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1、减数分裂与配子形成一、减数分裂一、减数分裂概念：是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞概念：是进行有性生殖的生物，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。时进行的染色体数目减半的细胞分裂。范围：范围：时期：时期：特点：特点：进行有性生殖的生物进行有性生殖的生物从从原始生殖细胞原始生殖细胞发展到发展到成熟生殖细胞成熟生殖细胞的过程中。的过程中。原始生殖细胞：原始生殖细胞：是通过有丝分裂产生的一种特殊的体细胞，具有是通过有丝分裂产生的一种特殊的体细胞，具有 减数分裂的能力。如动物的精原细胞和卵原细胞。减数分裂的能力。如动物的精原细胞和卵原细胞。成熟生殖细胞：成熟生殖细胞：是指精子和卵
2、细胞。是指精子和卵细胞。染色体只复制一次，而细胞连续分染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次。裂两次。结果：结果：成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。细胞的减少一半。发生场所：发生场所：生物的有性生殖器官内，如动物的生物的有性生殖器官内，如动物的睾丸、卵巢；睾丸、卵巢；二、精子的形成过程（以哺乳动物为例）二、精子的形成过程（以哺乳动物为例）1.形成场所：形成场所：人和其他哺乳动物的睾丸。人和其他哺乳动物的睾丸。睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管，内含大量的原始生殖细胞，管，内含大量的原始生殖细胞，叫做叫做精原细胞精原细胞。精
3、原细胞是原始的雄性生殖细胞，来精原细胞是原始的雄性生殖细胞，来 源于体细胞的有丝分裂。即：源于体细胞的有丝分裂。即：精原细胞精原细胞精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。2.过程：过程：减数第一次分裂减数第一次分裂间期：间期：精原细胞的体积增大，染色体复制，成为精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母初级精母细胞细胞。复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体。复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝点连接。构成，这两条姐妹染色单体由同一个着丝点连接。减减I前期：前期：同源染色体
4、两两配对，即联会，出现四分体。同源染色体两两配对，即联会，出现四分体。同源染色体：同源染色体：减数分裂中配对的两条染色体，形状和减数分裂中配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。、形态、大小：形态、大小：一般都相同，一般都相同， 如图中如图中1和和2，3和和4。1 12 23 34 4、来源：来源：一条来自父方，一条一条来自父方，一条 来自母方。来自母方。一般用不同的颜一般用不同的颜 色来表示。色来表示。、识别：识别：出现配对行为的染色出现配对行为的染色 体一定是同源染色体。体一定是同源染色体。特例：特例：X、Y染色体，虽
5、然其形态、染色体，虽然其形态、大小、结构互不相同，但是其起源大小、结构互不相同，但是其起源相同，因此也属于同源染色体。相同，因此也属于同源染色体。形状和大小不相同也可以是同源染色体，如两形状和大小不相同也可以是同源染色体，如两条染色体和两条染色体。条染色体和两条染色体。注意：注意：形状和大小相同也有不是同源染色体。形状和大小相同也有不是同源染色体。如姐妹染色单体分开而形成的两条染色体。如姐妹染色单体分开而形成的两条染色体。非同源染色体：非同源染色体：大小、形态不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如大小、形态不相同，且在减数分裂过程中不配对的染色体。如图中的图中的1 1和和3,13,1和和
6、4,24,2和和3,23,2和和4 4。1 12 23 34 4姐妹染色单体：姐妹染色单体：同一着丝点连着的两条染色单体。同一着丝点连着的两条染色单体。如图中的如图中的a a和和aa，b b和和bb，c c和和cc，d d和和dd。非姐妹染色单体：非姐妹染色单体：不同着丝点连着的两条染色单体。不同着丝点连着的两条染色单体。如图中的如图中的a a和和b b， a a和和bb。联会：联会：减数第一次分裂前期减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对的现象。，同源染色体两两配对的现象。1 12 23 34 4四分体四分体: :联会后的每对同源染色体含有四条染色单联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫
