孟德爾提出的“遺傳因子”——也就是后來所說的“基因”在當時僅僅是邏輯推理的產(chǎn)物，基因到底是不是一個真實存在的物質(zhì)實體？如果是，它在哪里？第二章

基因和染色體的關(guān)系

對細胞分裂的深入研究和觀察，使人們推測到基因和染色體的關(guān)聯(lián)；摩爾根著名的果蠅雜交實驗，使這一問題有了答案。

章首頁展示了人體細胞完整的46條染色體，按照形態(tài)和大小可將這些染色體配成23對，這就表明，要觀察細胞分裂中染色體數(shù)目和行為的變化。本章第1節(jié)《減數(shù)分裂和受精作用》就是沿著這個思路展開的。基因在哪里？悠悠百年，尋尋覓覓。懷疑、爭論、推理……最終是觀察和實驗，探明它神秘的蹤跡！第二章基

因

和

染

色

體

的

關(guān)

系第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用1.減數(shù)分裂的含義是什么？2.配子的形成為什么必須經(jīng)過減數(shù)分裂？3.減數(shù)分裂是怎樣進行的？4.受精作用發(fā)生的過程和意義是什么？第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用問題探討在腐爛的水果周圍?？煽吹斤w舞的果蠅。果蠅的生長周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學上常用的實驗材料。右圖是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別？針對這幅圖，你還能提出什么問題或猜想？配子中的染色體與體細胞的染色體的區(qū)別在于：（1）配子中的染色體數(shù)目是體細胞中的一半；（2）配子的染色體是由體細胞的每對同源染色體中的一條組合而成的。討論♀♂體細胞配子果蠅體細胞和配子的染色體示意圖果蠅：2N=8，N=4

減數(shù)分裂和受精作用偉大預(yù)言與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼。科學家第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用偉大預(yù)言配子♂♀×♂PF1♀與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼。科學家在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數(shù)目得以恢復正常。理論預(yù)測第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用偉大預(yù)言與孟德爾同時代的德國動物學家魏斯曼?？茖W家在精子和卵細胞成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數(shù)目得以恢復正常。理論預(yù)測配子♂♀×♂PF1♀其他科學家通過顯微鏡觀察證實了魏斯曼預(yù)言的過程是一種特殊方式的有絲分裂：減數(shù)分裂。證實第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成場所人的睪丸和精子示意圖人和其他哺乳動物的精子是在睪丸中形成的。睪丸中有許多彎彎曲曲的曲細精管。曲細精管中有大量的雄性原始生殖細胞——精原細胞。精原細胞通過有絲分裂進行增殖。每個精原細胞中的染色體數(shù)目與體細胞相同。曲細精管第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程精原細胞初級精母細胞次初級精母細胞減數(shù)分裂前的間期減數(shù)分裂Ⅰ(減數(shù)第一次分裂)減數(shù)分裂Ⅱ(減數(shù)第二次分裂)變形期精細胞精子第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂前的間期（同有絲分裂前的間期基本相同）體積增大染色體復制，成為初級精母細胞姐妹染色單體形成染色體呈染色質(zhì)絲的狀態(tài)精原細胞初級精母細胞第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ前期間期減Ⅰ前期發(fā)生聯(lián)會現(xiàn)象：同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。出現(xiàn)四分體結(jié)構(gòu)：聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體。四分體中的非姐妹染色單體常發(fā)生交換。第一節(jié)聯(lián)會后的一對同源染色體為什么叫一個四分體？聯(lián)會前呢？分開后呢？

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程同源染色體形狀和大?。阂话愣枷嗤慈旧w來源：不同，一條來自父方、一條來自母方下圖中，屬于同源染色體的是（）①②③④⑤④⑤特別提示：同源染色體一般形態(tài)、大小相同，減數(shù)分裂過程中可以發(fā)生聯(lián)會。減數(shù)分裂過程中能夠聯(lián)會是同源染色體最關(guān)鍵的特征，因此X、Y染色體雖然大小、形態(tài)不同，但減數(shù)分裂過程中發(fā)生了聯(lián)會，因此它們也是同源染色體。一般來說，XY染色體的同源序列部分才能發(fā)生聯(lián)會，非同源序列部分不發(fā)生聯(lián)會。田鼠XY染色體的聯(lián)會第一節(jié)同源？來源還是起源？非同源染色體？

