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第二章基因和染色体的关系§2-1 减数分裂和受精作用课前回忆：有丝分裂有丝分裂：产生体细胞的分裂方式体细胞：处了生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。
构成人体的体细胞有200多种，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。
过程：课堂内容：一、减数分裂1.减数分裂的概念对象:进行有性生殖的生物时期:原始生殖细胞→→成熟生殖细胞特点:细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次结果: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(1)精子形成的过程形成部位：睾丸形成过程:减数第一次分裂①减Ⅰ间期: 精原细胞经过染色体复制（DNA复制和蛋白质合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞。
②减Ⅰ前期:联会，形成四分体同源染色体：配对的两条染色体;形状和大小一般都相同;一条来自父方，一条来自母方;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，叫做四分体1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条染色单体交叉互换：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象（实质是DNA片段——基因的交换）。
③减Ⅰ中期：各对同源染色体排列在赤道板两侧。
④减Ⅰ后期：同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
分别向细胞两极移动。
或⑤ 减Ⅰ末期：一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。
减数第二次分裂 （同有丝分裂，无同源染色体）通常没有间期，或间期时间很短，染色体不再复制。
总体过程：分裂过程（图）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 2N 2N 2N 2N N N N 2N N 染色单体 0-4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N 0 0 DNA2N-4N4N4N4N2N2N2N2NN精子精细胞减Ⅱ末次级精母细胞 减Ⅱ后 减Ⅱ中减Ⅱ前初级精母细胞减Ⅰ后减Ⅰ中 减Ⅰ前间期减数分裂过程中数量的变化染色体的变化曲线 染色单体的变化曲线DNA 的变化曲线(2)卵细胞形成的过程 形成部位：卵巢形成过程： 体细胞（染色体数:2n ）1个卵原细胞（染色体数:2n ）1（染色体数:2n ）1个次级卵母细胞+1个第一极体（染色体数:n ）1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:n ）（三）精子形成过程和卵细胞形成过程的比较 不同点镜子的形成过程卵细胞的形成过程间期：细胞体积增大、染色体复制细胞分化有丝分裂前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换） 中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）着丝点分裂，染色单体分离分裂场所睾丸（精巢）卵巢分裂过程均等分裂，有变形期不均等分裂，无变形期一个卵原细胞分裂成分裂结果一个精原细胞分裂成四个（两种）精子一个卵细胞和三个（两种）极体（退化消失）二、受精作用意义：减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
第1讲 减数分裂与受精作用一、选择题1.与一般的有丝分裂相比,减数分裂过程中染色体变化最显著的特征是( ) A.染色体进行复制 B.同源染色体联会和分离 C.有纺锤丝的牵引D.着丝点的分裂【解析】 在有丝分裂和减数分裂的过程中都会发生染色体的复制,着丝点分裂,子染色体在纺锤丝的牵引下移向细胞的两极。
而同源染色体的联会和分离只发生在减数分裂过程中。
【答案】 B2.雄蛙的一个体细胞经有丝分裂形成两个子细胞1(C 、2)C ,一个初级精母细胞经减数第一次分裂形成两个次级精母细胞2(S 、2)S 。
比较1C 与2C 、1S 与2S 细胞核中DNA 数目及其贮存的遗传信息,正确的是( ) A.DNA 数目1C 与2C 相同1S ,与2S 不同 B.遗传信息1C 与2C 相同1S ,与2S 不同 C.DNA 数目1C 与2C 不同1S ,与2S 相同 D.遗传信息1C 与2C 不同1S ,与2S 相同【解析】 有丝分裂过程中,亲代细胞的DNA 复制后,会精确地平均分到两个子细胞中,因而1C 与2C 的核DNA 数目相同,遗传信息也相同。
1S 与2S 是经减数第一次分裂形成的,由于同源染色体分离,分别进入两个子细胞中,二者核DNA 数相同,但同源染色体上可能存在等位基因,所以1S 与2S 贮存的遗传信息不同。
【答案】 B3.真核生物进行有性生殖时,通过减数分裂和随机受精使后代 ( ) A.增加发生基因突变的概率 B.继承双亲全部的遗传性状 C.从双亲各获得一半的DNA D.产生不同于双亲的基因组合【解析】 基因突变概率的高低与生物的生殖类型无关,有性生殖过程中的变异主要来自于基因重组,故有性生殖的后代具有更大的变异性,后代的核DNA 从双亲中各获得一半,而质DNA来自于母本,即来自母本的DNA大于1/2。
【答案】D4.某动物(2N=12)的卵原细胞分裂过程中可能存在四分体的细胞是( )A.卵原细胞B.初级卵母细胞C.次级卵母细胞D.卵细胞【解析】只有在减数第一次分裂的过程中能产生四分体。
