1、第第2 2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有一个问题始终没有解决：基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟物质基础呢？孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又在于细胞中的什么是不是物质的实体？如果是，又在于细胞中的什么位置？位置？对细胞分离的深入观察，使人们推测到基对细胞分离的深入观察，使人们推测到基因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验，因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验，使这一问题有了确凿的答案。使这一问题有
2、了确凿的答案。第第2 2章章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用第第2 2节节 基因在染色体上基因在染色体上第第3 3节节 伴性遗传伴性遗传人体胚胎是如何形成的？人体胚胎是如何形成的？成年人和婴儿体细胞有成年人和婴儿体细胞有几对染色体？几对染色体？精子与卵细胞的结合精子与卵细胞的结合2323对，对，4646条染色体条染色体精子与卵细胞有几条染精子与卵细胞有几条染色体呢？色体呢？2323条染色体条染色体人体能不能通过有丝分裂人体能不能通过有丝分裂产生精子或卵细胞呢？产生精子或卵细胞呢？不能不能 如果有性生殖的生物要将其性状传给下如果有性生殖的
3、生物要将其性状传给下一代，必须在体内产生具有控制该种性状的基一代，必须在体内产生具有控制该种性状的基因的配子，并通过雌雄配子的结合，才能做到。因的配子，并通过雌雄配子的结合，才能做到。那么有性生殖的生物体是如何产生配那么有性生殖的生物体是如何产生配子的？又是如何将雌雄配子进行结合的？子的？又是如何将雌雄配子进行结合的？第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用一、教学目标一、教学目标1.1.通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片及精子或卵细胞的形成过程示意图，归纳、概括减数分裂的概念及过
4、程。过程示意图，归纳、概括减数分裂的概念及过程。2.2.模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体模拟减数分裂中染色体的变化，阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。发生自由组合和互换的重要意义。3.3.举例说明受精作用的过程。举例说明受精作用的过程。4.4.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。本节聚焦本节聚焦1.1.减数分裂的含义是什么？减数分裂的含义是什么？2.2.配子的形成为什么必须经过减数分裂？配子的形成为什么必须经过减数分裂？3.3.减数分裂是怎样进行的？减数分裂是怎样进行的？二、重难点二、重难点（一）重点（
5、一）重点1.1.减数分裂的概念及过程；减数分裂的概念及过程；2.2.受精作用的过程；受精作用的过程；3.3.减数分裂和减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。受精作用对生物遗传的重要意义。（二）难点（二）难点1.1.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片；观察蝗虫精母细胞减数分裂装片；2.2.建立减数分裂中染色体建立减数分裂中染色体变化的模型；变化的模型；3.3.减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用动植物细胞的有丝分裂总过程动植物细胞的有丝分裂总过程第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用第第1
6、1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用有丝分裂：有丝分裂：产生体细胞的分裂方式产生体细胞的分裂方式生殖细胞：生殖细胞：指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。体细胞：体细胞：除了生殖细胞外构成机体的细胞都叫体除了生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有细胞。构成人体的体细胞有200200多种，如神经细多种，如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。胞、肌肉细胞、血细胞等。当孟德尔向人们揭示遗传规律的时候，细胞学研究也当孟德尔向人们揭示遗传规律的时候，细胞学研究也取得了可喜的进展。与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼取得了可喜的进展。与孟德尔同时代的德国动物学家魏
7、斯曼从理论上预测：从理论上预测：在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，特殊的过程使染色体数目减半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。染色体数目得以恢复正常。这个天才的预见被其他科学家通这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊的过程实际上过显微镜观察所证实。魏斯曼预言的这个特殊的过程实际上是一种特殊方式的有丝分裂，叫作是一种特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂减数分裂。一、减数分裂一、减数分裂一、减数分裂一、减数分裂（一）减数分裂（一）减数分裂（merosismer
