1、第第2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用一、减数分裂的概念一、减数分裂的概念减数分裂减数分裂(meiosis)是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所是进行有性生殖的生物形成生殖细胞过程中所特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，特有的细胞分裂方式。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细而细胞连续分裂两次，新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞减少一半。胞减少一半。（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，染色体（注：体细胞主要通过有丝分裂产生，有丝分裂过程中，
2、染色体复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细复制一次，细胞分裂一次，新产生的细胞中的染色体数目与体细胞相同。）胞相同。）二、减数分裂的过程二、减数分裂的过程1、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）、精子的形成过程：精巢（哺乳动物称睾丸）1、减数第一次分裂、减数第一次分裂间期：染色体复制间期：染色体复制(包括包括DNA复制和蛋白质的合成复制和蛋白质的合成)。前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。前期：同源染色体两两配对（称联会），形成四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。四分体中的非姐妹染色单体之间常常交叉互换。中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）
3、。中期：同源染色体成对排列在赤道板上（两侧）。后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。后期：同源染色体分离；非同源染色体自由组合。末期：细胞质分裂，形成末期：细胞质分裂，形成2个子细胞。个子细胞。减数第二次分裂（无同源染色体）减数第二次分裂（无同源染色体）前期：染色体排列散乱。前期：染色体排列散乱。中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。中期：每条染色体的着丝粒都排列在细胞中央的赤道板上。后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞后期：姐妹染色单体分开，成为两条子染色体。并分别移向细胞两极。两极。末期：细胞质分裂，每个细胞形成末期：细胞质分裂，每个细胞形成2个子细
4、胞，最终共形成个子细胞，最终共形成4个子个子细胞。细胞。2、卵细胞的形成过程：卵巢。、卵细胞的形成过程：卵巢。三、精子与卵细胞的形成过程的比较三、精子与卵细胞的形成过程的比较 精子的形成精子的形成卵细胞的形成卵细胞的形成不不同同点点形成部位形成部位精巢精巢（哺乳动物称（哺乳动物称睾丸睾丸）卵巢卵巢 过程过程有有变形期变形期无无变形期变形期 子细胞数子细胞数一个精原细胞形成一个精原细胞形成4个精子个精子一个卵原细胞形成一个卵原细胞形成1个卵细胞个卵细胞+3个极体个极体相同点相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半一半四、（四、（1）同源染色体：形态、大小
5、基本相同；一条来自父）同源染色体：形态、大小基本相同；一条来自父方，一条来自母方。方，一条来自母方。（2）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，）精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同。因此，它们属于体细胞，通过有丝分裂它们属于体细胞，通过有丝分裂的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。的方式增殖，但它们又可以进行减数分裂形成生殖细胞。（3）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，）减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分原因是同源染色体分离并进入不同的子细胞。所以减数第二次分裂过程中无同源染
