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(共68张PPT)第2章 第1节人教版 生物(高中)真核生物的三种分裂方式：有丝分裂无丝分裂减数分裂复习2N4N2N间期前期中期后期末期：①DNA复制②相关蛋白质的合成③细胞适度生长膜仁消失现两体形定数晰赤道齐粒裂数加均两极两消两现重开启意义：将亲代细胞的染色体经过复制之后，精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。【探讨】受精卵又是如何形成的？又是如何发育成人的？雄性个体（46）雌性个体（46）精子卵细胞（46）（46）受精作用受精卵（92）细胞分裂细胞分化个体（92）生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式。人的生命起点是什么？假设进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。果蝇体细胞和配子的染色体示意图①.配子中的染色体数目是体细胞中的一半；②.配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的 。在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？果蝇体细胞和配子的染色体示意图配子可能是通过减数分裂产生的，染色体的数目减少一半。受精时，雌雄配子结合，染色体数目得以恢复正常。在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短，繁殖快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想 魏斯曼（A.Weismann，1834-1914）德国动物学家魏斯曼从理论上预测：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少一半；受精时，精子和卵细胞融合，染色体数目得以恢复正常。受精卵有丝分裂细胞分化受精作用精子卵细胞父亲母亲减数分裂减数分裂（46）（46）（23）（23）（46）（46）一、减数分裂的预测被其他科学家通过显微镜观察所证实→减数分裂本节聚焦减数分裂是怎样进行的？染色体数目是如何减半的呢？二、精子的形成过程1.场所：睾丸曲细精管2.时期：特定时期（如雄性动物性成熟时）精原细胞精原细胞精原细胞精细胞有丝分裂减数分裂二、精子的形成过程3.精子的形成过程:阅读：P18-19哺乳动物精子形成过程示意图归纳：精子形成过程经历哪些阶段及细胞名称3.精子的形成过程 （以哺乳动物为例）1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子复制减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形二、精子的形成过程4、减数分裂前的间期（精原细胞）体积增大染色体复制精原细胞复制后的每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成，这两条姐妹染色体单体由同一个着丝粒连接。此时的染色体呈染色质丝的状态。初级精母细胞在减数分裂前的间期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制（DNA复制及相关蛋白质的合成），成为初级精母细胞。二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）(1) 前 期①同源染色体配对（联会）形成四分体②四分体中的非姐妹染色单体间发生互换同源染色体姐妹染色单体非姐妹染色单体配对的两条染色体②、形状和大小一般相同一条来自父方，一条来自母方① 同源染 色体（一般用不同的颜色来表示）a与b′的关系？同源染色体非同源染色体姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体A与B的关系？A与C的关系？a与a′的关系？非同源染色体的非姐妹染色单体a与c′的关系？：不配对的染色体(3)细胞中有 对同源染色体，它们分别是: 。(4)哪几条是非同源染色体？2A和C、A和D、B和C、 B和DA和B、C和D(5)这个细胞中有 个四分体，它们是 。⑴细胞中有 条染色体，它们分别是: 。⑵细胞中有____条染色单体，它们分别是：__________________________。4A、B、C、Da ,a’,b, b’,c ,c’,d, d’82A和B、C和D二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）(1) 前 期② 联会及四分体在减数分裂的过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。在减数分裂的过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。1个四分体有____条染色体，____对同源染色体，_____条染色单体，_____个DNA分子。2144同源染色体姐妹染色单体非姐妹染色单体同源染色体非同源染色体二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）(1) 前 期③四分体中的非姐妹染色单体间发生互换四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段图2-3 染色体互换的照片（左）和示意图（右）二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）(2) 中 期①各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，②每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。