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1、第二章第二章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念一、减数分裂的概念 特殊方式的特殊方式的有丝分裂有丝分裂进行进行有性生有性生殖的殖的生物生物在原始的生殖在原始的生殖细胞转变为成细胞转变为成熟生殖细胞的熟生殖细胞的时期发生时期发生染色体只复制染色体只复制一一次，而次，而细胞细胞连续分裂连续分裂两两次次成熟生殖细成熟生殖细胞中的胞中的染色染色体数目体数目比原比原始生殖细胞始生殖细胞中的染色体中的染色体数目数目减少一减少一半半睾丸睾丸二、精子的形成过程二、精子的形成过程1.1.形成部位：形成部位： 精原细胞（原始生殖细胞）精原细
2、胞（原始生殖细胞）体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化精子精子细胞体积增大，细胞体积增大，染色体复制染色体复制一次成为初级精一次成为初级精母细胞，复制后，细胞内染色体数目不变，母细胞，复制后，细胞内染色体数目不变，DNADNA分子数目加倍，每条染色体都含有两条姐分子数目加倍，每条染色体都含有两条姐妹染色单体，由同一个着丝点连接。妹染色单体，由同一个着丝点连接。 （1 1）减数第一次分裂：）减数第一次分裂：2.2.减数分裂各时期特点：减数分裂各时期特点：精原细胞（精原细胞（原始生殖细胞）原始生殖细胞） 初级精母细胞初级精母细胞a.a.间期间期: :特点：特点：特点：特点：同源染色体联会同
3、源染色体联会形成形成四分体。（四分体。（四分四分体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换）体的非姐妹染色单体之间可能发生交叉互换）大小和形状一般相同，一条来自父方，大小和形状一般相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体。一条来自母方的一对染色体。同源染色体：同源染色体：四分体：四分体：联会后的每对同源染色体中共含有四条染联会后的每对同源染色体中共含有四条染色单体。色单体。联会：联会：同源染色体两两配对的现象。同源染色体两两配对的现象。初级精母细胞初级精母细胞b.b.前期：前期：A A与与B B的关系？的关系？A A与与C C的关系？的关系？a a与与a a的关系？的关系？a a与与b b的关
4、系？的关系？A A和和B B合称什么？合称什么？ 同源染色体同源染色体 非同源染色体非同源染色体 姐妹染色单体姐妹染色单体 非姐妹染色单体非姐妹染色单体 四分体四分体特点：特点：同源染色体同源染色体排列在赤道板排列在赤道板上上。初级精母细胞初级精母细胞c.c.中期：中期：d.d.后期：后期：初级精母细胞初级精母细胞特点：特点：同源染色体同源染色体彼彼此分离；此分离；非同源染色非同源染色体自由组合并移向细体自由组合并移向细胞两极；胞两极；细胞质平均细胞质平均分配。分配。特点：一个初级精母细胞分裂成两个次级精母特点：一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞，细胞，染色体数目染色体数目减半减半。e.e
5、.末期：末期：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 2）减数第二次分裂：）减数第二次分裂：次级精母细胞次级精母细胞特点：非同源染特点：非同源染色体散乱分布。色体散乱分布。a.a.前期：前期：b.b.中期中期：次级精母细胞次级精母细胞特点：非同源染色特点：非同源染色体体着丝点排着丝点排列在赤道板列在赤道板中央。中央。c.c.后期：后期：次级精母细胞次级精母细胞特点特点：染色体：染色体的着丝的着丝点分裂，染色单体分点分裂，染色单体分开，并移向细胞两极。开，并移向细胞两极。d.d.末期：末期：次级精母细胞次级精母细胞精子（成熟生殖细胞）精子（成熟生殖细胞）精细胞精细胞变形变形特点：一
6、个次级精母细胞均等分裂为两个精细胞，每特点：一个次级精母细胞均等分裂为两个精细胞，每个精细胞都含有数目减半的染色体，变形成为精子。个精细胞都含有数目减半的染色体，变形成为精子。变形变形三、卵细胞形成的过程三、卵细胞形成的过程1.1.场所场所: :2.2.过程过程: :卵巢卵巢卵原细胞卵原细胞联会，形成四分体联会，形成四分体初级卵母细胞初级卵母细胞极体极体极极体体卵细胞卵细胞次级卵母细胞次级卵母细胞 不同点不同点精子的形成过程精子的形成过程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程分裂场所分裂场所分裂过程分裂过程分裂结果分裂结果睾丸睾丸卵巢内形成卵巢内形成均等的分裂均等的分裂有变形期有变形期不均等的分裂不
7、均等的分裂无变形期无变形期一个精原细胞分裂一个精原细胞分裂形成四个（两种）形成四个（两种）精子精子一个卵原细胞分一个卵原细胞分裂形成一个卵细裂形成一个卵细胞和三个（两种）胞和三个（两种）极体（退化消失）极体（退化消失）笔笔记记2、A和和C、B和和D称为：称为： ，a 和和a，b和和b， c和和c， d和和d称为：称为： ;3.一对同源染色体包含一对同源染色体包含 条染色体条染色体, 条染色条染色 单单体体, 个个DNA分子。分子。4882A和和B；C和和D244非同源染色体非同源染色体姐妹染色单体姐妹染色单体1.图中有染色体图中有染色体 条条, 染色单体染色单体 条条,DNA分子分子 个个;