6、色体。裂过程中无同源染色体。（4）减数分裂过程中染色体和）减数分裂过程中染色体和DNA的变化规律的变化规律（5）减数分裂形成子细胞种类：）减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含假设某生物的体细胞中含n对同源染色体，则：对同源染色体，则：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n种精子（卵细胞）；种精子（卵细胞）；它的它的1个精原细胞进行减数分裂形成个精原细胞进行减数分裂形成2种精子。它的种精子。它的1个卵原细胞进个卵原细胞进行减数分裂形成行减数分裂形成1种卵细胞。种卵细胞。五、受精作用的特点和意义五、受精作用的特点和意义特点：特点： 受精作用是精子和卵
7、细胞相互识别、融合成为受精卵的过受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体就和卵细胞的细胞核融合，使受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。细胞的数目，其中有一半来自精子，另一半来自卵细胞。 意义：减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色意义：减数分裂和受精作用对于维持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具有重要的作用。体数目的恒定，对于生物的遗传和变异
8、具有重要的作用。六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：1、细胞质是否均等分裂：不均等分裂、细胞质是否均等分裂：不均等分裂减数分裂中的卵细胞减数分裂中的卵细胞的形成的形成2、细胞中染色体数目：、细胞中染色体数目： 若为奇数若为奇数减数第二次分裂（次级减数第二次分裂（次级精母细胞、次级卵母细胞、精母细胞、次级卵母细胞、减数第二次分裂后期，看一极）减数第二次分裂后期，看一极）若为偶数若为偶数有丝分裂、减数第一次分裂、有丝分裂、减数第一次分裂、若为偶数若为偶数有丝分裂、减数第一次分裂、有丝分裂、减数第一次分裂、3、细胞中染色体的行为：、细胞中染色体的行为： 有同源染色
9、体有同源染色体有丝分裂、减数第有丝分裂、减数第一次分裂一次分裂联会、四分体现象、同源染色体的分离联会、四分体现象、同源染色体的分离减数第一次分裂减数第一次分裂无同源染色体无同源染色体减数第二次分裂减数第二次分裂 4、姐妹染色单体的分离、姐妹染色单体的分离 一极无同源染色体一极无同源染色体减数第二减数第二次分裂后期次分裂后期 一极有同源染色体一极有同源染色体有丝分裂后有丝分裂后期期注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减注意：若细胞质为不均等分裂，则为卵原细胞的减或减或减的的后期。后期。1.n个精原细胞和n个卵原细胞，经减数分裂形成的精子和卵细胞结合，最多能形成n个受精卵，而不是4n个。拓展
10、拓展随堂练习随堂练习1.下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是（）下列关于观察减数分裂实验的叙述中，错误的是（） A. 用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象用洋葱根尖制成装片，能观察同源染色体联会现象 B. 用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，更容易观察到减用桃花的雄蕊比用桃花的雌蕊制成的装片中，更容易观察到减数分裂现象数分裂现象 C. 能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象现象 D. 可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂随堂练习随堂
11、练习2.如图是某生物体（如图是某生物体（2n=4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述正确的是（述正确的是（ ） 随堂练习随堂练习A. 该细胞分裂结束产生的两个子细胞中各含该细胞分裂结束产生的两个子细胞中各含2个染色体组个染色体组B. 若染色体上有基因若染色体上有基因A，则染色体上一定有其等位基因，则染色体上一定有其等位基因aC. 染色体、的形态、大小均不同，所以、不是同源染色染色体、的形态、大小均不同，所以、不是同源染色体体D. 该细胞处于减数第二次分裂后期，其子细胞为精细胞或第二极该细胞处于减数第二次分裂后期，其子细胞为精细胞或第二极体体随堂练习随堂练习3.