赤道齐二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）(3) 后 期在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动。这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条均两极即：减数第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合非同源染色体的自由组合Ａ 　Ba　bＡ　ba　B第一种可能性第二种可能性AaBb二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）细胞中无同源染色体，染色体数目减半。在两组染色体到达细胞的两极后，细胞缢裂为2个子细胞,一个初级精母细胞就分裂成两个次级精母细胞。(4) 末 期二、精子的形成过程5、减数第一次分裂（初级精母细胞）前期末期后期中期在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。二、精子的形成过程6、减数第二次分裂（次级精母细胞）减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。前期末期后期中期减数分裂II精细胞变形精子二、精子的形成过程6、减数第二次分裂（次级精母细胞）(1) 前 期每条染色体含有两条染色单体，每个次级精母细胞中不含同源染色体。非同源染色体散乱排布二、精子的形成过程6、减数第二次分裂（次级精母细胞）(2) 中 期染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上（赤道板）。赤道齐二、精子的形成过程6、减数第二次分裂（次级精母细胞）(3) 后 期均两极着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞两极移动，并且随着细胞的分裂进入两个子细胞。二、精子的形成过程6、减数第二次分裂（次级精母细胞）(4) 末 期细胞膜向内凹陷，在减数分裂Ⅰ中形成的两个次级精母细胞，经过减数分裂Ⅱ，就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体。二、精子的形成过程减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。7、变形变形不属于减数分裂的过程精细胞的变形对受精作用有什么意义？精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，主要变化：①细胞核变成精子头部的主要部分；②高尔基体发育为头部的顶体；③中心体演变为精子的尾；④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。精原细胞初级精母细胞（减数分裂Ⅰ）次级精母细胞（减数分裂Ⅱ）精细胞精子精子形成的过程图解复制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→2n→n）4个精细胞（染色体数:n）减数分裂前的间期：　前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）末期：细胞一分为二，形成4个精细胞4个精子（染色体数:n）变形中期：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染色体数减半无同源染色体末期：染色体数目减半，形成2个次级精母细胞前期：染色体散乱分布中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ染色体复制、细胞体积增大精子的形成过程减数分裂过程中两个分裂阶段的比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ间期DNA复制同源染色体有无着丝点变化染色体主要行为染色体数目DNA数目染色单体数复制不复制无有，分离不分裂分裂着丝粒分裂，姐妹染色单体分开①同源染色体联会②四分体中非姐妹染色单体发生互换③同源染色体分离，非同源染色体自由组合2n→n(减半)2n→4n→2n0→4n→2nn→2n→n2n→n2n→01 2 3 4 56 7 8 9 10精子形成的顺序依次是：4→5→7→2→9→6→8→10→1→3及时练（说出时期名称和细胞名称）减数分裂Ⅰ前期初级精母细胞减数分裂Ⅰ后期初级精母细胞减数分裂Ⅱ前期次级精母细胞减数分裂Ⅱ末期精细胞减数分裂前的间期（S期之前）精原细胞减数分裂Ⅱ后期次级精母细胞减数分裂Ⅱ中期次级精母细胞减数分裂Ⅰ中期初级精母细胞三、卵细胞的形成过程1. 场所: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，在卵泡中央的一个细胞将发育为卵细胞。（原始生殖细胞）（成熟生殖细胞）1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞和1个极体间期减数分裂Ⅰ1个卵细胞和3个极体减数分裂Ⅱ复制三、卵细胞的形成过程卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞第一极体第二极体减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ不久，三个极体就退化消失。