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1、普通高中课程标准实验教科书生物必修人民教育出版社遗传与进化第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用雄果蝇体细胞和配子的染色体图看图1.体细胞与配子细胞染色体组成及数目有何不同？2.配子细胞是如何形成的？3.图中的配子是通过有丝分裂产生的吗？4.有丝分裂的特征是什么？复习有丝分裂的特征亲代细胞的染色体经过复制一次后，精确地平均分配到两个子细胞中，有丝分裂可以保持细胞分裂前后染色体数目恒定不 变真核细胞分裂的方式有丝分裂无丝分裂减数分裂1883年比利时学者耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到：精子和卵细胞中含有数目相同的染色体，这些染色体通过受精作用传给后代。根据这一发现，生物学家推测，生
2、殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。否则生物每繁殖一代，体细胞中的染色体数目就会增加一倍 知识体系减数分裂精子细胞与卵细胞的形成过程减数分裂的特征和意义减数分裂和有丝分裂的比较受精作用减数分裂（meiosis)减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞的时，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减数分裂过程第一次分裂第二次分裂减数分裂模式图精子的形成过程形成的位置人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量的精原细胞。精原细胞是原始
3、的雄性生殖细胞，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同人的睾丸和精子过程精子是精原细胞经过减数分裂后形成的，精原细胞在减数分裂过程中连续进行了两次分裂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：联会后的每对染色体会有4条染色单体精原细胞中的染色体经过复制，缩短变粗，染色体复制以后，细胞就成为初级精母细胞。初级精母细胞中的染色体经过联会，形成四分体，细胞进行第一次分裂 第一次分裂四分体时期四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片断四分体染色体交叉互换示意图在细胞分裂的同时，细胞内的同源染色体彼此分离，结果
4、一个初级精母细胞便分裂成两个次级精母细胞，而此时细胞内的染色体数目也减少了一半，细胞内不再存在同源染色体。减数第一次分裂结束初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞从次级精母细胞开始的，细胞未经染色体的复制，直接进入第二次分裂。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。与此同时，细胞分裂，结果生成了精细胞。精细胞经过变形后成为精子，两个次级精母细胞最后生成了四个精子，减数分裂结束第二次分裂精子形成过程图解蝗虫精原细胞的减数分裂总结精原细胞联会四分体初级精母细胞减分间期次级精母细胞减分精细胞精子思考精子中的染色体数目比精原细胞中的染色体数目减少了一半，是由两次分裂中的哪一次分裂决定的
5、？减数第一次分裂其特殊性表现在减数第一次分裂中有同源染色体配对，同源染色体分离等复杂的染色体行为变化，在完成减数第一次分裂后，染色体数目减半；而减数第二次分裂，染色体行为变化与有丝分裂相似。因此，减数分裂是特殊形式的有丝分裂为什么说减数分裂是特殊的有丝分裂？思考：说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期？叫什么名称？A图表示减数分裂第二次分裂时期，叫次级精母细胞。B图表示减数第一次分裂的联会时期，叫初级精母细胞。C图表示减数分裂完成后形成的精子细胞。D图表示减数第二次分裂后期，叫次级精母细胞参考答案卵细胞的形成过程形成位置人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。卵巢位于腹腔内，内部有许多发育
6、程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞人的卵巢哺乳动物卵细胞的形成过程图解卵细胞和精子形成过程的主要区别初级卵母细胞经过减数第一次分裂，形成大的次级卵母细胞，小的极体 次级卵母细胞进行减数第二次分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体，同时，第一次分裂形成的极体也分裂为两个极体减数分裂图解减数分裂过程中的DNA和染色体数目变化 减数分裂和减数分裂是连续进行的，其间无间期或间期很短，不进行DNA和染色体的复制减数分裂过程的重要特征同源染色体联会每条同源染色体的两条染色单体的着丝点在减数分裂时不分开，直到减数分裂时才分离一：二：三：减数分裂（Meiosis）的特点是DNA复制一次，而细胞连
7、续分裂两次，形成单倍体的精子和卵子，通过受精作用又恢复二倍体，减数分裂过程中同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物中染色体数目稳定的机制，同且也是物种适应环境变化不断进化的机制 非姐妹染色单体之间的片段出现各种交换（基因连锁互换）减数分裂的意义保证染色体数目的恒定性染色体出现多种组合（基因自由组合）减数分裂和有丝分裂的比较比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂不同点不同点产生的细胞产生的细胞生殖细胞生殖细胞体细胞体细胞分裂次数分裂次数2 2次次1 1次次子细胞数目子细胞数目4 42 2有无联会有无联会有有无无子细胞染色体子细胞染色体数
8、目数目染色体数目减染色体数目减半半与母细胞染与母细胞染色体数目相色体数目相同同相同点相同点都有纺锤丝的出现、染色都有纺锤丝的出现、染色体只复制一次体只复制一次人的染色体组（）看图人的体细胞中有多少条染色体？人的精子和卵细胞中有多少条染色体？从人的精子、卵细胞到人的体细胞之间应该有一个什么样的变化过程？人的体细胞是怎样形成的？思考概念：在生物体的有性生殖过程中，精子和卵细胞通常要融合在一起，才能发育成新个体。精子与卵细胞融合成为受精卵的过程，叫做受精作用受精作用受精作用过程：在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞(如图)，尾部则留在外面。紧接着，在卵细胞细胞膜的外面出现一层受精膜，以便 阻
9、止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞以后，位于精子头部的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇，彼此的染色体会合在一起受精过程的开始在受精卵中，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(父方)，另一半来自卵细胞(母方)父亲的所有精原细胞中的染色体组成并无差别，母亲体内的卵原细胞也是如此，可是“一母生九子，九子各不同。同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗”想一想，染色体交叉互换与配子中染色体组成的多样性有什么关系？由于减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，而且受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖中的优越性 由此可见，对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂对于维持每种生物的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 同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
