2.1.1 減數(shù)分裂（課件）高一生物人教版2023-2024學(xué)年

第2章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用一、減數(shù)分裂情境導(dǎo)入生長周期短繁殖快染色體少且易觀察容易飼養(yǎng)果蠅是遺傳學(xué)上常用的實(shí)驗(yàn)材料果蠅是蒼蠅嗎？果蠅在腐爛的水果周圍?？煽吹斤w舞的果蠅情境導(dǎo)入體細(xì)胞配子果蠅雄體細(xì)胞和配子的染色體示意圖◆配子中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半

◆配子的染色體是由體細(xì)胞的每對(duì)同源染色體中的一條組合而成的配子的染色體與體細(xì)胞的染色體有什么差別?右下圖是黑腹果蠅雌雄個(gè)體的體細(xì)胞和配子的染色體示意圖果蠅情境導(dǎo)入如果配子的形成與體細(xì)胞的增殖一樣，也是通過有絲分裂形成的，結(jié)果會(huì)怎樣?有絲分裂有絲分裂4646464692情境導(dǎo)入科學(xué)家的預(yù)言與驗(yàn)證A.Weismann與孟德爾同時(shí)代的德國動(dòng)物學(xué)家魏斯曼理論預(yù)測(cè)：在卵細(xì)胞和精子成熟的過程中，必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時(shí)，精子與卵細(xì)胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。配子Ｆ１Ｐ×魏斯曼預(yù)言的過程是一種特殊方式的有絲分裂:情境導(dǎo)入其他科學(xué)家通過顯微鏡觀察證實(shí)科學(xué)家的預(yù)言與驗(yàn)證減數(shù)分裂動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂過程中期后期間期前期末期中心粒倍增中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體細(xì)胞膜從細(xì)胞的中部向內(nèi)凹陷，細(xì)胞縊裂成兩部分紡錘絲牽引著染色體運(yùn)動(dòng)，每條染色體的著絲粒排列在赤道板上①每個(gè)著絲粒分裂、姐妹染色單體分開，成為兩條染色體②子染色體分別移向兩極復(fù)習(xí)銜接有絲分裂染色體復(fù)制幾次？細(xì)胞分裂幾次？子細(xì)胞與母細(xì)胞染色體數(shù)目是什么關(guān)系？精子形成的場(chǎng)所▲人和其他哺乳動(dòng)物的精子是在睪丸中形成的▲精原細(xì)胞是原始的雄性生殖細(xì)胞，通過有絲分裂增殖▲每個(gè)精原細(xì)胞的染色體數(shù)目都與體細(xì)胞相同▲高等動(dòng)植物細(xì)胞的減數(shù)分裂發(fā)生在有性生殖器官內(nèi)曲細(xì)精管▲睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細(xì)精管,曲細(xì)精管中有大量精原細(xì)胞精原細(xì)胞是什么細(xì)胞呢？精子的形成過程精原細(xì)胞的分裂方式(2n)精原細(xì)胞一部分有絲分裂減數(shù)分裂一部分(2n)精原細(xì)胞精細(xì)胞(n)變形精子(n)所有的精原細(xì)胞都是進(jìn)行有絲分裂嗎？精子的形成過程減數(shù)分裂過程染色體復(fù)制一次減數(shù)第一次分裂(減數(shù)分裂Ⅰ)減數(shù)第二次分裂（減數(shù)分裂Ⅱ）減數(shù)分裂減數(shù)分裂前的間期精子的形成過程變形1個(gè)精原細(xì)胞2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞4個(gè)精細(xì)胞4個(gè)精子1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂前減數(shù)分裂后原始的生殖細(xì)胞成熟的生殖細(xì)胞精原細(xì)胞精子的形成過程減數(shù)分裂前的間期

精原細(xì)胞體積增大

染色體復(fù)制，成為初級(jí)精母細(xì)胞

姐妹染色單體形成

染色體呈染色質(zhì)絲的狀態(tài)染色體復(fù)制是指完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)合成精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ前期間期

發(fā)生聯(lián)會(huì)現(xiàn)象——同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體聯(lián)會(huì)能確保每對(duì)同源染色體的配對(duì)及分離。精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ前期