12、有关遗传图解的说法，正确的是（有关遗传图解的说法，正确的是（ ） 随堂练习随堂练习A. 表示产生配子的减数分裂过程，能体现基因的分离表示产生配子的减数分裂过程，能体现基因的分离定律定律B. 表示雌雄配子随机结合的过程，能体现基因的自由组表示雌雄配子随机结合的过程，能体现基因的自由组合定律合定律C. 基因型为基因型为Aa的亲本能产生数目相等的配子，即的亲本能产生数目相等的配子，即A雄配子：雄配子：a雌配子雌配子=1：1D. 子代中，子代中，Aa个体在显性个体中所占的比例为个体在显性个体中所占的比例为1/2随堂练习随堂练习1.【答案】【答案】 A 【解析】【解析】A.洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，
13、不能观察到同源染色洋葱根尖细胞不能进行减数分裂，不能观察到同源染色体联会现象，体联会现象，A符合题意；符合题意； B.桃花雄蕊花药中精母细胞的数量多于雌蕊中卵母细胞，所以更容桃花雄蕊花药中精母细胞的数量多于雌蕊中卵母细胞，所以更容易观察到减数分裂现象，易观察到减数分裂现象，B不符合题意；不符合题意； C.能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现能观察到减数分裂现象的装片中，可能观察到同源染色体联会现象，象，C不符合题意；不符合题意； D.可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，可用蝗虫精母细胞、蚕豆花粉母细胞的固定装片观察减数分裂，D不符合题意。故答案为：不符合
14、题意。故答案为：A 随堂练习随堂练习2.【答案】【答案】 A 【解析】【解析】A、根据分析，该细胞处于有丝分裂后期，分裂结束产生、根据分析，该细胞处于有丝分裂后期，分裂结束产生的两个子细胞中各含的两个子细胞中各含2个染色体组，个染色体组，A正确；正确； B、若染色体有基因、若染色体有基因A，则染色体是其同源染色体，所以其上有，则染色体是其同源染色体，所以其上有基因基因A或或a，B错误；错误；C、染色体、的形态、大小均不同，所以、分别表示、染色体、的形态、大小均不同，所以、分别表示X与与Y染色体，是同源染色体，染色体，是同源染色体，C错误；错误；D、该细胞进行有丝分裂，处于有丝分裂后期，、该细胞
15、进行有丝分裂，处于有丝分裂后期，D错误。错误。故答案为：故答案为：A。随堂练习随堂练习3.【答案】【答案】 A 【解析】【解析】A、均代表减数分裂产生配子过程，能体现基因的分、均代表减数分裂产生配子过程，能体现基因的分离定律，故离定律，故A正确；正确； B、代表雌雄配子随机结合过程，不能体现基因的自由组合定律，、代表雌雄配子随机结合过程，不能体现基因的自由组合定律，自由组合发生的时期是减数第一次分裂，故自由组合发生的时期是减数第一次分裂，故B错误；错误；C、基因型为、基因型为Aa的亲本能产生基因型为的亲本能产生基因型为A和和a的配子数相等，即的配子数相等，即A雄配雄配子：子：a雄配子雄配子=1
16、：1，A雌配子：雌配子：a雌配子雌配子=1：1，但雄配子数目一般，但雄配子数目一般远多于雌配子数目，故远多于雌配子数目，故C项错误；项错误；随堂练习随堂练习D、子代中显性个体占子代总数的比例为、子代中显性个体占子代总数的比例为3/4，而，而Aa个体占个体占总子代总数的比例为总子代总数的比例为1/2，因而在显性个体中，因而在显性个体中Aa占占2/3，故，故D项错误。项错误。故答案为：故答案为：A。随堂练习随堂练习4.根据每个细胞中核根据每个细胞中核DNA相对含量的不同，将某高等哺乳动物相对含量的不同，将某高等哺乳动物睾丸中连续增殖的精原细胞归为睾丸中连续增殖的精原细胞归为A、B、C三组，每组细胞
17、数目三组，每组细胞数目如下图一所示；将参与配子形成过程的细胞归为如下图一所示；将参与配子形成过程的细胞归为D、E、F三组，三组，每组细胞数目如下图二所示。根据细胞中每条染色体上每组细胞数目如下图二所示。根据细胞中每条染色体上DNA含含量在细胞周期中的变化绘制曲线，如下图三所示。请分析回答：量在细胞周期中的变化绘制曲线，如下图三所示。请分析回答： 随堂练习随堂练习（1）图一中的）图一中的B组细胞位于图三中的组细胞位于图三中的_段，细胞中主要的变段，细胞中主要的变化特点是化特点是_。 （2）C组细胞是否都位于图三的乙丙段？组细胞是否都位于图三的乙丙段？_，理由是，理由是_。 （3）图二中，属于精细