7、做四分体。体，叫做四分体。右图中有右图中有两个两个四分体，其中四分体，其中1 1和和2 2组成组成1 1个四分体，个四分体，3 3和和4 4组成组成1 1个四个四分体。分体。出现时期出现时期：减数第一次分裂的前期。减数第一次分裂的前期。四分体经常会发生的现象四分体经常会发生的现象：交叉互换：即四分体中同源染色体的非姐妹染色交叉互换：即四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间经常发生缠绕单体间经常发生缠绕,并交换一部分片段的现象。并交换一部分片段的现象。减数第一次分裂的前期。减数第一次分裂的前期。交叉互换的时期交叉互换的时期：概念之间的数量关系：概念之间的数量关系：1个四分体个四分体=1对同源染色体
8、对同源染色体=2条染色体条染色体=4条染色单体条染色单体=4个个DNA分子。分子。减减I中期：中期：各对同源染色体各对同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。丝点都附着在纺锤丝上。想一想，减数第一次分裂中期想一想，减数第一次分裂中期跟有丝分裂中期有何不同？能跟有丝分裂中期有何不同？能画出有丝分裂中期的图像吗？画出有丝分裂中期的图像吗？减减I后期：后期：在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动，细胞的每个极只得到离，分别向细胞的两极移动，细胞的每个极只得到各对同源染色体中的
9、一条。各对同源染色体中的一条。同源染色体分开，非同源同源染色体分开，非同源染色体自由组合染色体自由组合!想一想，减数第一次分裂后期想一想，减数第一次分裂后期跟有丝分裂后期有何不同？能跟有丝分裂后期有何不同？能画出有丝分裂后期的图像吗？画出有丝分裂后期的图像吗？减减I末期：末期：在两组染色体到达细胞两极的时候，一个初级精母细在两组染色体到达细胞两极的时候，一个初级精母细胞分裂成了两个次级精母细胞。胞分裂成了两个次级精母细胞。结果：次级精母细胞中只得到初级精母细胞中结果：次级精母细胞中只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。染色体总数的一半。与有丝分裂过程基本相同与有丝分裂过程基本相同减数第二次分裂
10、：减数第二次分裂：减减II末期：末期：一个次级精母细胞形成两个精细胞。一个次级精母细胞形成两个精细胞。减减II前期：前期：染色体散乱排列在细胞中。染色体散乱排列在细胞中。减减II间期：间期：通常没有或时间很短，染色体不再复制通常没有或时间很短，染色体不再复制。减减II中期：中期：每条染色体的着丝点排列在赤道板上。每条染色体的着丝点排列在赤道板上。减减II后期：后期：每条染色体的着丝点分裂，两条姐妹染色每条染色体的着丝点分裂，两条姐妹染色单体分开，成为两条染色体，在纺锤丝的牵引下，这单体分开，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。两条染色体分别向细胞的两极移动。变形
11、：变形：精细胞要经过复杂的变形才成为精子。精子呈蝌精细胞要经过复杂的变形才成为精子。精子呈蝌蚪状，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。蚪状，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。精精子子精精细细胞胞变形变形不不属属于于减减数数分分裂裂的的过过程程精精 原原 细细 胞胞初初级级精精母母细细胞胞次次级级精精母母细细胞胞精精 细细 胞胞精精 子子变变形形间期间期减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂精精 原原 细细 胞胞有丝分裂有丝分裂有有丝丝分分裂裂染染色色体体复复制制同同源源染染色色体体分分离离联联会会、四四分分体体姐姐妹妹染染色色单单体体分分开开着着丝丝点点分分裂裂变形变形总结：总结：
12、精子的形成过程精子的形成过程2NN2N2NNN减数第二次分裂减数第二次分裂间期间期0 02N2N4N4N1N1N3N3N减数第一次分裂减数第一次分裂减数分裂过程中，一个细胞中染色体数、减数分裂过程中，一个细胞中染色体数、DNA分子数分子数的变化曲线的变化曲线DNA分子数分子数染色体数染色体数有丝分裂与减数分裂图像的识别有丝分裂与减数分裂图像的识别有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂 减数第二次分裂减数第二次分裂前前期期(1)有丝分裂与减数分裂主要分裂时期的细胞图像有丝分裂与减数分裂主要分裂时期的细胞图像（以二倍体生物为例）（以二倍体生物为例）与与的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；