形成四分體——聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體▲配對(duì)的兩條染色體▲形狀一般都相同▲大小一般都相同▲一條來自父方、一條來自母方同源染色體：四分體同源染色體染色體的長度著絲粒的相對(duì)位置通常用不同的顏色表示有絲分裂過程有同源染色體存在嗎？姐妹染色單體是同源染色體嗎？人類的X、Y染色體是一對(duì)同源染色體嗎？四分體的個(gè)數(shù)等于減數(shù)分裂中配對(duì)的同源染色體對(duì)數(shù)精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ前期

四分體中的非姐妹染色單體之間經(jīng)常發(fā)生纏繞，并交換相應(yīng)的片段染色體互換示意圖染色體互換照片增加了配子的遺傳多樣性互換▲對(duì)象：同源染色體上的非姐妹染色單體之間▲時(shí)間減數(shù)分裂聯(lián)會(huì)時(shí)▲范圍相同位置對(duì)等互換片段▲結(jié)果典例分析[典例1]下列關(guān)于同源染色體和四分體“一定”的敘述，正確的是(

)A．四分體時(shí)期一定不會(huì)發(fā)生非姐妹染色單體的互換B．含有四條姐妹染色單體的一定是四分體C．一個(gè)四分體一定是一對(duì)同源染色體D．一對(duì)同源染色體一定是一個(gè)四分體C解析：四分體時(shí)期可能發(fā)生非姐妹染色單體的互換，A錯(cuò)誤；復(fù)制后的兩條非同源染色體也含有四條姐妹染色單體，但不是四分體，B錯(cuò)誤；四分體是由同源染色體聯(lián)會(huì)形成的，一個(gè)四分體一定是一對(duì)同源染色體，C正確；同源染色體聯(lián)會(huì)后才形成四分體，在有絲分裂過程中同源染色體不會(huì)發(fā)生聯(lián)會(huì)，此時(shí)一對(duì)同源染色體不是一個(gè)四分體，D錯(cuò)誤。核心探究辨析減數(shù)分裂的相關(guān)概念如圖表示細(xì)胞分裂某時(shí)期的圖像，請(qǐng)分析并回答下列問題：(1)圖甲染色體中屬于同源染色體的是哪些？哪些是非同源染色體？A、B是一對(duì)同源染色體；C、D是另一對(duì)同源染色體。屬于非同源染色體的有：A、C，A、D，B、C，B、D。核心探究辨析減數(shù)分裂的相關(guān)概念如圖表示細(xì)胞分裂某時(shí)期的圖像，請(qǐng)分析并回答下列問題：(2)圖乙中，a、a′的關(guān)系是

。a、b的關(guān)系是

。a、c的關(guān)系是

。a、a′和b、b′合稱

。姐妹染色單體同源染色體中的非姐妹染色單體非同源染色體之間的非姐妹染色單體四分體核心探究辨析減數(shù)分裂的相關(guān)概念如圖表示細(xì)胞分裂某時(shí)期的圖像，請(qǐng)分析并回答下列問題：(3)四分體、染色體、染色單體和核DNA分子數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系是怎樣的？圖乙中四分體、染色體、染色單體各有幾個(gè)(條)?

1個(gè)四分體＝2條染色體＝4條染色單體＝4個(gè)核DNA分子。圖乙中有2個(gè)四分體、4條染色體、8條染色單體。精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ中期

每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上

各對(duì)同源染色體排列在細(xì)胞的赤道板兩側(cè)減數(shù)分裂Ⅰ中期減數(shù)分裂Ⅰ前期精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ后期

在紡錘絲牽引下，配對(duì)的兩條同源染色體彼此分離

非同源染色體自由組合，分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)減數(shù)分裂Ⅰ中期細(xì)胞的每極只得到各對(duì)同源染色體中的一條減數(shù)分裂Ⅰ后期精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ末期

在兩組染色體到達(dá)細(xì)胞的兩極后，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞就分裂成了兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞

細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷減數(shù)分裂Ⅰ后期次級(jí)精母細(xì)胞▲同源染色體分離，并分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞▲減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ▲每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞只得到初級(jí)精母細(xì)胞中染色體總數(shù)的一半每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞有同源染色體嗎？精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅱ前期→中期

