第二章 基因和染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
作出推理
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
（有丝分裂）
精子
92
92
46
受精
（有丝分裂）
假设:
配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的
46
46
作出推理
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
精子
？
？
46
46
受精
46
（有丝分裂）
作出推理
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
精子
46
46
受精
46
23
23
（有丝分裂）
在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。
魏斯曼从理论上预测：
一、真核细胞的分裂方式
无丝分裂
有丝分裂
减数分裂
体细胞
体细胞
有丝分裂
无丝分裂
(受精卵)
（原始生殖细胞）
成熟生殖细胞
减数分裂
体细胞
配子
精子
(来自父方)
卵细胞
(来自母方)
受精卵
有丝 分裂
体细胞
受 精
一、减数分裂
阅读教材16—20页
1、减数分裂的概念
2、精子的形成过程
3、卵细胞的形成过程
4、比较精子和卵细胞形成过程的异同
5、减数分裂过程中染色体的变化
一、减数分裂
进行有性生殖的生物
原始生殖细胞 →成熟生殖细胞
细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次
对象:

时期:

特点:

结果:
1.减数分裂的概念
成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
睾丸（哺乳动物）
一、精子的形成过程
睾丸内有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞即精原细胞。
体细胞
有丝分裂
精原细胞
1、精子形成的场所
2、精子的形成过程
精原细胞
间期
精原细胞
间期
精原细胞
间期
精原细胞
间期
精原细胞
间期
精原细胞
间期
1.细胞体积增大
2.染色体复制
精原细胞
初级精母细胞
(DNA复制和蛋白质合成)
减数第一次分裂
前期
前期
减数第一次分裂
前期
减数第一次分裂
前期
减数第一次分裂
前期
减数第一次分裂
同源染色体联会
前期
减数第一次分裂
同源染色体两两配对现象叫做联会。
一对同源染色体
一对同源染色体
同源染色体
体细胞中形状和大小一般都相同，一个来自父方，一个来自母方的一对染色体，叫做同源染色体。
同源染色体
姐妹染色单体
一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体，由着丝点连在一起。
配对 的两个染色体，形状和大小一般相同，一个来自父方，一个来自母方。
2对同源染色体
四分体
四分体
联会后的每对同源染色体中，含有四条染色单体，叫做一个四分体。（从染色单体的角度考虑）
1个四分体
2个四分体
一个四分体
= 对同源染色体
= 条染色体
= 条染色单体
一
两
四
四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换
交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉，并且相互交换一部分染色体。同源染色体间发生了遗传物质的重组。
a
a,
b
b,
染色体交叉互换的照片和示意图

a a, b b,
同源染色体联
会，四分体出现,
发生交叉互换
四分体（含四条染色单体）
减数第一次分裂
前期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
中期
同源染色体排
列在赤道板上
减数第一次分裂
中期
减数第一次分裂
后期
减数第一次分裂
后期
减数第一次分裂
后期
减数第一次分裂
后期
减数第一次分裂
后期
同源染色体分离
减数第一次分裂
后期
A
b
a
B
非同源染色体
自由组合
A
a
B
b
A
a
b
B
减数第一次分裂
后期
减数第一次分裂
末期
减数第一次分裂
末期
减数第一次分裂
末期
形成两个次级
精母细胞，染色体
数目减半
末期
减数第一次分裂
次级精母细胞中
无同源染色体
次级精母细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
减数第二次分裂
间期短或无
染色体不复制
前期
减数第二次分裂
前期
减数第二次分裂
减数第二次分裂
中期
染色体的着丝点
排列在赤道板上
减数第二次分裂
中期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
着丝点分裂，
染色体一分为二，
姐妹染色体向两极
移动
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
后期
减数第二次分裂
末期
减数第二次分裂
末期
减数第二次分裂
末期
减数第二次分裂
末期
减数第二次分裂
末期
分裂结果形成
四个精细胞
减数第二次分裂
与原来相比每个精
细胞染色体数目减半
末期
精细胞
精细胞变形
形成四个蝌蚪
状的精子
精子的形成过程
精
子
的
形
成
过
程
有丝分裂
精细胞
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
复制
3、卵细胞的形成过程
自主学习：
1、卵细胞的形成过程与精子的形成过程有何不同？
卵细胞产生的场所
卵细胞是在卵巢中形成。
卵巢中有原始的生殖细胞－卵原细胞，卵原细胞通过减数分裂形成卵细胞。
次级卵母细胞
卵细胞
（第二）极体
第一次分裂
第二次分裂
（第一）极体
3. 特点:
1个卵原细胞（染色体数:2n）
1个初级卵母细胞（染色体数:2n）
1个次级卵母细胞+1个极体（染色体数:n）
1个卵细胞+3个极体（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
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：同源染色体排列在赤道板上
后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）
着丝点分裂，染色单体分离
精原细胞
卵原细胞
为了观察减数分裂各时期特点，实验材料选择恰当的是（）
①蚕豆的雄蕊 ②桃花的雌蕊
③蝗虫的精巢 ④小鼠的卵巢