13、的主要区别在于同源染色体的排列方式不同；与与 、与与的主要区别在于有无同源染色体。的主要区别在于有无同源染色体。有丝分裂有丝分裂减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂中中期期后后期期与与的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；的主要区别在于同源染色体的行为特点不同；与与 、与与的主要区别在于有无同源染色体。的主要区别在于有无同源染色体。与与比较：比较：中染色单体分离，中染色单体分离，中同源染色体分离；中同源染色体分离；与与比较：比较：中有同源染色体，中有同源染色体，中无同源染色体。中无同源染色体。(2)有丝分裂与减数分裂图像的辨析有丝分裂与减数分裂图像的辨析“三看识别法三看识
14、别法”（以（以二倍体二倍体生物为例）生物为例）第三：第三：看细胞中同源染色体的行为。若出现联会、四看细胞中同源染色体的行为。若出现联会、四分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现分体、着丝点位于赤道板两侧、同源染色体分离等现象，一定是减数第一次分裂；若无上述同源染色体的象，一定是减数第一次分裂；若无上述同源染色体的特殊行为，则为有丝分裂。特殊行为，则为有丝分裂。第一：第一：看细胞中染色体的数目。若染色体数目为奇数，看细胞中染色体的数目。若染色体数目为奇数，一定是减数第二次分裂，且细胞中一定无同源染色体一定是减数第二次分裂，且细胞中一定无同源染色体存在；若染色体数为偶数，则进行第二看。存在
15、；若染色体数为偶数，则进行第二看。第二：第二：看细胞中有无同源染色体。若无同源染色体，看细胞中有无同源染色体。若无同源染色体，一定是减数第二次分裂；若有同源染色体存在，则进一定是减数第二次分裂；若有同源染色体存在，则进行第三看。行第三看。三、卵细胞的形成过程三、卵细胞的形成过程1.形成场所：人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成场所：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，内部有许多发育程度不同形成的。卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞。的卵泡，位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞。卵细胞电镜照片卵细胞电镜照片2.过程：过程：卵细胞卵细
16、胞第一极体第一极体次级卵母细胞次级卵母细胞第二极体第二极体卵原细胞卵原细胞复制复制联会联会同源染色同源染色体分离体分离着丝点着丝点分裂分裂着丝点着丝点分裂分裂初级卵母细胞初级卵母细胞精子精子卵细胞卵细胞部位部位动物睾丸，植物花药动物睾丸，植物花药动物卵巢，植物胚囊动物卵巢，植物胚囊减数第一减数第一次分裂次分裂1 个精原细胞个精原细胞1个初级精母细胞个初级精母细胞2个次级精母细胞个次级精母细胞 （等大）（等大）3.精子与卵细胞的形成比较精子与卵细胞的形成比较减数第二减数第二次分裂次分裂2个次级精母细胞个次级精母细胞 4个精细胞个精细胞精子精子卵细胞卵细胞是否变形是否变形4个精细胞个精细胞 4个精
17、子个精子 不需变形不需变形细胞质的分细胞质的分裂分配情况裂分配情况两次分裂都均等两次分裂都均等只有减数第二次分裂中只有减数第二次分裂中第第一极体分裂均等，一极体分裂均等，其他分其他分裂皆不均等裂皆不均等分裂结果分裂结果1 个精原细胞个精原细胞 4个精子个精子（生殖细胞）（生殖细胞） 1 个卵原细胞个卵原细胞 1个卵细胞个卵细胞 + 3个极体个极体（生殖细胞）（退化消失）（生殖细胞）（退化消失）精子精子卵细胞卵细胞相相同同点点(1)染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：染色体的行为和数目变化的过程是一样的，表现在：染色体都是在减染色体都是在减的间期复制；的间期复制；减减都是同源染色体联会
18、、均分；都是同源染色体联会、均分；减减都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开(2)产生的子细胞数目都是产生的子细胞数目都是4个，且细胞中染色体数目减个，且细胞中染色体数目减半半4.精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别精子与卵细胞形成的过程中有关细胞的鉴别判断方法：判断方法：初级卵初级卵母细胞母细胞初级精初级精母细胞母细胞次级卵次级卵母细胞母细胞次级精母细次级精母细胞或极体胞或极体一一.配子中染色体组合的多样性（不考虑交叉互换）配子中染色体组合的多样性（不考虑交叉互换）1 含一对同源染色体的精（卵）原细胞（图含一对同源染色体的精（卵）原细胞（图 1）形成的配子）形成的
19、配子精（卵）原细胞个数精（卵）原细胞个数配子个数配子个数配子种类配子种类1 个精原细胞个精原细胞1 个卵原细胞个卵原细胞m个精原细胞个精原细胞m个卵原细胞个卵原细胞4m41m2种：种： A 和和a1种：种： A 或或a2种：种： A 和和a2种：种： A 和和 a二、受精作用二、受精作用2 含两对同源染色体的精（卵）原细胞（图含两对同源染色体的精（卵）原细胞（图 2）形成的配子）形成的配子精（卵）原细胞个数精（卵）原细胞个数配子个数配子个数配子种类配子种类1 个精原细胞个精原细胞1 个卵原细胞个卵原细胞m个精原细胞个精原细胞m个卵原细胞个卵原细胞4m41m2种种: AB 和和 ab 或或 Ab