每條染色體的著絲粒排列在中央赤道板的位置

染色體散亂地分布在細(xì)胞中

通常沒有間期，或者間期時(shí)間很短，染色體不再復(fù)制減數(shù)分裂Ⅱ前期減數(shù)分裂Ⅱ中期中期前期精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅱ后期

每條染色體的著絲粒分裂，兩條姐妹染色單體隨之分開，成為兩條染色體

在紡錘絲的牽引下，這兩條染色體分別向細(xì)胞的兩極移動(dòng)減數(shù)分裂Ⅱ中期減數(shù)分裂Ⅱ后期精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅱ末期

細(xì)胞膜從中間向內(nèi)凹陷，細(xì)胞均分成兩個(gè)子細(xì)胞

2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂成4個(gè)精細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ后期精細(xì)胞與初級(jí)精母細(xì)胞相比，每個(gè)精細(xì)胞中都含有數(shù)目減半的染色體精子的形成過程變形期

精細(xì)胞變形成為精子

精子呈蝌蚪狀，分頭部和尾部，頭部含有細(xì)胞核，尾長，能擺動(dòng)精細(xì)胞精子精子擺動(dòng)所需要的能量主要由什么提供？精細(xì)胞的變形有何意義？精子的形成過程視頻精子的形成過程精細(xì)胞精子初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精原細(xì)胞思維拓展1.經(jīng)減數(shù)分裂Ⅰ形成的兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中染色體在形態(tài)、大小上有什么特點(diǎn)？兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞中染色體(一般情況下)形態(tài)、大小一一對(duì)應(yīng)、兩兩相同。減數(shù)分裂Ⅰ后期次級(jí)精母細(xì)胞思維拓展2.1個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂后產(chǎn)生的4個(gè)精細(xì)胞在染色體組成上有什么關(guān)系？(不考慮互換)這4個(gè)精細(xì)胞是兩種類型，且兩兩相同，兩類互補(bǔ)。來自同一個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞的兩個(gè)精細(xì)胞染色體組成相同，來自同一個(gè)精原細(xì)胞或初級(jí)精母細(xì)胞的精細(xì)胞之間染色體相同或互補(bǔ)。1.精原細(xì)胞是特殊的體細(xì)胞，既能通過有絲分裂增殖，又能通過減數(shù)分裂產(chǎn)生精子(

)2.玉米體細(xì)胞中有10對(duì)同源染色體，經(jīng)減數(shù)分裂后，花粉中有5對(duì)同源染色體(

)3.減數(shù)分裂Ⅱ后期，大小、形狀相同的兩條染色體可以被稱為同源染色體(

)×√正誤判斷×典例分析[典例2]如圖①～⑥為細(xì)胞分裂模式圖。下列各項(xiàng)中能正確表示同種生物減數(shù)分裂過程順序的是(

)B比較減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ(染色體數(shù)2n為例)核心探究比較項(xiàng)目減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ分裂前的間期DNA是否復(fù)制同源染色體著絲粒變化染色體主要行為復(fù)制不復(fù)制有無不分裂分裂①同源染色體聯(lián)會(huì)；②四分體中非姐妹染色單體可以發(fā)生互換；③同源染色體分離，非同源染色體自由組合每條染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別移向細(xì)胞的兩極減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ還是減數(shù)分裂Ⅱ？學(xué)習(xí)小結(jié)精子精原細(xì)胞精原細(xì)胞有絲分裂減數(shù)分裂Ⅰ變形初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞復(fù)制減數(shù)分裂Ⅱ1．下列關(guān)于四分體的敘述，正確的是(

)

A．一個(gè)四分體由4條染色體組成

B．一個(gè)四分體有4條姐妹染色單體

C．一個(gè)四分體有4個(gè)核DNA分子

D．含有四分體的細(xì)胞中，染色體數(shù)目與核DNA數(shù)目相等

習(xí)題鞏固一個(gè)四分體由2條染色體組成，A錯(cuò)誤；一個(gè)四分體含有4條染色單體，這4條染色單體并非都是姐妹染色單體，連接在同一個(gè)著絲粒上的2條染色單體才能稱為姐妹染色單體，B錯(cuò)誤；在四分體中，染色體數(shù)∶核DNA數(shù)＝1∶2，D錯(cuò)誤。解析：C