a.①② b.③④ c.①③ d.②④
c
一：卵细胞形成与精子形成的比较
(一) 相同点：
1. 细胞连续分裂两次，而染色体只复制了一次，结果染色体数都比原始生殖细胞减少一半。
2. 在减数第一次分裂过程中均有联会、四分体等现象的出现。
思考：
卵细胞的形成与精子的形成有什么不同？
4个精子
1个精 原细胞
1个卵
原细胞
均等分裂
2次不均等分裂
有变形过程
无变形过程
减数分裂的特点：
第一次分裂：

第二次分裂：
同源染色体分开，非同源染色体自由组合。
着丝点一分为二
染色体具有一定的独立性，非同源染色体可以自由组合。
减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
n
2N
2N
2N
2N
N
N
N
2N
N
4m
4m
4m
2m
2m
2m
0
0
染色体变化曲线
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
时
期
核相对量
0
M1
M11
染色体变化曲线
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
时
期
核相对量
0
M1
M11
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
DNA变化曲线
时
期
核相对量
0
M1
M11
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
DNA变化曲线
时
期
核相对量
0
M1
M11
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染色单体变化曲线
时
期
核相对量
0
M1
M11
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染色单体变化曲线
时
期
核相对量
0
M1
M11
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂过程中几个
规律性变化曲线图
时期
核相对量
0
M1
M11
减数第一次分裂时，同源染色体联会出现四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉互换，这对生物的遗传有何重要意义？
可以产生不同类型的生殖细胞，增加了生物的变异，增强了生物适应环境的能力。
a,
a
a,
a
b
b,
b,
b
同源染色体
各对同源染色体
同源染色体 非同源染色体
减数第一次分裂各个时期染色体有何变化？
染色体数目 子细胞中 同源染色体
前期:
中期:
后期:
末期:
间期：
染色体
复制
配对——联会、出现四分体
（四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换）
排列在赤道板上
分离
自由组合
减半
无
染色体 着丝点
姐妹染色单体 分别移向细胞的两极
减数第二次分裂时染色体有何变化？
不再复制
分裂
分开
你能归纳出减数分裂的主要特征吗？
染色体只复制一次，细胞连续分裂两次， 结果染色体数目减半
1. 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

2. 四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
（一）配子中染色体组合的多样性
1. 减数分裂过程中非同源染色体的自由组合

