第2章 基因和染色体的关系
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
体细胞分裂方式
有性生殖细胞分裂方式
真核细胞的分裂方式有三种：
有性生殖
生殖的种类
有性生殖：指经过两性生殖细胞(配子)的
结合，产生合子，由合子发育
成新个体的生殖方式。
思考：
配子能否通过有丝分裂产生？
无性生殖
（主要方式）
假设:
进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。
推理:
从上一代到下一代,体细胞中染色体数目发生了什么变化?
推理：
46
46
张三
李四
有丝分裂
精子
卵细胞
46
46
受精卵
受精
92
92
张五
假设
错误
1.生物学家魏斯曼预测：精子和卵细胞成熟过程染色体数目减半。
2.19世纪80年代，科学家通过显微镜证实减数分裂的存在。
问题：既然有丝分裂不能形成配子，那么配子的形成过程是怎样的？
46
46
张三
李四
减数分裂
精子
卵细胞
23
23
受精卵
受精
46
46
张五
第一节 减数分裂和受精作用
配子
体细胞
思考：
配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别？
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复制一次，细胞连续分裂两次的特殊的有丝分裂方式。减数分裂的结果是成熟的生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞减少一半。
4、结 果：
1、发生的范围：
2、发生的时期：
3、特 点：
进行有性生殖的生物
由原始的生殖细胞产生成熟的
生殖细胞时
染色体数目减少了一半
染色体只复制一次，细胞连续分裂二次
(一)定义
一、减数分裂
这些成群结队的精子从哪里来的?
(二)精子的形成过程
睾丸
精原细胞
睾丸 或 精巢
1.形成场所:
精原细胞是原始的生殖细胞，染色体数与体细胞相同。
精原细胞从何而来？
体细胞
精原细胞
体细胞的分裂、分化：
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
精原细胞
精原细胞的增殖：
有丝分裂
精原细胞 初级精母细胞 次级精母细胞 精细胞 精子
2.精子的形成过程:
减Ⅰ前的间期
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
原始的生殖细胞
成熟的生殖细胞
(1)减数第一次分裂前的间期：
精原细胞体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞，复制后每条染色体由两条姐妹染色单体构成。
特点：
初级精母细胞
精原细胞
染色体数目不变， DNA数目加倍
(2)减Ⅰ前期：
同源染色体联会，四分体出现
特点：
同源染色体：
联会：
四分体：
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。
同源染色体两两配对的现象。
联会后每对同源染色体含有的四条染色单体。
体细胞中有无同源染色体？
有
1、该图有几对同源染色体？
2、该图有几条染色体？
4、该图有几个DNA？
3、该图有几条染色单体？
2
4
8
8
5、该图有几个四分体？
2
1个四分体= 对同源染色体= 条染色体= 条染色单体
= 个DNA分子
1
2
4
4
同源染色体：
非同源染色体：
姐妹染色单体：
非姐妹染色单体：
如A和A，、B和B，
如A和B、A和B， 等
如a和a，、b和b，
如a和b、a和b，等
减Ⅰ前期四分体时期
在四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段（交叉互换）
a
b
减Ⅰ中期
同源染色体的着丝点排列在赤道板的两侧
特点：
减Ⅰ前期
(3)减Ⅰ中期：
减Ⅰ后期
特点：
同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向两极。
（着丝点不分裂）
减Ⅰ中期
(4)减Ⅰ后期：
减Ⅰ末期
染色体数目减半，DNA减半，子细胞中无同源染色体
特点：
1个初级精母细胞分裂为2个次级精母细胞
减Ⅰ后期
次级精母细胞
(5)减Ⅰ末期：
(6)减Ⅱ前期和中期
特点：
前期染色体散乱分布
中期染色体排列在赤道板上
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
特点：