8、osis）的概念）的概念 是指进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞是指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数目减半的细胞分裂。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，而细胞分在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数减数分裂的结果是，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。目比原始生殖细胞的减少一半。从概念上比较一下减数分裂和有丝分裂。从概念上比较一下减数分裂和有丝分裂。进行进行的生物的生物原始生殖细胞原始生殖细胞 成熟生殖细胞成熟生殖细胞细胞细胞，而染色体而染色体成熟生殖细
9、胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色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体数目对减数分裂概念的理解对减数分裂概念的理解1.1.对象对象:2.2.时期时期:3.3.特点特点:4.4.结果结果:5.5.阶段：阶段：和和，其中间期分为，其中间期分为。分裂期又分为分裂期又分为（减一），（减一），（减二）。在高中知识范围内，（减二）。在高中知识范围内，我们一般，我们一般将其称为减一的末期。（将其称为减一的末期。（）一、减数分裂一、减数分裂（二）精子的形成过程（二）精子的形成过程1.1.形成部位：形成部位：曲细精管中有大量原始的雄曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞性生殖细胞精原细胞精原细胞，通
10、过有，通过有丝分裂进行增殖，每个精原细胞的丝分裂进行增殖，每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。当雄染色体数目都与体细胞相同。当雄性动物性成熟时，睾丸里的一部分性动物性成熟时，睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。精原细胞就开始进行减数分裂。精原细胞精子减数分裂高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。一、减数分裂一、减数分裂2.2.精子的形成过程精子的形成过程减减减减看成同一个时期看成同一个时期间期间期前、中、后和末期前、中、后和末期前、中、后和末期前、中、
11、后和末期细胞细胞长大长大ChrChr复制复制1 1个个精原精原细胞细胞1 1个个初级初级精母细胞精母细胞2 2个个次级次级精母细胞精母细胞4 4个个精细胞精细胞4 4个个精子精子减减减减变形变形科学家发现：在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这个两次分裂分别叫做减数分裂精细胞。这个两次分裂分别叫做减数分裂（也叫减数分裂（也叫减数分裂第一次分裂）和减数分裂第一次分裂）和减数分裂（也叫减数分裂第二次分裂）。（也叫减数分裂第二次分裂）。一、减数分
12、裂一、减数分裂（1）减数前的间期一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）在减数分裂前的间期，精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞。复制后的每条染色体都有两条姐妹染色单体构成。，。设体细胞含设体细胞含8 8条染色体条染色体（1）减数前的间期精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）（2）减数第一次分裂前
13、期同源染色体联会同源染色体联会 减数第一次分裂开始不久，初级精母细胞中原来分散减数第一次分裂开始不久，初级精母细胞中原来分散的染色体进行两两配对。配对的两条染色体，形态和大小的染色体进行两两配对。配对的两条染色体，形态和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做。同源染色体两两配对的现象叫做。同源染色体两两配对的现象叫做。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体四分体。四分体中非姐妹染色单体之间经常发生缠
14、绕，并交换一四分体中非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段，这种过程叫部分片段，这种过程叫染色体交叉互换染色体交叉互换。联会四分体四分体四分体一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）同源染色体同源染色体：（：（对对）配对的两条染色体配对的两条染色体形状和大小一般都相同形状和大小一般都相同一条来自父方，一条来自母方一条来自父方，一条来自母方联会联会：同源染色体两两配对的现象。：同源染色体两两配对的现象。四分体四分体：联会后的每对同源染色体含有：联会后的每对同源染色
