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(共31張PPT)
第2章 基因和染色體的關系
第1節 減數分裂和受精作用（第1課時）
當孟德爾的遺傳規律被重新發現以后，有一個問題始終沒有解決:基因在細胞中究竟有沒有物質基礎呢 孟德爾所假設的顆粒狀的因子,究竟是不是物質的實體 如果是，又存在于細胞中什么位置
對細胞分裂的深入研究和觀察，使人們推測到基因和染色體的關聯。摩爾根著名的果蠅雜交實驗,使這一問題有了確鑿的答案。
基因在哪里
悠悠百年，尋尋覓覓，
懷疑、爭論、推理……
最終是觀察和實驗,
探明它神秘的蹤跡!
第2節 減數分裂和受精作用
（第1課時）
學習目標
1.減數分裂存在的猜測
①科學家；②理論預測；③證實
2.減數分裂的概念
①范圍；②時間；③特點；④結果
3.精子的形成過程
①場所；②過程
1）減數分裂前的間期；2）減數分裂I；3）減數分裂II；
4）精子的變形
新課引入
　　在腐爛的水果周圍常可看到飛舞的果蠅。果蠅的生長周期短繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學上常用的實驗材料。
　　右圖是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。
配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別？
針對這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？
配子中的染色體與體細胞的染色體的區別在于：
（1）配子中的染色體數目是體細胞中的一半；
（2）配子的染色體是由體細胞的每對同源染色體中的一條組合而成的。
討論
♀
♂
體細胞
配子
果蠅體細胞和配子的染色體示意圖
配子是如何產生的？
有絲分裂：產生體細胞的分裂方式
成熟生殖細胞：指精子和卵細胞或雄配子和雌配子。
體細胞：除生殖細胞外構成機體的細胞都叫體細胞。
構成人體的體細胞有200多種，如神經細胞、肌肉細胞、血細胞等。
原始生殖細胞：指精原細胞或卵原細胞
拓展：體細胞、原始生殖細胞、成熟生殖細胞
配子是如何產生的？
回顧舊知：有絲分裂
細胞有絲分裂的重要意義：是將親代細胞的染色體經過復制（關鍵是DNA的復制）之后，精確的平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性，細胞的有絲分裂對于細胞的生命細胞的遺傳有重要意義。
與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼。
①科學家
在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半；
受精時，精子和卵細胞融合，染色體數目得以恢復正常。
②理論預測
配子
♂
♀
×
♂
P
F1
♀
減數分裂存在的預測
其他科學家通過顯微鏡觀察證實了魏斯曼預言的過程是一種特殊方式的有絲分裂：減數分裂。
③證實
　　減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟的生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
發生范圍
發生時期
特點
結果
時間？
結果？
過程？
范圍？
減數分裂的概念（教材P22)
生殖期---性成熟個體
動物：
植物：
睪丸、卵巢
花藥、胚囊
生殖器官
閱讀教材P19-20，回答下列問題
人和其他動物精子形成的具體場所？
精原細胞來源于哪種分裂方式？
進行減數分裂的細胞有沒有細胞周期？
染色體復制、數目減半的時期、原因？
減數分裂每個時期的特征？
精子的形成過程
精子的形成過程①場所
人的睪丸和精子示意圖
場所：睪丸（人和哺乳動物）
睪丸中有許多彎彎曲曲的曲細精管。
曲細精管中有大量的雄性原始生殖細胞——精原細胞。
精原細胞通過有絲分裂進行增殖。
每個精原細胞中的染色體數目與體細胞相同。
當雄性動物性成熟時，睪丸里的一部分精原細胞就開始進行減數分裂。
曲細精管
精原細胞
（原始生殖細胞）
體細胞