着丝点分裂，染色单体分离，成为子染色体，由纺锤丝牵引移向两极
减Ⅱ中期
(7)减Ⅱ后期
（染色体数目暂时加倍，DNA数不变）
减Ⅱ末期
特点：
细胞分裂，2个次级精母细胞分裂成4个精细胞
变形
减Ⅱ后期
染色体数减半，DNA数减半
(8)减Ⅱ末期
精细胞
精子
有丝分裂
联会
四分体
精子
初级精母细胞
次级精母细胞
体细胞
精原细胞
细胞分化
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
减Ⅱ末期
精细胞
总结：精子形成的过程
睾丸
1.场所:
2.过程及其特点:
精原细胞
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞
体细胞
有丝分裂
细胞分化
间期：细胞体积增大、染色体复制
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
中期：同源染色体着丝点排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
末期：形成2个次级精母细胞
着丝点分裂，染色单体分离
4个精子
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
（染色体数:8）
（染色体数:8）
（染色体数:8）
（染色体数:4→8）
（染色体数:4）
（染色体数:4）
1个
根据减数分裂过程染色体行为变化, 回答下列过程发生的时期:
1.染色体复制发生在:
2.同源染色体的联会发生在:
3.同源染色体分离发生在:
4.染色体数目减半发生在:
5. DNA数目减半发生在:
减Ⅰ间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅱ分裂完成时
1、在减数分裂过程中，每条染色体的着丝点一分为
二，两条染色单体形成两条染色体发生在：（ ）
A、第一次分裂中期
B、第一次分裂后期
C、第二次分裂中期
D、第二次分裂后期
D
课堂反馈
2、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不
正确的是：（ ）
A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体
B 、在减数第二次分裂中，大小、形状相同的染色体
C、一条来自父方，一条来自母方
D、在减数第一次分裂后期向两极移动
B
3.填空题：
某生物的体细胞中有24条染色体，分析：
（1）有丝分裂中期染色体数是（ ），染色单体数是（ ），后期的着丝点数是（ ）。
（2）减数第一次分裂后期，着丝点数是（ ），染色单体数是（ ）
（3）减数第二次分裂后期，染色体数是（ ），减数第二次分裂完成时染色体数是（ ）
24
48
48
24
48
24
12
卵细胞
1、形成部位：
卵泡
（三）卵细胞的形成过程：
卵巢
2、形成过程
卵原细胞(2N)
减Ⅰ
间期
初级卵母细胞(2N)
减Ⅰ
分裂期
极体 (N)
次级卵母细胞 (N)
减Ⅱ
减Ⅱ
极体(N)
极体(N)
极体(N)
退化
卵细胞(N)
减Ⅰ
间期
卵原细胞：细胞体积增大、染色体复制，DNA数目加倍，每条染色体含两条姐妹染色单体。
减Ⅰ前期
联会
四分体
减Ⅰ中期
同源染色体着丝点排列在
赤道板两侧
减Ⅰ后期
同源染色体分离
（非同源染色体自由组合）
初级卵母细胞
减数第一次分裂
（非姐妹染色
单体交叉互换）
注意: 细胞质发生不均等分裂
减Ⅰ末期
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
极体
次级卵母细胞
极体
卵细胞
减数第二次分裂
（退化消失）
减Ⅱ末期
极体
次级卵母细胞
极体
极体
3.总结——卵细胞的形成过程
卵原细胞
1个初级卵母细胞
1个次级卵母细胞+1个第一极体
1个卵细胞+3个第二极体
体细胞
有丝分裂
细胞分化
间期：细胞体积增大、染色体复制
前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）
中期：同源染色体的着丝点排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
着丝点分裂，染色单体分离
减数第一次分裂
减数第二次分裂
（染色体数:2n）
（染色体数:2n）
（染色体数:2n）
（染色体数:n）
（染色体数:n）
卵巢
(1)场所:
(2)过程及其特点:
1个
（退化消失）
相 同 点
无
有
是否变形
1个卵细胞和3个极体
4个精细胞
子细胞数
