有性生殖的生物 ①原始生殖细胞自身的产生是通过有丝分裂 ②原始生殖细胞中染色体数目等于本物种生物体细胞染色体数 原始生殖细胞---成熟生殖细胞 染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次 子细胞中染色体数目减少一半

（2）同源染色体 受精 有丝分裂 精子 卵细胞 减一前期配对的一对染色体。形状、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。 受精卵 体细胞 （来自 父方） 卵细胞 （来自 母方） （2）同源染色体 受精 减一前期配对的一对染色体。形状、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。 受精卵 有丝分裂 体细胞

思考：A和C、B和C、B和D、A和D各是什么关系呢？ 如图，A与B,C与D两两形态、大小相同，它们都是一条来自父方的精子，一条来自母方的卵细胞。生物学上把这样两两成对的染色体叫同源染色体。 思考：A和C、B和C、B和D、A和D各是什么关系呢？

（3）染色单体 a和a’是什么关系？ b和b’是什么关系？ c和c’ 、d和d是什么关系？ 它们互为姐妹染色单体 a和b是什么关系？ a和c’、a和d、b和c’、b和d、c和d’各是什么关系？ 它们互为非姐妹染色单体

（4）联会和四分体 即：四分体的个数 = 同源染色体的对数 减一前期同源染色体两两配对的现象叫做联会。 联会前DNA已完成复制，染色单体已形成，所以此时一对同源染色体含四条姐妹染色单体。 联会后的每对同源染色体就含有四条染色单体，叫做四分体。 四分体存在于减一前期和减一中期。 即：四分体的个数 = 同源染色体的对数

（5）基因重组 ①概念：造成基因型变化的核酸的交换过程。 ②类型：包括发生在生物体内(如减数分裂中异源双链的核酸交换)和在体外环境中用人工手段使不同来源DNA重新组合的过程。

ⅰ.交叉互换 四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换 5.6bAN前期

交 叉 互 换 同源染色体联会 返回

交 叉 互 换 染色单体断裂 返回

交 叉 互 换 非姐妹染色单体 之间发生互换并 引起交叉 返回

交 叉 互 换 非姐妹染色单体 之间发生互换并 引起交叉 返回

交 叉 互 换 交叉点向末端移动 返回

交 叉 互 换 交叉点向末端移动 返回

交 叉 互 换 交叉互换使同源染 色体的两条非姐妹 染色单体发生遗传 物质的部分交换 返回

交 叉 互 换 交叉互换使分裂产生 的四个子细胞所含的 遗传物质各不相同 返回 再来一次

ⅱ.非同源 染色体的 组合一 组合三 组合二 组合四 自由组合

非同源 染色体的 组合一 组合三 组合二 组合四 自由组合

非同源 染色体的 组合一 组合三 组合二 组合四 自由组合

非同源 染色体的 组合一 组合三 组合二 组合四 自由组合

非同源 染色体的 组合一 组合三 组合二 组合四 自由组合 =2n 组合方式（或产生的配子种类） （n为同源染色体的对数）

非同源 染色体的 自由组合

4 2 8 源染色体____对，DNA 姐妹染色单体 着丝点 染色体 ④与⑦，⑤与⑥ ④与⑤， ④与⑥ ， ⑤与⑦ ， ⑥与⑦ 6班7，8，9，10 ④与⑦，⑤与⑥ ④与⑤， ④与⑥ ， ⑤与⑦ ， ⑥与⑦

2.精子形成的过程 （1）精子产生部位：雄性动物的睾丸或精巢 睾丸 精子

联 会 四分体 全过程 特 征 7,8班讲到减数第一次分裂结束

精子的形成过程 复制 联会 同源染 色体分离 精原细胞 初级精母细胞 变形 着丝点 分离 次级精母细胞 精子 精细胞

(2)精子形成的大致过程： 减数分裂 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 减数第一次分裂 的分裂期 减数第二次分裂 次级精母细胞 变形 精细胞 精子 间期 减数第一次分裂（减I） 减数分裂 减数第二次分裂（减II）

3.染 色 体和DNA 变 化 曲 线 16 8 4 精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞

1、一个精原细胞经减数分裂产生（ ）个精子； 2、染色体数目减半发生在（ ）, 原因是（ ） 总结 ： 1、一个精原细胞经减数分裂产生（ ）个精子； 2、染色体数目减半发生在（ ）, 原因是（ ） 3、在减数分裂过程中DNA 数目减半（ ）次，分别发生在（ ）和（ ）。 4、次级精母细胞和精子中（ ）（填“有”“无”）同源染色体。 6、精子形成过程中染色体复制（ ）次，细胞连续分裂（ ）次 4 减数第一次分裂末期 同源染色体分离 2 减I 减II 无 1 2

减数分裂的特点： 第一次分裂： 第二次分裂： 同源染色体分开，非同源染色体自由组合。 着丝点一分为二 染色体具有一定的独立性，非同源染色体可以自由组合。

3.卵细胞形成的大致过程： 染色体复制 减数第一次分裂 的分裂期 卵原细胞 初级卵母细胞 减数第二次分裂 第一极体 2个第二极体 卵细胞和第二极体 次级卵母细胞 7568

精原细胞 精子 卵原细胞 卵细胞

4. 精子和卵细胞形成过程比较 精子的形成过程 卵细胞的形成过程 染色体的行为变化相同 相 点 染色体的行为变化相同 即在间期染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离

卵细胞的形成过程 精子的形成过程 不同点 睾丸 场所 卵巢 分裂方式 细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂 1个卵原细胞→ 1个一种卵细胞和3个两种极体 子细胞个数 1个精原细胞→ 4个2种精子 是否变形 有变形过程 无变形过程