15、体含有四条染色单体，叫做四分体。四条染色单体，叫做四分体。1 1个四分体个四分体 =1=1对同源染色体对同源染色体 =2=2条染色体条染色体 =4=4条染色单体条染色单体 =4 =4个个DNADNAA A和和B B、C C和和D D称为：称为：A A和和C C、A A和和D D、B B和和C C、B B和和D D称为：称为：a a和和aa、b b和和bb、c c和和cc、d d和和dd称为：称为：a a和和b b、a a和和bb、b b和和c c、b b和和cc等称为：等称为：同源染色体同源染色体非同源染色体非同源染色体姐妹染色单体姐妹染色单体非姐妹染色单体非姐妹染色单体一、减数分裂一、减数分
16、裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）交叉互换：交叉互换：四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。生部分片段的交换现象。一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板，着各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板，着丝点成对排列在赤道板两侧，细胞质中形成纺锤体。丝点成对排列在赤
17、道板两侧，细胞质中形成纺锤体。（3）减数第一次分裂中期同源染色体排列在赤道板两侧同源染色体排列在赤道板两侧前期前期中期中期一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）由纺锤丝的牵引，使成对的同源染色体各自发生分由纺锤丝的牵引，使成对的同源染色体各自发生分离，非同源染色体自由组合，离，非同源染色体自由组合，并分别移向两极。并分别移向两极。（4）减数第一次分裂后期中期中期后期后期一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019
18、-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）组合方式一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）（5）减数第一次分裂末期 到达两极的同源染色体又聚集起来，重现核膜、核仁，到达两极的同源染色体又聚集起来，重现核膜、核仁，然后细胞分裂为两个子细胞。这然后细胞分裂为两个子细胞。这。重新生成的细胞紧接着发生第二次分裂。重新生成的细胞紧接着发生第二次分裂。一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。次级精母细胞次级精母细胞初级精母细胞初级精母细胞一、减数分裂一、减数分裂2
19、019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接，也减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接，也可能出现短暂停顿。染色体不再复制。每条染色可能出现短暂停顿。染色体不再复制。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极，有时还伴随细胞的变形。细胞的两极，有时还伴随细胞的变形。减数第二次分裂一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减数分
20、裂和受精作用（70张PPT）与减数第一次分裂前期相似，染色体首先是散乱地分布与减数第一次分裂前期相似，染色体首先是散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集，核膜、核仁再次消失，再次形于细胞之中。而后再次聚集，核膜、核仁再次消失，再次形成纺锤体。成纺锤体。（6）减数第二次分裂前期一般情况，减一般情况，减间间期时间较短，所以期时间较短，所以可以忽略不计。且可以忽略不计。且一般都将减一般都将减末期末期的染色体行为等同的染色体行为等同于减于减前期。前期。次级精母细胞次级精母细胞一、减数分裂一、减数分裂2019-2020 必修2 2-1 减数分裂和受精作用（70张PPT）2019-2020 必修2 2-1 减
21、数分裂和受精作用（70张PPT）染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了。已经不存在同源染色体了。（7）减数第二次分裂中期前期前期中期中期一、减数分裂一、减数分裂 每条染色体的着丝点分离，两条姊妹染色单体也随之每条染色体的着丝点分离，两条姊妹染色单体也随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别移向细胞的两极。体分别移向细胞的两极。（8）减数第二次分裂后期中期中期后期后期一、减数分裂一、减数分裂 重现核膜、核仁，到达两极的染色体，分别进入两重现核膜、核仁，
22、到达两极的染色体，分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级精母细胞相个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级精母细胞相比减少了一半。至此，比减少了一半。至此，。（9）减数第二次分裂末期后期后期次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞末期末期一、减数分裂一、减数分裂不不属属于于减减数数分分裂裂的的过过程程精细胞精细胞精子精子变形变形一、减数分裂一、减数分裂间 前 中 后 末（前）中 后 末减数第一次分裂减数第一次分裂（减数分裂（减数分裂）减数第二次分裂减数第二次分裂（减数分裂（减数分裂）一、减数分裂一、减数分裂第二次第二次分裂分裂精子的形成过程一、减数分裂一、减数分裂1.1.场所场所:2.2.
