1、普通高中课程标准实验教科书生物必修普通高中课程标准实验教科书生物必修第2章 基因和染色体的关系第1节 减数分裂和受精作用雄果蝇体细胞和配子的染色体图看图1.体细胞与配子细胞染色体组成及数目有何不同？2.配子细胞是如何形成的？3.图中的配子是通过有丝分裂产生的吗？4.有丝分裂的特征是什么？复习亲代细胞的染色体经过复制一次后，精确地平均分配到两个子细胞中，1883年比利时学者耐登在研究马蛔虫受精作用时观察到：精子和卵细胞中含有数目相同的染色体，这些染色体通过受精作用传给后代。根据这一发现，生物学家推测，生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。否则生物每繁殖一代，体细胞中的染色体数目就会增加一倍 知
2、识体系减数分裂精子细胞与卵细胞的形成过程减数分裂的特征和意义减数分裂和有丝分裂的比较受精作用减数分裂是进行有性生殖的生物在产生成熟生殖细胞的时，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减数分裂过程第一次分裂第二次分裂减数分裂模式图人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管，曲细精管中有大量的精原细胞。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同人的睾丸和精子配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方：同源
3、染色体两两配对的现象：联会后的每对染色体会有4条染色单体精原细胞中的染色体经过复制，缩短变粗，染色体复制以后，细胞就成为初级精母细胞。初级精母细胞中的染色体经过联会，形成四分体，细胞进行第一次分裂 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片断四分体染色体交叉互换示意图在细胞分裂的同时，细胞内的同源染色体彼此分离，结果一个初级精母细胞便分裂成两个次级精母细胞，而此时细胞内的染色体数目也减少了一半，细胞内不再存在同源染色体。减数第一次分裂结束从次级精母细胞开始的，细胞未经染色体的复制，直接进入第二次分裂。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞两极。与此同时，细胞分裂，
4、结果生成了精细胞。精细胞经过变形后成为精子，两个次级精母细胞最后生成了四个精子，减数分裂结束蝗虫精原细胞的减数分裂总结精原细胞联会四分体初级精母细胞减分间期次级精母细胞减分精细胞精子思考精子中的染色体数目比精原细胞中的染色体数目减少了一半，是由两次分裂中的哪一次分裂决定的？其特殊性表现在减数第一次分裂中有同源染色体配对，同源染色体分离等复杂的染色体行为变化，在完成减数第一次分裂后，染色体数目减半；而减数第二次分裂，染色体行为变化与有丝分裂相似。因此，减数分裂是特殊形式的有丝分裂为什么说减数分裂是特殊的有丝分裂？思考：说出下列细胞分别属于减数分裂的哪一个时期？叫什么名称？A图表示减数分裂第二次分
5、裂时期，叫次级精母细胞。B图表示减数第一次分裂的联会时期，叫初级精母细胞。C图表示减数分裂完成后形成的精子细胞。D图表示减数第二次分裂后期，叫次级精母细胞参考答案卵细胞的形成过程形成位置人和其他哺乳动物的卵细胞是在卵巢中形成的。卵巢位于腹腔内，内部有许多发育程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一个细胞就是卵细胞人的卵巢哺乳动物卵细胞的形成过程图解卵细胞和精子形成过程的主要区别初级卵母细胞经过减数第一次分裂，形成大的次级卵母细胞，小的极体次级卵母细胞进行减数第二次分裂，形成一个大的卵细胞和一个小的极体，同时，第一次分裂形成的极体也分裂为两个极体减数分裂图解1234数 量DNA染 色 体卵（精）原细 胞
6、第 1次分 裂第 2次分 裂卵（精）子 细胞一：二：三：减数分裂（Meiosis）的特点是DNA复制一次，而细胞连续分裂两次，形成单倍体的精子和卵子，通过受精作用又恢复二倍体，减数分裂过程中同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性，因此减数分裂不仅是保证生物中染色体数目稳定的机制，同且也是物种适应环境变化不断进化的机制 非姐妹染色单体之间的片段出现各种交换（基因连锁互换）保证染色体数目的恒定性染色体出现多种组合（基因自由组合）人的染色体组（）看图人的体细胞中有多少条染色体？人的精子和卵细胞中有多少条染色体？从人的精子、卵细胞到人的体细胞之间应该有一个什么样的变化过程？人的体
7、细胞是怎样形成的？思考：在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞(如图)，尾部则留在外面。紧接着，在卵细胞细胞膜的外面出现一层受精膜，以便 阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞以后，位于精子头部的细胞核就与卵细胞的细胞核相遇，彼此的染色体会合在一起受精过程的开始在受精卵中，染色体数目又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)父亲的所有精原细胞中的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”想一想，染色体交叉互换与配子中染色体组成的多样性有什么关系？由于减数分裂形成的配子，染