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程同源染色體四分體中的非姐妹染色單體常發(fā)生交換染色體互換示意圖染色體互換的照片第一節(jié)姐妹染色單體？非姐妹染色單體？交換發(fā)生在？

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ中期減Ⅰ前期減Ⅰ中期同源染色體排列在赤道板兩側(cè)著絲粒都附著在紡錘絲上第一節(jié)意義？

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ后期減Ⅰ中期減Ⅰ后期在紡錘絲牽引下，同源染色體分離，分別向兩極移動。第一節(jié)分離定律和自由組合定律的實質(zhì)P32（關(guān)鍵）：

在減數(shù)分裂形成配子的過程中（減數(shù)分裂Ⅰ后期），同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅰ末期減Ⅰ后期次級精母細胞一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞每個次級精母細胞中染色體數(shù)目減半第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅱ（類似于有絲分裂）減Ⅱ中期減Ⅱ前的間期：很短或無，染色體不再復制減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上減Ⅱ前期第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程

中期比較有絲分裂中期減數(shù)第二次分裂中期減數(shù)第一次分裂中期第一節(jié)說出有絲分裂中期、減Ⅰ中、減Ⅱ中圖像的相同點和不同點？

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅱ減Ⅱ中期減Ⅱ間期：很短或無，染色體不再復制減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上減Ⅱ前期減Ⅱ后期減Ⅱ后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程

后期比較有絲分裂后期減數(shù)第二次分裂后期減數(shù)第一次分裂后期第一節(jié)說出有絲分裂后期、減Ⅰ后、減Ⅱ后圖像的相同點和不同點？

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程減數(shù)分裂Ⅱ減Ⅱ中期減Ⅱ間期：很短或無，染色體不再復制減Ⅱ前期：染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期：染色體著絲粒排列在赤道板上減Ⅱ前期精細胞減Ⅱ后期減Ⅱ后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。減Ⅱ末期：兩個次級精母細胞分裂成四個精細胞第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程變形期精細胞變形成為精子精子呈蝌蚪狀，分頭部和尾部，頭部含有細胞核，尾長，能擺動精細胞精子第一節(jié)

精細胞的變形是指由精細胞變?yōu)榫拥倪^程，其中細胞核變成精子頭部的主要部分，高爾基體發(fā)育為頭部的頂體，中心體演變?yōu)榫拥奈?，線粒體集中在尾的基部形成線粒體鞘。變形后的精子具備了游向卵細胞并進行受精作用的能力。結(jié)構(gòu)與功能觀

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程精原細胞聯(lián)會初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞精子間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ變形2n2n2nnnnnnnnnnn第一節(jié)特別強調(diào)：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。（P20）

減數(shù)分裂和受精作用閱讀教材，思考下列問題：1.染色體復制時間?2.聯(lián)會時染色體是否復制過?3.四分體的含義?4.在減數(shù)第一次分裂中染色體出現(xiàn)了

哪些特殊的行為？5.同源染色體的分開在什么時間？非同源染色體的自由組合在何時?6.染色單體的分開發(fā)生在什么時間?7.染色體數(shù)目減半是在什么時間?