23、过程过程:卵巢（人和其他哺乳动物）卵巢（人和其他哺乳动物）（三）卵细胞形成的过程（三）卵细胞形成的过程一、减数分裂一、减数分裂2.过程一、减数分裂一、减数分裂3.特点 1 1个卵原细胞个卵原细胞1 1个初级卵母细胞个初级卵母细胞1 1个次级卵母细胞个次级卵母细胞+1+1个第一极体个第一极体1 1个卵细胞个卵细胞+3+3个第二极体个第二极体体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制间期：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）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中期：同源染色体排列在赤道板两侧后期
24、：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：细胞不均等分裂形成末期：细胞不均等分裂形成1 1个次级卵母细胞和个次级卵母细胞和1 1个第一极体个第一极体着丝点分裂，染色单体分离着丝点分裂，染色单体分离除名称及分裂方式外均除名称及分裂方式外均与精子形成过程相同与精子形成过程相同一、减数分裂一、减数分裂1.染色体复制是在第一次分裂间期进行的，一旦复制完成，精（卵）原细胞就称作初级精母细胞或初级卵母细胞。2.一个初级精母细胞经过第一次减数分裂成为两个次级精母细胞，一个初级卵母细胞经过第一次减数分裂成为一个次级卵母细胞和第一极体。3.减数第一次分裂的目的是实
25、现同源染色体的分离，染色体数目减半(每对姐妹染色单体用着丝点粘合，只算一个染色体，单体数是染色体数的两倍)。DNA分子数目减半。（相对于复制后）减数第一次分裂末期一、减数分裂一、减数分裂减数第二次分裂末期一、减数分裂一、减数分裂4.4.卵细胞与精子形成过程的主要区别卵细胞与精子形成过程的主要区别不同点不同点精子的形成过程精子的形成过程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程分裂场所分裂场所分裂过程分裂过程分裂结果分裂结果睾丸睾丸卵巢内形成卵巢内形成均等的分裂均等的分裂有变形期有变形期不均等的分裂不均等的分裂无变形期无变形期一个精原细胞一个精原细胞分裂形成四个分裂形成四个（两种）精子（两种）精子一个卵原
26、细胞分一个卵原细胞分裂形成一个卵细裂形成一个卵细胞和三个（两种）胞和三个（两种）极体（退化消失）极体（退化消失）一、减数分裂一、减数分裂5.5.染色体与染色单体、同源染色体与四分体之间的比较染色体与染色单体、同源染色体与四分体之间的比较（1）染色体与染色单体染色体的条数是以着丝点来计数的，有一个着丝点就有一条染色体。染色单体是细胞分裂间期染色体复制后形成的由一个着丝点连接的2条完全相同的子染色体，这两条子染色体叫姐妹染色单体，染色单体存在的时期是染色体复制以后，着丝点分裂以前的一段时期。一、减数分裂一、减数分裂（2）同源染色体和四分体四分体特指在减数第一次分裂时同源染色体联会后，含有4条染色单
27、体的每对同源染色体，称为一个四分体。同源染色体的对数四分体的个数。同源染色体是指一条来自父方，一条来自母方，大小、形态一般相同的两条染色体。在减数分裂过程中，先联会形成四分体后再分离。一、减数分裂一、减数分裂图图形形说说明明（3 3）四个概念的比较可列表如下）四个概念的比较可列表如下A、B、C图都含有2条染体色A、B、C都有1对同源染色体C图有四分体，1对同源染色体1个四分体B、C图内都有染色单体A细胞内有2个DNA分子，B、C细胞内有4个DNA分子1个四分体1对同源染色体2条染色体4条染色单体4个DNA分子一、减数分裂一、减数分裂比较项目比较项目减数第一次分裂减数第一次分裂减数分裂第二次分裂
28、减数分裂第二次分裂同源染色体同源染色体染色体数染色体数同源染色体行为同源染色体行为中期分裂相中期分裂相后期分裂相后期分裂相6.减和减的区别一、减数分裂一、减数分裂间期间期 减减前前 减减中中 减减后后 减减末末减减前前 减减中中 减减后后 减减末末染色体染色体染色单体染色单体DNADNA精细胞精细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞7.减数分裂过程中相关数量的变化8 80-168-168 81616168 81616168 81616164 488 84 488 84 488 88 808 84 404 42N2N0-4N2N-4N2N2N4N4N2N2N4N4N2N2N4N4N