第2章基因与染色体的关系第1节减数分裂和受精作用（一）教学目标1.概述精子和卵细胞的形成过程比较其异同，并归纳减数分裂的定义。
2.阐明减数分裂过程中染色体的行为变化特点以及染色体和DNA的数量变化关系。
3.受精作用的过程，理解减数分裂和受精作用对维持遗传稳定性的作用。
（二）教学重难点1.教学重点（1）减数分裂过程中染色体的行为变化和DNA的数量变化。
（2）减数分裂、受精作用的概念和意义。
2.教学难点（1）减数分裂过程中，染色体的行为变化以及染色体、DNA的数量变化规律。
（三）教学过程一、创设情境导入新课魏斯曼从理论上预测：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。
二、减数分裂——精子的形成1.精子的形成场所——睾丸精原细胞（染色体的数目和体细胞相同）通过有丝分裂产生精原细胞；精原细胞通过减数分裂产生精子2.减数分裂过程间期：完成DNA的复制和蛋白质的合成，细胞也有适度的生长。
前期：（1）同源染色体配对一一联会；（2）四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方、一条来自母方。
四分体：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作四分体。
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
减数分裂Ⅰ中期：随后，各对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。
减数分裂Ⅰ后期：不久，在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。
细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条减数分裂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减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅰ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
在减数分裂中，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，并且随着细胞的分裂进人两个子细胞。
第2章基因和染色体的关系
第1节减数分裂和受精作用
高一生物组备课人:张建波使用时间：2013.3
【学习重点】（1）减数分裂的概念；（2）精子的形成过程；（3）受精作用的过程
【学习难点】（1）模拟减数分裂过程中染色体的变化；（2）比较精子和卵细胞的形成过程的异同；（3）观察蝗虫精母细胞的减数分裂。
【学习过程】
【知识点一】减数分裂
减数分裂是指进行的生物在产生细胞时，进行的染色体数目的细胞分裂；在减数分裂过程中，染色体只复制次，而细胞连续分裂次；减数分裂的结果，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的。
（1）范围：是进行的生物。
（2）时期：产生时。
（3）特点：染色体，而细胞。
（4）结果：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的。
（5）场所：内，包括哺乳动物和.被子植物的和。
【特别注意】（1）减数分裂→细胞（精子.卵细胞.花粉.配子）有丝分裂→细胞。
（2）只有进行有性生殖的生物（真核生物），在进行有性生殖时才进行减数分裂。
例1．下列生物生殖过程中，能进行减数分裂的是（）
A．变形虫B．细菌C．玉米D．衣藻
例2．如欲观察减数分裂过程，可选用的材料是（）
A．马蛔虫受精卵B．成熟花粉粒C．小鼠睾丸D．叶芽
【知识点二】精子的形成过程
1.场所：有性生殖器官内。
人和其他哺乳动物精子是在中的曲细精管内形成的，曲细精管中有大量的原始生殖细胞，叫做（通过分裂产生的）。
2.过程：
间期：精原细胞的体积增大，复制，复制后每条染色体上含有条姐妹染色单体，成为细胞。
⑴减数第一次分裂(减I)
前期：染色体进一步螺旋化变粗，同源染色体，形成，非姐妹染色单体之间经常发生。
中期：各对同源染色体排列在两侧
后期：同源染色体，非同源染色体。
末期：染色体部门解螺旋，核膜部分恢复，细胞质分裂，一个初级精母细胞分裂成。
⑵减数第二次分裂(减II)
前期：染色体排列散乱，核膜解体。
中期：每条染色体的都排列在细胞中央的赤道板上。
后期：着丝点，分开，成为两条子染色体，并分别移向细胞两极。
末期：分裂，每个细胞形成2个子细胞，最终共形成4个精细胞。
精细胞经过复杂的才成为，头部含细胞核，尾长，能够摆动。
【课内思考】
（1）精巢中会出现哪几种细胞分裂方式？发生在个体生长发育的什么时期？
（2）染色体复制发生在什么时期？
4．染色体与染色单体，同源染色体与四分体之间关系 姐妹染色单体： 。
如：a 和a'\b 和b'。
非姐妹染色单体：指四分体中不在一条染色体上（即不共有着丝点）的染色单体
a 和b\a 和b'）。
四分体中非姐妹染色单体经常发生交叉互换。
（2）同源染色体与四分体
①同源染色体：A 一般形态.大小相同；B 一条来自父方，一条来自母方(如A 和B)。
②非同源染色体：细胞内同源染色体以外的任意两条染色体（如：A 和C\A 和D ）。
③联会： 的现象。
④四分体： （如配对的A 和B 构成一个四分体）。
一个四分体是 对同源染色体， 条染色体， 条染色单体， 个DNA 分子。
（3）观察教材P17图2-2，初级精母细胞有 条染色体？能形成 个四分体？染色体数目减半的时期是 ，原因是 。
在次级精母细胞中还有没有同源染色体？ 。
（4）非姐妹染色单体的交叉互换发生在哪个时期？减数第二次分裂的实质是什么？发生在什么时期？ 。