只有减数第二次分裂中极体分裂均等，其他分裂皆不均等
细胞质均等分裂
分裂形式
卵巢
睾丸或精巢
形成场所
不
同
点
卵细胞的形成
精子的形成
1.都经过减数分裂；
2.染色体只复制一次；
3.有联会和四分体时期；
4.第一次分裂，同源染色体分开，染色体数减半；
5.第二次分裂，着丝点分裂
（四）精子和卵细胞形成过程比较
(五)减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体的数目变化
2n
2n
2n→n
n
n→2n
n
0
0→4n
4n
4n→2n
2n
2n→0
0
n
n
n
n→0
0
0
0
（假设体细胞的染色体数为2n）
2n
2n→4n
4n
4n→2n
2n
2n
n
2n
2N
4N
染 色 体 变 化 曲 线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
DNA 变 化 曲 线
染色单体变化曲线
DNA、染色体、染色单体 变 化 曲 线
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅱ前
减Ⅱ后末
减Ⅰ末
减Ⅱ末
减Ⅱ中
减Ⅰ间
1、在减数分裂过程中，含有体细胞染色体数
相同，但不含有同源染色体的时期是：
A、减数第一次分裂后期
B、分裂间期
C、减数第二次分裂后期
D、减数第二次分裂前期
C
课堂反馈
2、一种动物的体细胞在有丝分裂后期有32条染
色体，它的体细胞、精原细胞、初级精母细
胞、次级精母细胞、及精子中DNA分子数为：
A、32，32，64，32，16
B、16，16，32，16，8
C、32，32，32，16， 8
D、16，16，16，16，16
B
3.(双选题)如图是细胞分裂过程示意图,下列有关图中a-d阶段(不含a、d两点)的叙述正确的是(　　)
D.bc段细胞中染色体数为体细胞的一半
A.细胞中始终存在同源染色体
B.细胞中始终存在姐妹染色单体
C.细胞中染色体数与DNA分子数的
比由1∶2变为1∶1
CD
4.如图中,甲、乙、丙、丁分别表示某哺乳动物细胞(2n)进行减数分裂的不同时期,其中a表示细胞数目。请判断b、c、d依次代表(　　)
A
A.DNA分子数、染色体数、染色单体数
B.染色体数、DNA分子数、染色单体数
C.DNA分子数、染色单体数、染色体数
D.染色单体数、染色体数、DNA分子数
不同点
产生的细胞类型
分裂次数
子细胞数目
有无联会、四分体
有无同源染色体分离
子细胞染色体数目
生殖细胞
体细胞或
原始生殖细胞
2次
1次
4个精细胞或
1个卵细胞和3个极体
2个体细胞
有
有
无
无
染色体数目减半
与母细胞染色体
数目相同
1、细胞分裂过程中均出现纺锤体
2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次
二、有丝分裂和减数分裂的异同点
三、减数分裂过程中不同时期的图像识别
细胞质分配
不均等
均等
有同源染色体
有同源染色体
无同源染色体
无同源染色体
初级卵母细胞
次级卵母细胞
初级精母细胞
次级精母细胞或极体
初级卵母细胞
次级卵母细胞
初级精母细胞
次级精母细胞或极体
时期：
细胞名称：
产生子细胞的名称：
减数第二次分裂前期
次级精（卵）母细胞或极体
精细胞或卵细胞和极体或极体
时期：
细胞的名称：
产生子细胞的名称：
减数第一次分裂中期
初级精（卵）母细胞
次级精母细胞或 次级卵母细胞和极体
对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：
★一看染色体的数目(奇偶性)；
★二看有无同源染色体；
★三看有无同源染色体的行为：联会、四分体、分离。
四、减数分裂和有丝分裂的图像鉴别
一看
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看
同
源
染
色
体
有同源染色体
无同源染色体
无同源染色体的
联会、四分体、分离
（有丝分裂）
有同源染色体的
联会、四分体、分离
（减Ⅰ）
四、减数分裂和有丝分裂的图像鉴别
有丝分裂
前期
减数第一次分裂
前期
减数第二次
分裂前期
比一比
联会
四分体
有丝分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第二次分裂
中期
比一比
有丝分裂
后期
减数第一次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
比一比