29、N N2N2NN N2N2NN N2N2N2N2N2NN NN精原精原细胞细胞一、减数分裂一、减数分裂次级精母细胞次级精母细胞2N2N4N4N精原细胞精原细胞DNADNA变化曲线变化曲线初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞NN染色单体变化曲线染色单体变化曲线染色体变化曲线染色体变化曲线4 48 82 2一、减数分裂一、减数分裂（九）减数分裂与有丝分裂的比较前期前期中期中期后期后期末期末期有丝分裂有丝分裂减数第一减数第一次分裂次分裂减数第二减数第二次分裂次分裂1.1.图像比较图像比较一、减数分裂一、减数分裂4n4n3n3n2n2n1n1n间期间期前期前期中中 后后 末末有丝分裂有丝分裂（2）
30、相关数量曲线图比较4n4n3n3n2n2n1n1n减数分裂减数分裂间期间期减减期期减减期期一、减数分裂一、减数分裂一、减数分裂一、减数分裂 总之，减数分裂是总之，减数分裂是进行有性生殖的生物，在进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分离减数分裂过程中连续分离两次。减数分裂的结果是，两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减数目比原始生殖细胞的减少一半。少一半。（四）观察蝗
31、虫精母细胞减数分裂固定装片1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。一、减数分裂一、减数分裂先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期和减数第二次分裂中期、后期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 2观察步骤在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。绘图低倍镜观察高倍镜观察一、减数分裂一、减数分裂一、减数分裂一、减数分裂这些猴子有完全相同的吗？这些猴子有完全相同的吗？二、受精作用二、受精作用 减数分
32、裂形成的精子和卵细胞，必须相互减数分裂形成的精子和卵细胞，必须相互结合形成受精卵，才能发育成新个体。对配子的结合形成受精卵，才能发育成新个体。对配子的进一步了解，有助于理解受精作用的实质。进一步了解，有助于理解受精作用的实质。父亲体内所有精原细胞，染色体组成并无父亲体内所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，连母十个样一母生九子，连母十个样”。通用的精（卵）。通用的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？原细胞会产生不同的配子吗？（一）配子中染色体组合的多样性（模型）.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合减数分裂过程中
33、非同源染色体的自由组合（）一个含（）一个含n n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有产生的精子类型有2 2种；种；（）一个含（）一个含n n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有产生的卵细胞类型有1 1种；种；（）体细胞含有（）体细胞含有n n对同源染色体的生物个体，经减数分对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有裂产生的配子类型有2 2n n种。种。.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。二、受精作用二、受精作用非同源非同源 染色体的染色体的组合一组