18、胞的是）图二中，属于精细胞的是_组表示的细胞，组表示的细胞，E组细胞的组细胞的名称是名称是_。F组细胞位于图三中的组细胞位于图三中的_段。段。 （4）获得图二所示的结果，用睾丸作为研究对象比卵巢所得结果更）获得图二所示的结果，用睾丸作为研究对象比卵巢所得结果更可靠，主要的原因是可靠，主要的原因是_。 随堂练习随堂练习5.下图是某雄性哺乳动物细胞分裂的示意图，请据图回答下列问题：下图是某雄性哺乳动物细胞分裂的示意图，请据图回答下列问题： 随堂练习随堂练习（1）图中）图中A、C、D均属于均属于_(填填“有丝有丝”或或“减数减数”)分裂，分裂，该动物的减数分裂发生在该动物的减数分裂发生在_(填填“睾
19、丸睾丸”或或“卵巢卵巢”)中。中。 （2）图中）图中D所示的细胞有所示的细胞有_对同源染色体，图中对同源染色体，图中C所示的细所示的细胞中的染色体数为胞中的染色体数为_条。条。 （3）同源染色体分离发生在上图中）同源染色体分离发生在上图中_(填填“A”或或“B”)细胞细胞的时期。的时期。 随堂练习随堂练习4.【答案】【答案】 （1）甲乙；完成）甲乙；完成DNA的复制和有关蛋白质的合成的复制和有关蛋白质的合成（2）否；有丝分裂后期的细胞每条染色体上只有）否；有丝分裂后期的细胞每条染色体上只有1个个DNA分子分子（3）D；精原细胞和次级精母细胞；乙丙；精原细胞和次级精母细胞；乙丙（4）睾丸中精原细
20、胞数量多，所产生的初级精母细胞、次级精母）睾丸中精原细胞数量多，所产生的初级精母细胞、次级精母细胞和精子等各种细胞数量大，得出的统计数据比卵巢的准确细胞和精子等各种细胞数量大，得出的统计数据比卵巢的准确 。【解析】（【解析】（1）图）图1中的中的B组细胞中组细胞中DNA含量由含量由2增加到增加到4，处于分裂，处于分裂间期的间期的S期，对应于图期，对应于图3中的甲乙段（中的甲乙段（DNA复制），此时细胞中主复制），此时细胞中主要进行要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成。的复制和有关蛋白质的合成。 随堂练习随堂练习（2）C组细胞所含组细胞所含DNA数目是体细胞的数目是体细胞的2倍，应包括处于倍，应
21、包括处于G2期、前期、前期、中期和后期的细胞，其中有丝分裂后期的细胞每条染色体上只期、中期和后期的细胞，其中有丝分裂后期的细胞每条染色体上只有有1个个DNA分子，因此分子，因此C组细胞不都位于图三的乙丙段。组细胞不都位于图三的乙丙段。（3）精细胞的）精细胞的DNA含量只有体细胞的一半，因此图中含量只有体细胞的一半，因此图中D组细胞所示组细胞所示的细胞是精细胞；的细胞是精细胞；E组包括精原细胞和处于减数第二次分裂前期、组包括精原细胞和处于减数第二次分裂前期、中期和后期的细胞，称为精原细胞或次级精母细胞；中期和后期的细胞，称为精原细胞或次级精母细胞；F组应包括处组应包括处于于G2期、减数第一次分裂
22、的细胞，此时每条染色体含有期、减数第一次分裂的细胞，此时每条染色体含有2个个DNA分分子，位于图三中的乙丙段。子，位于图三中的乙丙段。随堂练习随堂练习（4）睾丸中精原细胞数量多，所产生的初级精母细胞、次级精母）睾丸中精原细胞数量多，所产生的初级精母细胞、次级精母细胞和精子等各种细胞数量大，得出的统计数据比卵巢的准确，因细胞和精子等各种细胞数量大，得出的统计数据比卵巢的准确，因此要获得图二所示的结果，用睾丸作为研究对象比卵巢所得结果更此要获得图二所示的结果，用睾丸作为研究对象比卵巢所得结果更可靠。可靠。 5.【答案】【答案】 （1）减数；睾丸）减数；睾丸（2）2；4（3）A 随堂练习随堂练习【解
23、析】（【解析】（1）根据解：，图中属于减数分裂的是）根据解：，图中属于减数分裂的是A、C、D；该动；该动物是雄性动物，减数分裂发生在睾丸中。（物是雄性动物，减数分裂发生在睾丸中。（2）D细胞含有细胞含有2对同源对同源染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板上，处于减数第一次分染色体，且同源染色体成对地排列在赤道板上，处于减数第一次分裂中期；裂中期；C细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，含有细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，含有4条染色体，条染色体，处于减数第二次分裂后期。（处于减数第二次分裂后期。（3）A细胞含有同源染色体，且同源细胞含有同源染色体，且同源染色体彼此分离，处于减数第一次分裂后期。染色体彼此分离，处于减数第一次分裂后期。 谢谢谢谢