体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2n种。
（一）配子中染色体组合的多样性
一个精原细胞,实际形成2种精细胞
一个卵原细胞实际形成1种卵细胞
减数分裂与有丝分裂各时期比较
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
减数第一次分裂与有丝分裂各时期比较：
前期
染色体杂乱排布
同源染色体联合形成四分体
中期
四分体排列于赤道板
着丝粒排布于赤道板
减数第一次分裂中期
有丝分裂中期
减数第二次分裂中期
后期
同源染色体分离
着丝粒分裂
姐妹染色单体分离
或
末期
无同源染色体
有染色单体
有同源染色体
无染色单体
三：减数分裂与有丝分裂的比较
体细胞
原始生殖细胞
复制一次，分裂一次
复制一次，分裂两次
有同源染色体的存在，但无同源染色体的一系列行为
有同源染色体的联会、四分体、交叉互换的出现及同源染色体的分离
体细胞
成熟的生殖细胞
与亲代细胞相同
染色体减半
一定相同
不一定相同
出现有纺锤丝，都有着丝点分裂
亲子代之间保持了遗传性状的稳定性
维持了每种生物前后代体细胞中染色体数的恒定
一数
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
三判断
同
源
染
色
体
行
为
无同源染色体行为
（有丝分裂）
联会、四分体、分离
（减Ⅰ）
减Ⅱ
减Ⅱ
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
技巧：一数二看三判断
判断上图各属于何种分裂？哪个时期？
自主学习
受精作用
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
补充：被子植物的双受精作用
假如基因型为Aa的植株自交，其后代果皮、种皮的基因型为Aa与母本相同，胚乳（受精极核）的基因型有如下关系：
胚AA→
胚Aa→
胚aa→
胚乳AAa或者Aaa
胚乳aaa
胚乳AAA
例1、如果某种植物的基因型为AaBb，这两对基因独立遗传，则其胚及胚乳可能的基因型是：（ ）
A、AaBb、AaaBBb B、AaBb、Aaabbb C、AABb、AaaBBb D、AABb、AAabbb
A
例2、如果某种植物的基因型为AABb和Aabb，控制不同性状的两对基因分别独立遗传，则其种子的胚和胚乳基因型可能是：（ ）

A、AABb、AAAbbb B、AABB、AAABBb 　　C、AaBb、AaaBbb 　　D、aabb、AaaBbb
C
练习题 ：一、填空
1、减数分裂是细胞连续分裂 次，而染色体在整个过程中只复制 次的细胞分裂方式。
2、减数分裂过程中，染色体复制发生在 期。
3、同源染色体指的是在减数分裂中能配对的两条染色体，其形状和大小一般都 ，其中一条来自 方，一条来自于 方
4、染色体数目减半发生在减数第 次分裂。 原因是 。
5、染色体着丝点分裂发生在减数第 次分裂的 期。
6、一个四分体等于 对同源染色体，等于 条染色体，
等于 条染色单体。
7、减数第一次分裂时，同源染色体分离，非同源染色体
则 。
两
一
间
相同
父
母
一
同源染色体分离
二
后
一
两
四
自由组合
A
B
C
D
右图所示细胞正在进行细胞分裂，看图回答。
（1）图中细胞正在进行哪种分裂？
为什么？
（2）细胞中有几条染色体？
几条染色单体？
（3）细胞中有几对同源染色体？
哪几条染色体是非同源染色体？
（4）细胞中包含哪些姐妹染色单体？
（5）这个细胞在分裂完成后，子细胞中有几条染色体？
（6）请画出这个细胞的分裂后期图。
二、看图回答 P22
a
b
c
d
a,
b,
c,
d,
A
请按照自己的想法给他们排列次序
G
C
H
E
A
F
D
B
I
选择题：
1、在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在：（ ）
A、减数第一次分裂后期
B、减数第一次分裂结束时
C、减数第二次分裂后期
D、减数第二次分裂结束时
B
2、在减数分裂过程中，子细胞染色体数目减半的根本原因是（ ）
A、染色体复制一次
B、染色体发生交叉互换
C、非同源染色体自由组合
D、同源染色体分离
D
3、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
4、发生联会的染色体是( )

A.一个来自父方一个来自母方的染色体
B.经过复制形成的完全相同的染色体
C.全都来自父方(或母方)的染色体
D.一对姐妹染色单体
A
5、人的体细胞中有46条染色体,在四分体时期,每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目,依次为( )

A.23对、46条、92条
B. 23对、23个、92条
C.46个、46个、92个
D. 46个、23个、46个
B