父亲体内的所有精原细胞，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？
五、配子中染色体组合的多样性
(一) 原因
2、同源染色体分离的同时，____________表
现为自由组合。
非同源染色体
1、同源染色体联会后，四分体中的
________________容易发生交叉互换。
非姐妹染色单体
(二) 配子中染色体组合种类
（不考虑非姐妹染色单体的交叉互换的情况下）
① 一个含 对同源染色体的精原细胞，每次
实际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，每次
实际经减数分裂产生的卵细胞类型有 种；
A
(如果不是一个原始生殖细胞，而是某种生物的所有原始生殖细胞，那么根据非同源染色体的自由组合)：
③ 体细胞含有n对同源染色体的生物个体，
其精（卵）原细胞能产生的配子类型共有 种。
B
① 体细胞含2对同源染色体的生物个体，
其精（卵）原细胞共能产生 配子；
② 体细胞含3对同源染色体的生物个体，
其精（卵）原细胞共能产生 配子；
2
1
4种
8种
2n
1
2
n
六、受精作用
(一) 概念
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
(二) 过程
1、精子和卵细胞______________
2、精子的_____进入卵细胞，_____留在外面
相互识别
头部
尾部
细胞膜
细胞核
细胞核
染色体
(三) 结果
受精卵的染色体数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）。
(四) 子代多样性的原因
1、配子中染色体组成具有多样性
2、受精过程中卵细胞和精子结合的随机性
①非同源染色体自由组合
②非姐妹染色单体的交叉互换
注意：受精卵中的DNA，来自精子（父方）的是否占
一半？
否，应少于一半。
(五) 减数分裂和受精作用的意义
2. 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。
1、某生物的一个性原细胞中含有染色体8个，
经减数分裂后产生的精子类型和卵细胞的
类型分别是：
A、2、1 B、4、1
C、8、8 D、8、4
A
课堂反馈
2、10个卵原细胞与10个精原细胞进行减数分
裂产生的卵细胞与精子受精，最多可产生受
精卵的个数为：
A、10 B、40 C、20 D、30
A
3、图甲是某生物的一个精细胞,根据染色体的类型和数目,判断图乙中与其来自同一个精原细胞的有(　　)
A.①② B.①④ C.①③ D.②④
C
4.下图的曲线是雌蛙的一个卵原细胞在细胞分裂过程中DNA含量变化示意图,请分析回答下列问题:
(1)AB时期的细胞叫　　　　　　　　　　　,
BC时期发生的是_____________________________。
(2)C→D→E时期进行的是　　　　　　　　　　　,
EF时期的细胞叫　　　　　　　　　　　　　。
(3)E→F→G时期进行的是　______________。
卵原细胞
DNA的复制和有关蛋白质的合成
减数第一次分裂
次级卵母细胞
减数第二次分裂
(4)GH时期的细胞叫　　　　。 
(5)HI表示发生了　　　　作用。 
(6)J以后进行的是　　　　分裂。
卵细胞
受精
有丝
花柄
子房
花柱
柱头
雌 蕊
花托
花药
花丝
雄 蕊
七、被子植物花的结构
被子植物子房的结构及双受精过程
胚珠的结构
花粉管
精子
卵细胞
极核
子房壁
珠被
珠孔
补充：被子植物的双受精作用
(1个)
(2个)
胚囊
子房
子房壁
胚珠
胚囊
珠被
1个卵细胞
2个极核
子叶
胚芽
胚轴
胚根
胚
受精极核
胚乳
种皮
种

子
果
皮
果
实
2N
2N
2N
2N
3N
3N
2N
2N
受
精卵
+1个精子
+1精子
N + N
2N + N
分裂间期
分裂期
前期
中期
后期
末期
DNA复制、蛋白质合成，适度生长
核膜、核仁消失显现纺锤体、染色体
染色体形态固定、数目清晰着丝点排列在赤道板上
着丝点分裂染色体平均移向两极
纺锤体消失，染色体变成染色质核膜、核仁重新出现
膜仁消失现两体
两消两现建新壁
一分为二向两极
赤道板上排整齐
高等植物细胞的有丝分裂
出现细胞板，形成细胞壁
染色体
纺锤丝
纺锤体
着丝点
姐妹染色单体
子染色体
同源染色体
思考：
正常人产生的配子中染色体的组合类型共有多少种？从理论上分析，一对夫妇所生的两个孩子（非同卵双胞胎）所含染色体组成完全相同的概率是多少？
配子组合类型：
223
相同的概率是：
1/223ⅹ1/223=1/246