34、合一abba组合二组合二组合三组合三组合四组合四二、受精作用二、受精作用非同源非同源 染色体的染色体的二、受精作用二、受精作用交叉互换二、受精作用二、受精作用 精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。实质是精子和卵细胞的染色体会合在一起。程。实质是精子和卵细胞的染色体会合在一起。（二）受精作用 精子的精子的头部头部进入卵细胞，尾部留在外面进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞细卵细胞细胞膜外面出现了一层胞膜外面出现了一层特殊的膜特殊的膜以阻止其他精子再进入以阻止其他精子再进入精精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇二者的二者的染色体染
35、色体会合。会合。1.1.概念概念2.2.过程过程二、受精作用二、受精作用 子代呈多样性，有利于生物在自然选择中进化，子代呈多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。体现了有性生殖的优越性。维持每种生物前后代体细胞中维持每种生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目的恒定性，的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的对于生物的遗传和变异，都是十分重要的 受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有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一半的染色体来自精子（父方）精子（父方）另一半来另一半来自卵细胞（母自卵细胞（母方）。方）。4.4.意义意义3.3.结果结果二、
36、受精作用二、受精作用高等动物高等动物(2N)(2N)卵细胞卵细胞(N)(N)精子精子(N)(N)(母本母本)减数分裂减数分裂(父本父本)减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用5.高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用二、受精作用二、受精作用受精卵受精卵细胞核：精子的核细胞核：精子的核+卵细胞核卵细胞核细胞质：几乎全由卵细胞提供细胞质：几乎全由卵细胞提供受精卵的受精卵的核基因核基因：父母各给一半。：父母各给一半。受精卵的受精卵的质基因质基因：几乎全来自于母亲。：几乎全来自于母亲。二、受精作用二、受精作用6.受精作用的细胞学基础（1 1）细胞膜的识别功能）细胞膜的识别功能同种生物的两性生殖
37、细胞才能融合。同种生物的两性生殖细胞才能融合。（2 2）生物膜的流动性）生物膜的流动性使两性生殖细胞融合为一个受精卵。使两性生殖细胞融合为一个受精卵。（3 3）受精后卵细胞细胞膜的变化，可阻止其他精子再进入。）受精后卵细胞细胞膜的变化，可阻止其他精子再进入。二、受精作用二、受精作用1.1.染色体与染色单体、同源染色体与四分体之间的比较染色体与染色单体、同源染色体与四分体之间的比较2.2.减数第一次分裂和减数第二次分裂的区别减数第一次分裂和减数第二次分裂的区别3.3.精子形成过程和卵细胞形成过程的比较精子形成过程和卵细胞形成过程的比较4.4.减数分裂过程中相关数量的变化减数分裂过程中相关数量的变
38、化5.5.减数分裂与有丝分裂的比较减数分裂与有丝分裂的比较时间时间科学家科学家现象或成果现象或成果一、减数分裂的发现历程一、减数分裂的发现历程 十九世纪的最后二十五年，许多生物学家对细胞分裂十九世纪的最后二十五年，许多生物学家对细胞分裂和受精作用进行了大量的研究。和受精作用进行了大量的研究。在观察海胆卵的受精作用时，发现精核和卵核的融合，从而在观察海胆卵的受精作用时，发现精核和卵核的融合，从而开创了实验细胞学这一领域开创了实验细胞学这一领域赫特维希赫特维希18751875弗莱明、贝内登弗莱明、贝内登动物动物对减数分裂和细胞的间接分裂进行了观察和详细的描述对减数分裂和细胞的间接分裂进行了观察和详
39、细的描述E.A.StrasburgerE.A.Strasburger植物植物对减数分裂和细胞的间接分裂进行了观察和详细的描述对减数分裂和细胞的间接分裂进行了观察和详细的描述把细胞的间接分裂称为核分裂把细胞的间接分裂称为核分裂SchleicherSchleicher1878187818891889W.FlemmingW.Flemming将将RemakRemak在在18411841年观察鸡胚血细胞时发现的细胞直接分裂称年观察鸡胚血细胞时发现的细胞直接分裂称为无丝分裂，将间接分裂或核分裂称为有丝分裂为无丝分裂，将间接分裂或核分裂称为有丝分裂描述了蝾螈细胞的有丝分裂描述了蝾螈细胞的有丝分裂187918