復(fù)習(xí)舊知——有絲分裂復(fù)制子代細(xì)胞親代細(xì)胞分裂（染色體平均分配）意義：將親代細(xì)胞的染色體進(jìn)行復(fù)制（關(guān)鍵是DNA的復(fù)制）之后，精確的平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA,因而在細(xì)胞的親代和子代之間保持遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。

復(fù)習(xí)舊知——有絲分裂次級(jí)精母細(xì)胞（減數(shù)分裂II）復(fù)制聯(lián)會(huì)四分體同源染色體分離非同源染色體自由組合

初級(jí)精母細(xì)胞（減數(shù)分裂I）著絲點(diǎn)分裂著絲點(diǎn)分裂精原細(xì)胞變形

一、卵細(xì)胞形成的過程閱讀教材21-22頁，結(jié)合教材圖2-5，回答：任務(wù)一：1.卵細(xì)胞的形成場(chǎng)所在哪里？2.卵細(xì)胞的形成過程是怎樣的?3.比較精子與卵細(xì)胞形成的插圖，說出卵細(xì)胞形成的特點(diǎn)？

一、卵細(xì)胞形成的過程卵泡卵細(xì)胞人的卵巢（1）場(chǎng)所：卵巢卵巢中有許多發(fā)育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)育成卵細(xì)胞。卵原細(xì)胞卵細(xì)胞減數(shù)分裂卵原細(xì)胞有絲分裂卵細(xì)胞放大植物的子房

一、卵細(xì)胞形成的過程初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅰ進(jìn)行___________，形成大小不同的兩個(gè)細(xì)胞，大的叫做_____________，小的叫做_____________。不均等分裂次級(jí)卵母細(xì)胞（第一）極體減數(shù)第一次分裂細(xì)胞質(zhì)不均等分裂復(fù)制聯(lián)會(huì)四分體同源染色體分離非同源染色體自由組合

初級(jí)卵母細(xì)胞卵原細(xì)胞

一、卵細(xì)胞形成的過程次級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ___________，形成一個(gè)大的________和一個(gè)小的____________；減數(shù)分裂Ⅰ中形成的（第一）極體也會(huì)分裂（均等分裂）為兩個(gè)___________；不久，三個(gè)極體都_________，結(jié)果是一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂只形成_____個(gè)卵細(xì)胞；而且，卵細(xì)胞的形成________變形。不均等分裂卵細(xì)胞(第二)極體(第二)極體退化消失1不需要（第一）極體第二極體卵細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)不均等分裂無需變形細(xì)胞質(zhì)均等分裂退化消失著絲點(diǎn)分裂著絲點(diǎn)分裂減數(shù)第二次分裂

一、卵細(xì)胞形成的過程比較精子與卵細(xì)胞形成的插圖，找出異同點(diǎn)？精子形成過程：卵細(xì)胞形成過程：

一、卵細(xì)胞形成的過程項(xiàng)目精子形成過程卵細(xì)胞形成過程部位原始生殖細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的分裂方式分裂結(jié)果是否變形睪丸精原細(xì)胞均等分裂一個(gè)精原細(xì)胞→四個(gè)精細(xì)胞(生殖細(xì)胞)變形卵巢卵原細(xì)胞第一極體均等分裂，初級(jí)卵母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞不均等分裂一個(gè)卵原細(xì)胞→一個(gè)卵細(xì)胞(生殖細(xì)胞)＋三個(gè)極體(退化消失)不需變形動(dòng)物精子和卵細(xì)胞形成過程比較

一、卵細(xì)胞形成的過程1.初級(jí)卵母細(xì)胞、次級(jí)卵母細(xì)胞和極體的分裂都是不均等的(

)2.一個(gè)精原細(xì)胞和一個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂均形成四個(gè)配子(

)3.100個(gè)卵原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可產(chǎn)生400個(gè)卵細(xì)胞(