有絲分裂
細胞分化
精原細胞
精細胞
減數分裂
精子
變形
精子的形成過程②過程
精原細胞
初級精母細胞
次初級精母細胞
減數分裂
前的間期
減數分裂Ⅰ
(減數第一次分裂)
減數分裂Ⅱ
(減數第二次分裂)
變形期
精細胞
精子
精子的形成過程②過程1：減數分裂前的間期
①細胞略微膨大
②染色體的復制（DNA的復制和有關蛋白質的合成）
③ DAN含量倍增，姐妹染色單體形成，染色體數目不變
精原細胞 （原始生殖細胞）
染色體的復制
初級精母細胞
特點：
減數分裂前的間期
精子的形成過程②過程2：減數分裂I
（1）減數分裂Ⅰ（減數第一次分裂）前期
特點：①核膜、核仁消失，染色體、紡錘體出現
②同源染色體聯會，形成四分體
③同源染色體的非姐妹染色單體常發生互換
減數分裂前的間期
減數分裂Ⅰ前期
有絲分裂過程中存在同源染色體但不發生聯會
精子的形成過程②過程2：減數分裂I
（1）減數分裂Ⅰ（減數第一次分裂）前期
一對同源染色體
①配對的兩條染色體
②形狀和大小一般都相同
③一條來自父方，一條來自母方
1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體
【注意】
①人類性染色體X和Y是同源染色體，但形狀大小不相同
②有絲分裂過程中存在同源染色體，但不發生聯會，
即同源染色體只在減數分裂發生聯會
聯會：同源染色體兩兩配對的現象；
四分體：聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體；
（一般用不同的顏色來表示）
判斷
（1）同源染色體形狀、大小一定相等
（2）形狀、大小相等的一定是同源染色體
（3）一條來自于父方，一條來自于母方的兩條染色體一定是同源染色體
（4）能夠相互配對的染色體一定是同源染色體
（5）對于雄性哺乳動物來說，同源染色體只存在于精原細胞中，而不存在于其他體細胞
（6）果蠅體細胞在有絲分裂過程中會形成四分體
AC、BD、AD、BC
ab a’b’ cd’ c’d
AB、CD
aa’ bb’ cc’ dd’
同源染色體
非同源染色體
姐妹染色單體
非姐妹染色單體
明辨“是”與“非”
√
×
×
×
×
×
習題檢測
精子的形成過程②過程2：減數分裂I
（1）減數分裂Ⅰ（減數第一次分裂）前期
互換：四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發生部分片段的交換現象。
重要特征：
聯會
四分體
交換
有絲分裂前期
區別有絲分裂前期：
DNA數？染色體數？染色單體數目？
精子的形成過程②過程2：減數分裂I
（2）減數分裂Ⅰ（減數第一次分裂）中期
有絲分裂中期
減數分裂Ⅰ中期
有絲分裂中期染色體行為又是怎樣的？
特點：各對同源染色體排列在赤道板兩側
著絲粒都附著在紡錘絲上
精子的形成過程②過程2：減數分裂I
（3）減數分裂Ⅰ（減數第一次分裂）后期
有絲分裂后期
【思考】移向細胞兩極的染色體組合只能是一條紅的和一條黑的嗎？
特點
①同源染色體分離
②非同源染色體自由組合
③染色體數目不變
不是
減數分裂Ⅰ后期
特點
①細胞膜向內凹陷，從中央縊裂，1個細胞分裂為2個子細胞（次級精母細胞）
②末期結束同源染色體分配到兩個子細胞中,染色體數目減半
減數分裂Ⅰ后期
減數分裂Ⅰ末期結束
減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數分裂Ⅰ（末期結束）
精子的形成過程②過程2：減數分裂I
（4）減數分裂Ⅰ末期
精原細胞
初級精母細胞
間期
（染色體復制）
進入前期
發生了什么變化？
減Ⅰ
1.同源染色體聯會
2.四分體交叉互換
四分體
進入中期
進入后期
進入后期
次級精母細胞
思考：染色體有何變化？
減半且無同源染色體。
總結1：減數分裂I
思考：減Ⅰ后期的主要變化是什么？
同源染色體分離，非同源染色體自由組合。
精子的形成過程②過程3：減數分裂II
減數分裂Ⅱ與有絲分裂對比：
減數分裂Ⅱ
有絲分裂
減Ⅱ間期：很短或無，染色體不再復制
減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中