20、 和和 aB 1种种: AB 或或 Ab 或或 aB 或或 ab 4 种：种： AB 和和 Ab 和和 aB 和和 ab4 种：种： AB 和和 Ab 和和aB 和和 ab3 含含n对同源染色体的精（卵）原细胞（图对同源染色体的精（卵）原细胞（图 3）形成的配子）形成的配子精（卵）原细胞个数精（卵）原细胞个数配子个数配子个数配子种类配子种类1 个精原细胞个精原细胞1 个卵原细胞个卵原细胞m个精原细胞个精原细胞m个卵原细胞个卵原细胞4m41m2种种(多种情况多种情况)1种种(多种情况多种情况)2n2n对于一个含有对于一个含有n对同源染色体的精原细胞而言，可能产生的对同源染色体的精原细胞而言，可能
21、产生的精子种类为精子种类为2n 种，而实际上只能产生其中的两种。种，而实际上只能产生其中的两种。特别提醒：特别提醒：若考虑交叉互换，会增加配子的种类，如一个含若考虑交叉互换，会增加配子的种类，如一个含 n 对同源染色对同源染色体的生物产生配子种类会大于体的生物产生配子种类会大于2n种。种。对于一个含有对于一个含有n对同源染色体的卵原细胞而言，可能产生的卵对同源染色体的卵原细胞而言，可能产生的卵细胞种类也为细胞种类也为2n种，但实际上只能产生其中的一种。种，但实际上只能产生其中的一种。二二.受精作用受精作用1.概念：概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子和卵细胞相互识别、融合成为
22、受精卵的过程。2.过程：过程：精子的精子的头部头部进入卵细胞，尾部留在外面进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞的细卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合二者的二者的染染色体色体会合在一起。会合在一起。3.结果：结果：受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，其中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有一半的染色体来自精子（父方），精子（父方），另一半来自另一半来自卵细卵细胞（母方）。胞（母方）。4.意义：意义：对于维持每种生物前后代体细胞中染色
23、体数目的恒定，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。对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。减数分裂使生殖细胞（配子）中染色体数目比原来减减数分裂使生殖细胞（配子）中染色体数目比原来减少一半，而受精作用使受精卵染色体数目又恢复到体少一半，而受精作用使受精卵染色体数目又恢复到体细胞的染色体数目。细胞的染色体数目。同一双亲的后代呈现多样性，这种多样性有利于同一双亲的后代呈现多样性，这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。受精过程中卵细胞和精子的结合具有随机性。受精过程中卵细胞和精子的结
24、合具有随机性。原因：原因：减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，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。导致不同配子遗传物质的差异。5.细胞学基础：细胞学基础：(1)细胞膜的识别功能细胞膜的识别功能同种生物的两性生殖细胞同种生物的两性生殖细胞才能融合。才能融合。(2)生物膜的流动性生物膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个使两性生殖细胞融合为一个受精卵。受精卵。(3)实质：实质：精子的细胞核与卵细胞的细胞核精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。融合的过程。不一样。受精过程中，仅精子的头部进入卵细胞，不一样。受精过程中，仅精子的头部进入卵细胞，而精子的头部除了细胞核外，只含极少量的细胞质。而精子的头部除了细胞核外，只含极少量的细胞质。而细胞质中线粒体含少量而细胞质中线粒体含少量DNA（植物细胞质中的叶（植物细胞质中的叶绿体也含少量绿体也含少量DNA），对生物的遗传也有影响。），对生物的遗传也有影响。想像空间想像空间子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡子代从双亲各继承了半数的染色体，双亲对子代的贡献是一样的吗？卵细胞含有丰富的细胞质，细胞质中献是一样的吗？卵细胞含有丰富的细胞质，细胞质中什么结构含有什么结构含有DNA？它会影响生物的遗传吗？它会影响生物的遗传吗？谢谢大家！谢谢大家！个人观点供参考，欢迎讨论