课堂习题： （1）一个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成精子的种类（ 2 ） （1）一个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成精子的种类（ 2 ） （2）n个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成精子的种类（ 8 ） （3）一个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成卵细胞的种类（ 1 ） 讲学案习题时再讲 （4） n个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成卵细胞的种类（ 8 ）

5. 有丝分裂和减数分裂的比较

减数分裂 有丝分裂 （1） 染色体和DNA变化比较

有丝分裂 特殊 间 前 中 后 末 减Ⅰ 联会 四分体 减Ⅱ

（2）如何分辨有丝分裂和减数分裂图 奇数 减II 一看染色体数 减II 二看有无同源染色体 三看同源染色体行为 减I 偶数 有同源染色体 (仅适于二倍体生物的图像辨别) 奇数 看课本P22页第3小题 减II 一看染色体数 减II 无同源染色体 二看有无同源染色体 三看同源染色体行为 ①出现联会、四分体 减I ②同源染色体分离 偶数 有同源染色体 5678 无上述同源染色体的特殊行为 有丝分裂

A组 前期图形 无：减数第二次分裂;A2 是否有同源染色体 染色体散乱分布（有丝分裂;A1） 有: 特殊状态（联会、四分体） （减 –I；A3、A4）

B组 中期图形 无：减数第二次分裂；B3 是否有同源染色体 染色体着丝点在赤道板上（有丝分裂；B1） 有： 四分体排列在细胞中央（减 –I；B2）

C组 后期图形 有：有丝分裂; C1 是否有同源染色体（看一极） 无 有染色单体（减数第一次分裂;C2） 无染色单体（减数第二次分裂;C3）

请判断下列四个细胞所处的分裂方式及时期。 减Ⅱ的前期 减Ⅰ的前期 减Ⅱ的中期 有丝分裂的中期

D E F 练习：判断上图各属于何种分裂？哪个时期？ 减Ⅰ中期 减Ⅱ中期 有丝分裂中期

G H I 有丝分裂后期 减Ⅰ后期 减Ⅱ后期

A细胞是 后期图， B细胞是 后期图， 初级精母细胞分裂 A细胞分裂形成 和 ； B细胞分裂形成 。 一个卵细胞 一个第二极体 A B C 次级卵母细胞分裂 初级精母细胞分裂 一个卵细胞 一个第二极体 两个次级精母细胞

（3）与可遗传变异的关系 （4）易错易混 有丝分裂：基因突变、染色体变异 减数分裂：基因突变、基因重组、染色体变异 DNA复制导致DNA数目加倍、染色单体出现，但染色体数目不变。 着丝点分裂导致染色体、染色体组的数目加倍，染色单体消失，但DNA数目不变。 细胞器在有丝分裂和减数分裂所起的作用一样。

6.观察细胞的减数分裂 选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。 如动物精巢、植物花药 流程 制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片 【练习】下列哪些材料可以用于观察减数分裂各时期的图像？ A. 兔的卵巢 B.桃花的雌蕊 C.蝗虫的精巢 D.棉花的雄蕊 答案：CD 流程 制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片 ↓ 显微观察：低倍镜→高倍镜→绘图 注意：精巢内的精原细胞，既进行有丝分裂、又进行减数分裂，因此可观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。

二、受精作用

1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程 体现了生物膜的什么功能和特点？ 卵细胞 精子 返回

2.受精作用的场所——输卵管 伞部 壶腹部 返回

3.减数分裂和受精作用的意义 减数分裂与受精作用的 1、保证了前后代染色体数目的稳定性（物种的稳定性） 2、雌雄配子结合能形成种类众多的受精卵。 （①非同源染色体自由组合 ②染色体的交叉互换 ③雌雄配子的随机组合） 3、后代遗传物质由双亲提供，保证了后代具有双亲的遗传性，具有更大的活力和变异性。 返回

补充：被子植物的双受精现象 学习目标 花的结构 被子植物的双受精 有性生殖

柱头 花柱 珠孔 胚 珠 胚囊 卵细胞 珠被 极 核 子 房 壁

大孢子 三个退化消失

八核胚囊 有丝分裂形成

卵细胞 极 核

卵细胞 极 核 重复 返回

花粉粒

花粉粒萌发

花 粉 管

花粉管

精子 （2）

受精卵

受 精 卵 受精极核 重复 返回

雄蕊（花药） （花粉粒） 花 柱头 花柱 雌蕊 （精子2个）卵细胞（1个）1个精子 受精卵 胚 花 柱头 花柱 雌蕊 （精子2个）卵细胞（1个）1个精子 受精卵 胚 胚珠 极核（2个）1个精子 受精极核 胚乳 种子 子房 珠被 种皮 果实 子房壁 果皮 （萌发） 根、茎、叶

练一练 (06年广西高考）下列关于被子植物个体发育过程的叙述，错误的是（ ） A、受精卵发育成胚。 B、胚珠发育成种子。 (06年广西高考）下列关于被子植物个体发育过程的叙述，错误的是（ ） A、受精卵发育成胚。 B、胚珠发育成种子。 C、胚和胚乳都在胚珠中发育。 D、一个极核与两个精子结合后发育成胚乳。 答案：D

一个西瓜有40粒种子，在受精过程中需要多少花粉粒？多少精子？我们吃的西瓜瓤是哪部分发育来的？瓜子是哪部分发育来的？ 答案：40个花粉粒 80个精子 子房壁 胚珠