三、卵细胞的形成过程2. 过程细胞质发生不均等分裂不均等分裂均等分裂三、卵细胞的形成过程3. 与精子形成过程的比较项目 精子形成过程 卵细胞形成过程部位原始生殖细胞细胞质的分裂方式分裂结果是否变形睾丸精原细胞均等分裂一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)变形卵巢卵原细胞第一极体均等分裂，初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞)＋三个极体(退化消失)不需变形四、减数分裂2. 概念解析(1)范围:(2)时期:(3)特点:(4)结果:进行有性生殖的生物从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。精原细胞→精细胞，卵原细胞→卵细胞。染色体只复制一次，而细胞分裂两次成熟生殖细胞（配子/精子和卵子）中染色体数是原始生殖细胞（精原/卵原细胞）的一半四、减数分裂1. 概念减数分裂是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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。精(卵)原细胞初级精(卵)原细胞次级精(卵)原细胞精(卵)细胞(或极体)图2-6 减数分裂示意图 对比 精子的形成 卵细胞的形成相同点 子细胞数子细胞染色体数目 染色体行为 不同点 形成部位是否变形细胞质是否均等分配形成的生殖细胞数4个4个染色体复制一次，细胞分裂两次，子细胞中染色体数目都是体细胞的一半；各个时期染色体行为均一致；睾丸（精巢）卵巢变形不变形细胞质均等分裂初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂，极体是均等分裂1个精原细胞形成4个精子1个卵原细胞形成1个卵细胞（3个极体退化）不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂，从而影响生殖细胞的形成。例如，气温过低会影响水稻花粉母细胞的减数分裂，进而影响水稻的花粉数量和质量，导致稻谷减产。对此，农业生产上可以采取灌深水的措施来预防。吸烟会影响男性精子的数量和质量，这方面也有不少研究，感兴趣的同学可以搜集这方面的资料。一、减数分裂与有丝分裂曲线辨析间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期染色体染色单体DNA2N2N2N2N2N→NNN2N→N2N→N0→4N4N4N4N4N→2N2N2N0→2N02N→4N4N4N4N4N→2N2N2N2N2N→N染色体、DNA与染色单体数目变化每个细胞中染色体数目时期间期减I前期减I中期减I后期减I末期减II前期减II中期减II后期减II末期2n4nn1.减数分裂中染色体数目变化曲线变化原因？细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞变化原因？着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体变化原因？细胞分裂，子染色体进入两个子细胞一、减数分裂与有丝分裂曲线辨析2.减数分裂中染色体单数目变化曲线每个细胞中染色单体数目2n4nn时期间期减I前期减I中期减I后期减I末期减II前期减II中期减II后期减II末期变化原因？细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞变化原因？着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体变化原因？染色体复制一、减数分裂与有丝分裂曲线辨析间期减I前期减I中期减I后期减I末期减II前期减II中期减II后期减II末期2n4nn每个细胞中核DNA数目时期3.减数分裂中核DNA数目变化曲线变化原因？DNA复制变化原因？细胞分裂，同源染色体分离，进入两个子细胞变化原因？细胞分裂，子染色体进入两个子细胞一、减数分裂与有丝分裂曲线辨析2n4n间期前期中期后期末期间减Ⅰ减Ⅱ2n4n减数分裂有丝分裂染色体与DNA曲线图的比较间减Ⅰ减Ⅱ2n4n2n4n间期前期中期后期末期核DNA核DNA染色体染色体一、减数分裂与有丝分裂曲线辨析前期A1：减数分裂Ⅱ前期 A2：减数分裂Ⅰ前期A3：有丝分裂前期二、减数分裂与有丝分裂图像辨析是否出现四分体减数第一次分裂有丝分裂减数第二次分裂A1A2A3中期B1：减数分裂Ⅰ中期 B2：有丝分裂中期B3：减数分裂Ⅱ中期着丝点是否排列在赤道板上减数第一次分裂有丝分裂减数第二次分裂二、减数分裂与有丝分裂图像辨析后期C1：初级精母细胞（减数分裂Ⅰ后期）C2：初级卵母细胞（减数分裂Ⅰ后期）C3：有丝分裂后期 C4：次级精母细胞或极体（减数分裂Ⅱ后期）C5：次级卵母细胞（减数分裂Ⅱ后期）染色体是否含有染色单体减数第一次分裂有丝分裂减数第二次分裂二、减数分裂与有丝分裂图像辨析二、减数分裂与有丝分裂图像辨析【总结提升】如何判断细胞分裂的时期？二、减数分裂与有丝分裂图像辨析判断技巧：一数二看三判断一数染色体数目奇数有减Ⅱ偶数无无上述行为有联会、四分体、同源染色体分离、着丝点位于赤道板两侧减Ⅰ有丝分裂减Ⅱ二看有无同源染色体三判断同源染色体行为三步法”判断有丝分裂和减数分裂图像课堂练习1、说出下列是何种细胞，处于何时期？