第1节 减数分裂和受精作用
在这个世界上几乎所有的生物都能产生自己的后代。
虎可以生虎
鹿可以生鹿
就连北极的企鹅，也在享受着天伦之乐！
但马少爷和驴姑娘的爱情结晶——骡子为什么不能产生自己的后代呢？
21三体综合征—先天愚型
第一节 减数分裂和受精作用
配子
体细胞
如图为果蝇的配子的染色体与体细胞的染色体，二者有什么区别，配子能不能通过有丝分裂形成？
一 减数分裂
减数分裂是进行有性生殖的生物体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。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。
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
请问:这些成群结队的精子从哪里来的?
(一)精子形成的过程
睾丸
精原细胞→ →
(原始生殖细胞)
(一)精子形成的过程
睾丸
1.场所:
2.过程:
有丝分裂
精子细胞
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
1、同源染色体：（对）
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
体细胞中有无同源染色体？
2、联会：同源染色体两两配对的现象
a a’
b b’
cc’
dd’
A A’ B B’
3、四分体：联会后的每对同源染色体 含有四条染色单 体，叫做四分体
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体
X、Y
四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换
非姐妹染色单体之间交叉互换：
减Ⅰ时，四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常发生交叉互换一部分染色体。
3. 特点:
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精子细胞（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2种精子（染色体数:n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
(一)精子形成的过程
睾丸
1.场所:
2.过程及其特点:
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精子细胞（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2种精子（染色体数:n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
判断上图各属于何种分裂？哪个时期？
(二)卵细胞形成的过程
卵巢
1.场所:
2.过程:
卵原细胞
联会
四分体
初级卵母细胞
第一极体
第二极体
卵细胞
次级卵母细胞
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个第一极体（染色体数:n）
1个卵细胞+3个第二极体（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
(三) 精子和卵细胞形成过程比较
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
相同点
染色体的行为变化相同:即在间期染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离
不同点
场所
分裂方式
子细胞个数
是否变形
睾丸
卵巢
细胞质均等分裂
细胞质不均等分裂
1个精原细胞→
4个精子
有变形过程
无变形过程
1个卵原细胞→
1个卵细胞+3个极体
联会
四分体
同源染色体分离
着丝点分裂
染色体复制
联会
四分体
同源染色体分离
着丝点分裂
染色体复制
减数分裂
间 期
分裂期
第一次分裂
初级精母细胞
初级卵母细胞
第二次分裂
初级精母细胞
初级卵母细胞
第一极体
精子、第二极体、卵细胞
前期 I
中期 I
中期II
后期 I
后期II
末期 I
前期II
末期II
精原细胞
卵原细胞
染色单体
DNA
4N
2N
4N
4N
4N
2N
2N
2N
N
2N
0
0
0
4N
4N
4N
4N
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
精子细胞
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精子细胞
2N
4N
染色单体变化曲线
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精子细胞
（四）有丝分裂和减数分裂的异同点
4、分裂形成的子细胞中染色体数目与亲代细胞相同
4、分裂后所形成的子细胞中染色体数目减少一半
3、分裂后形成2个体细胞
3、分裂后形成4个精子或1个卵细胞
2、无同源染色体联会等行为
2、同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象
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
相同点
1、染色体复制一次，细胞只分裂一次
1、染色体复制一次，细胞连续分裂两次
不 同 点
有丝分裂
减数分裂
（四）有丝分裂和减数分裂的异同点
课本P22
一、基础题
1.（1）√（2）×（3）×（4）×
2.B
3.D
4.（1）①这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。
②该细胞有4条染色体，8条染色单体。
③该细胞有2对同源染色体。其中A与C，A与D，B与C，B与D是非同源染色体。
④细胞中a与a’，b与b ’ ，c与c ’ ，d与d ’是姐妹染色单体
⑤该细胞分裂完成后，子细胞中有2条染色体
⑥
（2） ①4 ②2个 ③2个
二、拓展题
提示：不一定。假如减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂第一次分裂时联会的同源染色体，有一对或几对没有分别移向两极而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂第二次分裂产生的精子或卵细胞中的染色体就会比正常的多一条或几条。
再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二分裂）中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分裂成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染色体加倍的现象。

中学第二教材P14例2
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。
这种方法简称三看鉴别法。
减数分裂和有丝分裂
图像鉴别
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
中学第二教材P16第22题
二 受精作用
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？
建立减数分裂中染色体变化的模型
模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化；
模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合；
想一想：体细胞中有N对同源染色体的生物减数分裂可以形成多少种配子呢？
（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
（１）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有2种；
（２）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有1种；
（３）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。
２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。
二受精作用
（二）受精作用
1.概念：
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。  2.过程：
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜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遇→二者的染色体会合。  3.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）。
4.意义：
维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
意义：减数分裂和受精作用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。
高等动物(2N)
受精卵(2N)
卵细胞(N)
精子(N)
有丝分裂
受精作用
高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：
课本P26
技能训练：表中数据：精原细胞8，初级精母细胞8，次级精母细胞4→8，精细胞4
曲线图：
一、基础题
1.（1）√（2） √ （3） √
2.（1）减数分裂非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体 的自由组合，受精作用过程是精子和卵细胞的随机结合的
（2）减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目
二、拓展题
提示：（1）21号染色体在减数第一次分裂时，同源染色体没有分离，就会形成含有2条21号染色体异常的精子或卵细胞
（2）减数第一次分裂正常，但减数第二分裂时21号染色体的着丝点，但没有移向细胞两极，就会形成含有2条21号染色体异常的精子或卵细胞
如上述异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子受精，则会出现21三体综合征
补充：被子植物的双受精作用
子房的结构
珠被
胚囊
卵细胞（1个）
极核（2个）
子房壁
胚珠
双受精
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
总结 ：
1、一个精原细胞经减数分裂产生（ ）精子；
一个卵原细胞经减数分裂产生（ ）卵细胞。
2、染色体数目减半发生在（ ）, 原因是（ ）
3、在减数分裂过程中DNA 数目减半（ ）几次，分别发生在（ ）和（ ）。
4、次级精（卵）母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体中（ ）同源染色体。
5、精子形成过程中细胞质进行（ ）
6、精子形成过程中染色体复制（ ）次，
细胞连续分裂（ ）次
4个
减I
同源染色体分离
2
减I 减II
无
等分
1
2
1个
作业：
绘出减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化的曲线图