)×××4.辨析以下細(xì)胞的名稱(判斷正誤)(1)A細(xì)胞的名稱為初級(jí)精母細(xì)胞(

)(2)B細(xì)胞的名稱為初級(jí)卵母細(xì)胞(

)(3)C細(xì)胞的名稱為次級(jí)卵母細(xì)胞(

)(4)D細(xì)胞的名稱為次級(jí)精母細(xì)胞(

)√√√×

一、卵細(xì)胞形成的過程下圖是某種動(dòng)物精子和卵細(xì)胞形成過程中的部分圖像，請(qǐng)據(jù)圖分析：圖中

細(xì)胞一定來自雄性動(dòng)物，

細(xì)胞一定來自雌性動(dòng)物。B、GD、E圖中C、D細(xì)胞是否來自同一個(gè)卵母細(xì)胞？圖中F、G細(xì)胞是否來自同一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞？是是

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化間期減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂前期中期后期末期前期中期后期末期DNA染色體染色單體2n→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n2n→n2n2n2n2n2n2n→nnn2n→n0→4n4n4n4n4n→2n2n2n2n→00精原細(xì)胞精細(xì)胞

染色體數(shù)DNA數(shù)染色單體數(shù)440488488488244244244440220次級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化2N4N

前期

中期

后期末期染色體的變化DNA的變化

間期DNA復(fù)制著絲粒分裂細(xì)胞分裂形成子細(xì)胞溫故知新：有絲分裂細(xì)胞周期中核DNA、染色體的數(shù)目變化DNA、染色體的數(shù)目不變，保持了親子代細(xì)胞間遺傳的穩(wěn)定性。

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化4N2NN

間期

前

中

后

末

前

中

后

末減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次分裂核DNA變化原因？DNA復(fù)制變化原因？細(xì)胞分裂，同源染色體分離，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞變化原因？細(xì)胞分裂，子染色體進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞（一）減數(shù)分裂各時(shí)期核DNA的數(shù)目的變化：

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化變化原因？4N2NN

間期

前

中

后

末前

中

后

末細(xì)胞分裂，同源染色體分離，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞變化原因？著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體變化原因？細(xì)胞分裂，子染色體進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞（二）減數(shù)分裂各時(shí)期染色體的數(shù)目的變化：減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次分裂染色體

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化4N2NN間期

前

中

后

末前

中

后

末變化原因？細(xì)胞分裂，同源染色體分離，進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞變化原因？著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，形成子染色體變化原因？染色體復(fù)制（三）減數(shù)分裂各時(shí)期染色單體的數(shù)目的變化：減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次分裂染色單體

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化4N2NN間期

前

中

后

末前

中

后

末染色單體減數(shù)分裂各時(shí)期染色單體的數(shù)目的變化：減數(shù)第二次分裂減數(shù)第一次分裂染色體核DNA

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化前中后末有絲分裂(間期)減數(shù)分裂MⅡ后、末(間期)MⅠ

—MⅡ中（四）變式圖：每條染色體上的DNA數(shù)

二、減數(shù)分裂過程中染色體、DNA與染色單體數(shù)目變化1/21ABCDE前中后末(間期)MⅡ后、末MⅠ

—MⅡ中(間期)（四）變式圖：染色體/DNA比值的變化有絲分裂減數(shù)分裂細(xì)胞分裂的時(shí)期

三、有絲分裂和減數(shù)分裂的比較有絲分裂減數(shù)分裂分裂起始細(xì)胞細(xì)胞分裂次數(shù)染色體復(fù)制次數(shù)同源染色體行為子細(xì)胞數(shù)目類型染色體數(shù)相同點(diǎn)體細(xì)胞都有紡錘體的出現(xiàn)，染色體復(fù)制一次體細(xì)胞1次2次原始生殖細(xì)胞1次1次無聯(lián)會(huì)、分離有同源染色體聯(lián)會(huì)、分離2雄性4個(gè)，雌性1個(gè)有性生殖細(xì)胞2N→4N→2N2N→N；N→2N→N四、有絲分裂和減數(shù)分裂圖像判斷思考：如何判斷一個(gè)細(xì)胞分裂圖像屬于什么分裂什么時(shí)期？四、有絲分裂和減數(shù)分裂圖像判斷1.結(jié)合不同分裂