8、图中有同图中有同源染色体源染色体 对对,分别分别是：是： 练习 根据减数分裂过程染色体行为变化根据减数分裂过程染色体行为变化, 回答下列过程各发生的时期回答下列过程各发生的时期:1.染色体复制发生在染色体复制发生在:2.同源染色体的联会发生在同源染色体的联会发生在:3.同源染色体分离发生在同源染色体分离发生在:4.染色体着丝点分裂发生在染色体着丝点分裂发生在:5.染色体数目减半发生在染色体数目减半发生在:6.DNA数目减半发生在数目减半发生在:减减间期间期减减前期前期减减后期后期减减后期后期减减分裂完成时分裂完成时减减分裂完成时分裂完成时减减分裂完成时分裂完成时减数分裂第一次分裂减数分裂第一次
9、分裂减数分裂第二次分裂减数分裂第二次分裂间期前期 中期 后期 前期 中期 后期 末期染色体DNA染色单体减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化2n4n4n4n4n2n 2n2n2n2n2n2nnn04n4n4n4n2n2n0n0n2n精(卵)原细胞初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子(卵)细胞配子形成过程中配子形成过程中DNADNA含量变化含量变化4n4n3n3n2n2n1n1n减减间期间期减减分裂期分裂期减减期期配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色单体变化配子形成过程中染色单体变化 首先首先 判断时期判断时期染色体无规律分布为染色体无规律分布为 ，
10、染色体排列在细胞，染色体排列在细胞中央为中央为 ，染色体移向两极为，染色体移向两极为 。 其次其次 判断分裂方式判断分裂方式减数分裂和有丝分裂图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断技巧：一数二看三判断前期前期中期中期后期后期一数一数染染色色体体数数目目奇数奇数偶数偶数二看二看同同源源染染色色体体有同源染色体有同源染色体无同源染色体无同源染色体三判断三判断同同源源染染色色体体行行为为无同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）（有丝分裂）联会、四分体、分离联会、四分体、分离（减（减）减减减减减数分裂和有丝分裂图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断技巧：一数二看三判
11、断减减前期前期减减前期前期（四分体）（四分体）减减前期前期有丝分裂有丝分裂前期前期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？判断上图各属于何种分裂？哪个时期？来自同一个精原来自同一个精原细胞的精子，它胞的精子，它们的的遗传物物质是否完是否完全相同？全相同？为什么？什么？有两有两对同源染色体的精原同源染色体的精原细胞可能胞可能产生几种生几种类型的精型的精子？子？四、受精作用四、受精作用1. 1. 配子中染色体配子中染色体组合的多合的多样性性原因：原因：非同源染色体的自由组合非同源染色体的自由组合精（卵）原细胞中同源染色体精（卵）原细胞中同源染色体 n n 对，则能够形成的对，则能够形成的配子的种类为配子
12、的种类为( )( )另外，联会时另外，联会时同源染色体的非姐妹染色单体间的同源染色体的非姐妹染色单体间的交叉互换交叉互换进一步增进了配子的种类。进一步增进了配子的种类。2n2.2.受精作用受精作用（1 1）概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过）概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。程。卵细胞精子（2 2）过程）过程卵细胞卵细胞精子头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞精子头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞精子头部进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入卵细胞卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入卵细胞细胞
13、膜发生变化，阻止其他精子再进入卵细胞卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入卵细胞细胞膜发生变化，阻止其他精子再进入受精卵11 22结果：结果：实质：实质： 精子和卵细胞的细胞核的融合精子和卵细胞的细胞核的融合受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵其中有一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。细胞。受精卵中的 遗传物质母方父方：细胞核细胞质（线粒体）受精卵中的DNA：受精卵中的染色体：受精卵中的染色体：父母双方各提供一半父母双方各提供一半母方母方父方父方细胞核细胞核(母本母本)高等动物高等动物(2N)(父本父本)受精卵受精卵(2N)卵细胞卵细胞(N)精子精子(N)减减数数分分裂裂减减数数分分裂裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用减数分裂和受精作用的图解：减数分裂和受精作用的图解：（3 3）意义）意义 减数分裂和受精作用对于维持每种生物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恒定，对于生物前后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物的遗传和变异，都十分重要！的遗传和变异，都十分重要！