8、色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，而且受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，这种多样性有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖中的优越性 由此可见，对于进行有性生殖的生物来说，减数分裂对于维持每种生物的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 对应训练对应训练1.1.下列关于同源染色体的叙述，正确的是（下列关于同源染色体的叙述，正确的是（）A.A.减数分裂中配对的染色体减数分裂中配对的染色体 B.B.在人的肌细胞中没有在人的肌细胞中没有X X和和Y Y这对同源染色体这对同源染色体 C.C.在人的精原细胞中没有同源染色体在人
9、的精原细胞中没有同源染色体 D.D.一条来自父方，一条来自母方的染色体一条来自父方，一条来自母方的染色体 A 2.2.某动物的精子中有染色体某动物的精子中有染色体1616条，则在该动物的条，则在该动物的初级精母细胞中存在染色体数、四分体数、染色初级精母细胞中存在染色体数、四分体数、染色单体数、单体数、DNADNA分子数、脱氧核苷酸链数分别是分子数、脱氧核苷酸链数分别是 （）A.32A.32、1616、6464、6464、128128 B.32 B.32、8 8、3232、6464、128128 C.16 C.16、8 8、3232、3232、6464 D.16 D.16、0 0、3232、32
10、32、6464A3.3.（20092009上海卷，上海卷，1818）某二倍体动物的某某二倍体动物的某细胞内含细胞内含1010条染色体、条染色体、1010个个DNADNA分子，且细胞分子，且细胞膜开始缢缩，则该细胞膜开始缢缩，则该细胞 （）A.A.处于有丝分裂中期处于有丝分裂中期 B.B.正在发生基因自由组合正在发生基因自由组合 C.C.将形成配子将形成配子 D.D.正在发生正在发生DNADNA复制复制C4.4.下列是动物细胞减数分裂各时期的示意图，正下列是动物细胞减数分裂各时期的示意图，正确表示分裂过程顺序的是确表示分裂过程顺序的是 ()()A.A.B.B.C.C.D.D.D5 5：以下为动物
11、生殖细胞形成过程中某些时：以下为动物生殖细胞形成过程中某些时期的示意图期的示意图按分裂时期的先后排序，正确的是按分裂时期的先后排序，正确的是()A AB BC C D DD6.6.下图是细胞分裂的五个示意图以及染色体数目变下图是细胞分裂的五个示意图以及染色体数目变 化的曲线，请分析完成：化的曲线，请分析完成：(1)(1)图图B B细胞含有细胞含有 条染色单体，染色体数条染色单体，染色体数 与与DNADNA分子数之比为分子数之比为 。该细胞处于。该细胞处于 分分 裂的裂的 期，其产生的细胞名称为期，其产生的细胞名称为 。(2)(2)若这些细胞来自同一个生物，则该生物的体细若这些细胞来自同一个生物
12、，则该生物的体细胞染色体数为条胞染色体数为条 ，不含同源染色体的细胞，不含同源染色体的细胞是是 （填字母），图（填字母），图A A、B B、C C含有的染色体组含有的染色体组数分别为数分别为 。若该个体有两对等位基因。若该个体有两对等位基因(YyRr)(YyRr)分别位于两对同源染色体上，则与图分别位于两对同源染色体上，则与图D D相对相对应的基因组成可能为应的基因组成可能为 。(3)(3)与孟德尔的遗传规律有关的主要是图与孟德尔的遗传规律有关的主要是图 ，使子代细胞与亲代细胞遗传信息相同的过程与图使子代细胞与亲代细胞遗传信息相同的过程与图 有关。与图有关。与图F F中曲线相对应的细胞有中曲线
13、相对应的细胞有 。解析解析 图图B B为减数第一次分裂的后期，每条染色体上为减数第一次分裂的后期，每条染色体上有两条染色单体，两个有两条染色单体，两个DNADNA分子，因细胞的细胞质均分子，因细胞的细胞质均等分裂，所以发生在雄性动物体内，产生的子细胞等分裂，所以发生在雄性动物体内，产生的子细胞为次级精母细胞；图为次级精母细胞；图C C为有丝分裂中期，有为有丝分裂中期，有4 4条染色条染色体，所以体细胞中有体，所以体细胞中有4 4条染色体，减数第二次分裂的条染色体，减数第二次分裂的细胞不含同源染色体；有丝分裂后期细胞不含同源染色体；有丝分裂后期(A)(A)的染色体数的染色体数加倍，染色体组为加倍
14、，染色体组为4 4个，减数第一次分裂和有丝分裂个，减数第一次分裂和有丝分裂前期、中期染色体组不变前期、中期染色体组不变(2(2个个)；基因的分离与自由；基因的分离与自由组合发生在减数第一次分裂的过程中，有丝分裂时组合发生在减数第一次分裂的过程中，有丝分裂时子代细胞与亲代细胞遗传信息相同；图子代细胞与亲代细胞遗传信息相同；图F F表示减数分表示减数分裂过程中染色体数目变化的情况。裂过程中染色体数目变化的情况。答案答案 (1)8(1)8 1212 减数第一次减数第一次 后后 次级精母细胞次级精母细胞(2)4(2)4 D D 4 4、2 2、2 2 YYRRYYRR、YYrrYYrr、yyRRyyRR、yyrryyrr(3)B(3)B ACAC BDEBDE