减Ⅱ后期次级精母细胞/极体减Ⅰ前期初级精（卵）母细胞减Ⅱ前期次级精（卵）母细胞/极体减Ⅰ中期初级精（卵）母细胞减Ⅱ中期次级精（卵）母细胞五、受精作用配子中染色体组合的多样性自由组合交换（1）以精子的形成为例①一对同源染色体Aa精原细胞AaAa初级精母细胞AAaa2个次级精母细胞4个精子AAaa一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个2种精子②两对同源染色体AaBb精原细胞AaBbAaBb初级精母细胞AABBaabbBBaaAAbb或2个次级精母细胞ABABabab或AbAbaBaB一个精原细胞产生4个2种精子，一个个体产生多个4种精子（2）以卵细胞的形成为例①一对同源染色体Aa卵原细胞AaAa初级卵母细胞一个卵原细胞产生1个1种卵细胞，一个个体产生多个2种卵细胞AAaa第一极体次级卵母细胞AAaa次级卵母细胞第一极体或第二极体卵细胞AAaa第二极体卵细胞aaAA或②两对同源染色体AaBb卵原细胞AaBbAaBb初级卵母细胞一个卵原细胞产生1个1种卵细胞，一个个体产生多个4种卵细胞abaBABAb卵细胞AABBaabbAAbbaaBBaabbAABBaaBBAAbb1.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 种；（2）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的卵细胞类型有 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 种。212n2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换生物实际上能产生的配子的种类数量非常大，并不是只有2n种。（一）、配子中染色体组合的多样性两对同源染色体形成配子时,非同源染色体的组合方式有4种( ),即至少能形成4种配子;三对同源染色体形成配子时,非同源染色体有8种( )组合方式,即至少能形成8种配子。n对同源染色体形成配子时,非同源染色体有2n种组合方式,即至少能形成2n种配子。原因：（1）同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合(减数第一次分裂后期)（2）同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换（减数第一次分裂前期）22231.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→卵细胞细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合→二者的染色体会合在一起。3.结果：受精卵中的染色体数恢复到体细胞中的数目，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）；而细胞质中的遗传物质几乎全部来源于卵细胞。（二）、受精作用(母本)高等动物(2N)(父本)受精卵(2N)卵细胞(N)精子(N)减数分裂减数分裂有丝分裂受精作用减数分裂和受精作用的意义亲本（2N）减数分裂精子 （N）卵细胞（N）受精作用受精卵（2N）意义：（2）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，都是十分重要的。（1）有利于生物在自然选择中进化。由于减数分裂形成配子时，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加之受精作用的随机性，使同一双亲后代出现多样性。交叉互换（前期Ⅰ）非同源染色体自由组合（后期Ⅰ）配子（精子、卵细胞）的多样性雌（卵细胞）、雄配子（精子）的结合的随机性提高后代的变异力；多样性，进而推动生物进化。配子（精子、卵细胞）中染色体减半受精卵中染色体恢复到与体细胞相同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。4.意义1下图的五个细胞是某一生物个体的不同细胞的分裂示意图。请回答以下问题：（1）A、B、C、D、E中属于有丝分裂的是 ，属于减数分裂的是 。（2）A细胞有 条染色体，有 个DNA分子，属于期。（3）具有同源染色体的细胞有 。（4）染色体与前一时期比，暂时加倍的细胞有 。染色体是体细胞两倍的是（5）不具有姐妹染色单体的细胞有 。（6）A细胞经分裂形成的子细胞是 ，染色体有 条。有丝后期减 I 中有丝中期减 II 后减 I 前A,CB,D,E88有丝分裂后A,B,C,EA,DA,D体细胞4A课堂练习2、减数分裂中染色体减半的原因是 ( )A.细胞连续分裂两次,染色体复制一次B.细胞分裂一次,染色体复制两次C.细胞分裂一次,染色体复制一次D.细胞连续分裂两次,染色体复制两次3、联会发生在 ( )A.精(卵)原细胞 B. 初级精(卵)母细胞C.次级精(卵)母细胞 D. 精(卵) 细胞AB4、减数分裂中着丝点分裂发生在 ( )A.分裂间期 B. 联会时期C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂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6、已知A、a；B、b；C、c为三对同源染色体，来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是 ( )A.AbC、aBc、AbC、aBc B.aBC、AbC、ABC、ABCC.Abc、aBC、aBc、ABc D.Abc、AbC、abC、aBcDBA7.右图为动物细胞示意图，它属于A．第二极体 B．卵原细胞C．第一极体 D．卵细胞√

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