40、79FlemmingFlemming时间时间科学家科学家现象或成果现象或成果一、减数分裂的发现历程一、减数分裂的发现历程魏斯曼魏斯曼假设在有性生殖的多细胞生物里遗传单位的数目在卵细胞和精子或花粉，假设在有性生殖的多细胞生物里遗传单位的数目在卵细胞和精子或花粉，也就是在生殖细胞的形成中是减半的。然后遗传单位原有的数目得以在也就是在生殖细胞的形成中是减半的。然后遗传单位原有的数目得以在受精过程中通过雄性和雌性生殖细胞核的结合而恢复，于是产生了新的受精过程中通过雄性和雌性生殖细胞核的结合而恢复，于是产生了新的个体，这个个体的遗传物质一半来自父方，一半来自母方。个体，这个个体的遗传物质一半来自父方，一
41、半来自母方。E.von E.von BenedenBeneden不仅在有丝分裂过程中观察到染色体的两个子染色体各往一极，以保持不仅在有丝分裂过程中观察到染色体的两个子染色体各往一极，以保持子细胞中染色体物质的相等，而且观察到蛔虫配子的染色体数目只有体子细胞中染色体物质的相等，而且观察到蛔虫配子的染色体数目只有体细胞中染色体数目的一半；而在受精过程中，受精卵从卵细胞和精子获细胞中染色体数目的一半；而在受精过程中，受精卵从卵细胞和精子获得相同数目的染色体，结果，生物在代代相传中保持比较恒定的染色体得相同数目的染色体，结果，生物在代代相传中保持比较恒定的染色体数目。数目。首次提出一个物种中两代细胞染
42、色体数目不变的定律。首次提出一个物种中两代细胞染色体数目不变的定律。RublRubl18551855报导说，动物体配子在形成过程中染色体数目减少一半，不久报导说，动物体配子在形成过程中染色体数目减少一半，不久E.A.StrasburgerE.A.Strasburger在植物细胞中也发现了这种现象。在植物细胞中也发现了这种现象。把具有有性生殖的生物的生殖细胞通过分裂使染色体数目减半的分裂方把具有有性生殖的生物的生殖细胞通过分裂使染色体数目减半的分裂方式称为减数分裂。这样就既明确了核在两代个体间保持了连续性，也明式称为减数分裂。这样就既明确了核在两代个体间保持了连续性，也明确了染色体在减数分裂过程
43、中减少一半，通过受精在下一代又恢复原来确了染色体在减数分裂过程中减少一半，通过受精在下一代又恢复原来数目的现象。数目的现象。J.R.FarmerJ.E.Moore190519058080年年代末代末18831883T.BoveriT.Boveri练习与应用练习与应用练习与应用练习与应用练习与应用练习与应用（1 1）这个细胞正在进行减数）这个细胞正在进行减数分裂。因为细胞中出现了四分裂。因为细胞中出现了四分体。分体。（2 2）细胞中有）细胞中有4 4条染色体，条染色体，8 8条姐妹染色单体。条姐妹染色单体。（3 3）细胞中有）细胞中有2 2对同源染色对同源染色体。其中染色体体。其中染色体A A与
44、与C C、A A与与D D、B B与与D D是非同源染色体。是非同源染色体。（4 4）细胞中）细胞中a a与与aa、b b与与bb、c c与与cc、d d与与dd是姐妹染色是姐妹染色单体。单体。（5 5）这个细胞在分裂完成后，）这个细胞在分裂完成后，子细胞中有子细胞中有2 2条染色体。条染色体。（6 6）参见教科书图）参见教科书图2-22-2。练习与应用练习与应用2.2.经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细经过减数分裂形成的精子或卵细胞，染色体数目一定是体细胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请你选胞的一半吗？有没有例外？出现例外会造成什么后果？请你选择认为最便捷的途径寻找答案。择认为最便捷的途径寻找答案。练习与应用练习与应用3.3.在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎保留了细胞在精细胞变形为精子的过程中，精子的头部几乎保留了细胞核，部分细胞质变成了了精子的颈部很尾部，大部分细胞质及核，部分细胞质变成了了精子的颈部很尾部，大部分细胞质及多数细胞器丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾多数细胞器丢弃，但全部线粒体被保留下来，并主要集中在尾的基部。你怎样解释这一现象？的基部。你怎样解释这一现象？练习与应用练习与应用第2节 基因在染色体上