（5）同源染色体存在于减数分裂中，是否存在与有丝分裂中呢？ ；如果存在有丝分裂中，是否发生联会呢？ 。
（6）男性体细胞中X 和Y 染色体形状.大小虽然不相同，但也是一对同源染色体。
例3．同源染色体是指（ ）
A ．一条染色体复制形成的2条染色体
B ．分别来自父方和母方的任意两条染色体
C ．形态特征大体相同的染色体
D ．减数分裂过程中联会的2条染色体
例4．在显微镜下观察动物组织切片，发现细胞内的染色体数目有的是体细胞数目的一半，有的是体细胞内染色体数目的2倍，该切片取自（ ）
A. 人的原肠胚
B. 家兔胚胎
C. 绵羊肝脏
D. 牛睾丸
例5.细胞分裂过程中，A 和a 、B 和b 是两对同源染色体，由同一个精原细胞经减数分裂形成的四个精细胞是（ ）
A ．A
B 、aB 、Ab 、ab B ．AB 、aB 、Ab 、Bb
C ．Ab 、Ab 、aB 、aB
D ．AB 、AB 、Ab 、Bb 例6．若精子中DNA 含量为a ，则初级精母细胞和次级精母细胞中的DNA 含量分别是（ ） A. 2a 和a B. 4a 和2a C. a 和2a D. 2a 和4a
例7．某动物的精细胞中有染色体16条，则在该动物的初级精母细胞中存在的染色体数、四分体数、染色单体数、DNA 分子数分别是（ ）
A.32、16、64、64
B. 32、8、32、64
C.16、8、32、32
D. 16、0、32、32
例8.一个初级精母细胞在减数第一次分裂时，有一对同源染色体不发生分离，所形成的次级精母细胞减数第二次分裂正常。
另一个初级精母细胞减数第一次分裂正常；减数第二次分裂时，在两个次级精母细胞中，有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开。
以上两个初级精母细胞可产生染色体数目不正常的配子（以下简称为不正常的配子）。
上述两个初级精母细胞减数分裂的最终结果应当是( ) A. 两者产生的配子全部都不正常 B. 前者产生一半不正常的配子，后者产生的配子都不正常
C. 两者都只产生一半不正常的配子
D. 前者产生全部不正常的配子，后者只产生一半不正常的配子 【知识点三】卵细胞的形成过程 1.场所: 。
2.过程:
1个卵原细胞 （染色体数:2n ）
间期：细胞体积增大.染色体复制
1染色体数:2n ）
.四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
末期：形成1个 和1个
1
+1个 （小）（染色体数:n ）
1个 （大）+3个 （染色体数:n ） 5．有丝分裂和减数分裂图像的识别
三看鉴别法（着丝点数目.找同源染色体.看染色体行为）
一看细胞中的染色体数目：如果细胞中染色体数目为奇数，一定是减数第二次分裂，而且细胞中一定没有同源染色体；如果是偶数，则进行二看。
二看细胞中有无同源染色体：如果没有同源染色体，一定是减数第二次分裂，如果有同源染色体，则进行三看。
三看同源染色体的行为：若出现联会.四分体，着丝点位于赤道板部位，同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述行为，则为有丝分裂。
（1）减数分裂染色体数量变化曲线（4）有丝分裂染色体数量变化曲线
（2）减数分裂核DNA的数量变化曲线（5）有丝分裂核DNA的数量变化曲线（3）减数分裂染色单体数变化曲线（6）有丝分裂染色单体数的变化曲线
【知识点五】配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂过程中非同源染色体的_______________，导致减数分裂产生的配子中染色体组合具有多样性。
（１）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有种；
（２）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有种；
（３）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有种，非同源染色体的自由组合方式可能的种类，次级精（卵）母细胞坑能的种类。
2.四分体时期有非姐妹染色单体的__________________，将导致减数分裂产生的配子种类更多。
【知识点六】受精作用
1.概念：和相互识别.融合成为的过程。
2.过程
（1）精子的进入卵细胞，尾部留在外面。
（2）卵细胞的会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。
（3）精子的与的细胞核相融合，使彼此的会合在一起。
3.实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合
4.细胞学基础
（1）细胞膜和核膜的识别功能——同种生物的两性生殖细胞才能融合。
（2）生物膜的流动性——使两性生殖细胞融合成为一个受精卵。
5.结果：受精卵中的数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半染色体来自，一半来自。
思考：卵细胞和精子的遗传物质含量（是与否）相等？
6.意义：1.有利于生物在中进化。
2.就进行有性生殖的生物而言，和对于维持每种生物前后代体细胞中数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
例9.下面关于高等动物减数分裂形成配子及受精作用的描述，其中正确的是（）
A.受精卵中全部遗传物质，来自父母双方的各占一半
B.受精时，精子和卵细胞双方的细胞核相互融合
C.受精卵中的染色体数与本物种体细胞染色体数相同
D.受精卵中的染色体，来自父、母双方的各占一半例10．与无性生殖相比，有性生殖的优越性表现在通过有性生殖（）
A．可增加遗传物质重组的机会B．可保持亲、子代遗传性状的一致
C．产生的子代都是二倍体D．可在短时间内迅速增加子代数量。