減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上
減Ⅱ后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。
減Ⅱ末期：兩個次級精母細胞分裂成四個精細胞
減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ之間
注意：
（1）通常沒有間期，或者間期很短，
（2）染色體不再復制。
減數分裂Ⅱ說明：
減數分裂Ⅱ中染色體行為變化同有絲分裂，
只是細胞中已無同源染色體，染色體數已經減半
精子的形成過程②過程3：減數分裂II
減數第二次分裂的過程
精子的形成過程②過程3：減數分裂II
減數分裂II
次級精母細胞進行減數第二次分裂（減Ⅱ）
進入中期
進入中期
進入后期
進入后期
進入末期
進入末期
精細胞
變形
精子
精子
（成熟生殖細胞）
精細胞
變形
精細胞的變形對于受精作用有什么意義？
精細胞的變形是指由精細胞變為精子的過程,變形后的精子具備了游向卵細胞并進行受精作用的能力
精子的形成過程②過程4：精子的變形
過程：
細胞核→精子頭的主要部分
高爾基體→頭部的頂體
中心體→精子的尾巴
線粒體→線粒體鞘
其他物質→原生質滴
比較項目 減數分裂Ⅰ 減數分裂Ⅱ
分裂前的間期 DNA的復制與否 復制 不復制
同源染色體 有 無
著絲粒變化 不分裂 分裂
染色體主要行為 ①同源染色體聯會； ②四分體中非姐妹染色單體可以發生互換； ③同源染色體分離，非同源染色體自由組合 著絲粒分裂，姐妹染色單體分開成為兩條染色體，分別移向細胞兩極
染色體數目 2n→n n→2n→n
核DNA數目 4n→2n 2n→n
染色單體數 4n→2n 2n→0
總結2：減數分裂I與減數分裂II的區別
小結3：精子形成的過程各時期的特點
同源染色體
同源染色體
非同源染色體
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
4→
5 →
7 →
2 →
9 →
6 →
8 →
10 →
1 →
3
精子形成的順序依次是：
習題檢測
(1)寫出圖中各種細胞的名稱：a.____
__ __，b. ，c.________，d. ，e. 。
(2)染色體數目減半發生在圖中 過程中，染色單體消失發生在圖中 過程中。
精原
細胞
初級精母細胞
次級精母
細胞
精細胞
精子
b
c
習題檢測
1.如圖是減數分裂過程中某個時期的模式圖。下列有關敘述錯誤的是
A.該過程發生于減數分裂Ⅰ過程中
B.配對后的染色體將進行復制
C.只有同源染色體才能配對
D.配對后形成的每個四分體含有4個核DNA分子
√
2.若某動物的精子內含有10條染色體，它體內的一個細胞含有20條染色體，且不存在染色單體，則該細胞可能正在
A.進行有絲分裂 B.進行減數分裂Ⅰ
C.發生同源染色體的分離 D.進行減數分裂Ⅱ
√
習題檢測
3.關于下圖的敘述，不正確的是
A.在減數分裂Ⅰ前期，④與⑦、⑤與⑥聯會，形成兩個四分體
B.在減數分裂Ⅰ后期，移向同一極的染色體均含同
源染色體
C.④是一條染色體，包含兩條染色單體①和③，它
們通過一個著絲粒②相連
D.細胞中含有兩對同源染色體，其中④和⑦為一對同源染色體
√
習題檢測
4.聯會復合體(SC)是減數分裂過程中在一對同源染色體之間形成的一種梯狀結構。如果在減數分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白質合成，則SC不能形成，并將導致同源染色體的配對過程受阻，也不會發生同源染色體的互換。研究發現，用RNA酶處理可使SC結構破壞，在減數分裂Ⅰ前期的晚期聯會復合體解體消失。下列有關敘述錯誤的是
A.細胞減數分裂Ⅰ前期可能合成某些DNA
B.SC在姐妹染色單體分離時發揮重要作用
C.SC只會在減數分裂過程中發揮作用
D.SC的基本組成單位中可能有氨基酸
√
習題檢測
5.下列①～④為動物生殖細胞形成過程中某些時期的示意圖。按分裂時期的先后排序，正確的是
A.①②③④ B.②①④③
C.③④②① D.④①③②
√
習題檢測

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