其根本原因是什么?減數(shù)第一次分裂前的間期復制過聯(lián)會的同源染色體含有4條染色單體聯(lián)會形成四分體、同源染色體上的非姐妹染色單體互換、同源染色體分離同時非同源染色體自由組合減一后期減一后期減二后期減數(shù)第一次分裂同源染色體分離第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用一、精子的形成過程精子形成過程第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用二、卵細胞的形成過程卵細胞形成場所人的卵巢(橫切面)示意圖卵細胞的掃描電鏡照片（放大150倍）卵巢位于腹腔內(nèi)，內(nèi)部有許多發(fā)育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一個細胞將會發(fā)育為卵細胞。卵細胞卵泡人和其他哺乳動物的卵細胞是在卵巢中形成的。第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用卵細胞形成過程二、卵細胞的形成過程卵細胞的形成過程與精子的基本相同。在減數(shù)分裂前的間期，卵原細胞增大，染色體復制，卵原細胞成為初級卵母細胞。初級卵母細胞經(jīng)過減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ，形成卵細胞。第一節(jié)模擬題提示：1、人的第一極體在減數(shù)第二次分裂時也會分裂為兩個子細胞。2、卵細胞形成過程減數(shù)分裂的細胞質(zhì)分配是不均勻的。

減數(shù)分裂和受精作用卵細胞形成過程二、卵細胞的形成過程卵原細胞初級卵母細胞次級卵母細胞受精卵精子進入第一極體第二極體初級卵泡發(fā)育中的卵泡成熟卵泡排卵黃體黃體退化間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ2n2nnnnnn第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用卵細胞與精子形成區(qū)別二、卵細胞的形成過程比較項目精子的形成卵子的形成場所不同是否均等分裂生殖細胞數(shù)目不同是否有變形期第一節(jié)睪丸卵巢兩次分裂都是均等分裂初級卵母細胞和次級卵母細胞的分裂為不均等分裂；第一極體的分裂為均等分裂；三個極體最終退化消失。1個精原細胞產(chǎn)生4個精細胞1個卵原細胞產(chǎn)生1個卵細胞。有無

減數(shù)分裂和受精作用定義減數(shù)分裂定義減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟的生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是，成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。發(fā)生范圍發(fā)生時期特點結(jié)果范圍

時期

特點

結(jié)果

進行有性生殖的生物產(chǎn)生成熟生殖細胞的過程中染色體只復制1次，而細胞連續(xù)分裂2次生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用拓展1：變化曲線2N4N精原細胞核DNA精細胞N染色單體數(shù)染色體數(shù)初級精母細胞次級精母細胞減Ⅱ減ⅠDNA復制同源染色體分離，分別進入2個子細胞染色體平均分配，細胞一分為二著絲粒分裂，染色單體分開第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用拓展2：減數(shù)和有絲分裂區(qū)別姐妹染色單體交換同源染色體聯(lián)會有絲分裂減數(shù)分裂第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用拓展2：減數(shù)和有絲分裂區(qū)別第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用[探究實驗】觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片通過觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片，識別減數(shù)分裂不同時期的染色體的形態(tài)、位置和數(shù)目，加深對減數(shù)分裂過程的理解。目的要求材料用具蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片，顯微鏡方法步驟觀察裝片：低倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片。識別細胞：識別初級精母細胞、次級精母細胞和精細胞。查找時期：先在低倍鏡下找到減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂Ⅱ不同時期的細胞，再在高倍鏡下觀察染色體形態(tài)、位置和數(shù)目。繪制簡圖：據(jù)觀察結(jié)果繪制不同時期簡圖。第一節(jié)為什么不選用雌性哺乳動物的卵巢？物理模型1.雌性個體產(chǎn)生的雌配子遠遠少于雄性個體產(chǎn)生的雄配子；2.哺乳動物的卵巢中看不見完整的減數(shù)分裂過程。

減數(shù)分裂和受精作用[探究實驗】觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂固定裝片實驗結(jié)果減數(shù)分裂Ⅰ前期減數(shù)分裂Ⅰ前期減數(shù)分裂Ⅰ中期減數(shù)分裂Ⅰ后期減數(shù)分裂Ⅰ末期減數(shù)分裂Ⅱ末期減數(shù)分裂Ⅱ后期減數(shù)分裂Ⅱ中期蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂的顯微照片（放大640倍）第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用三、配子中染色體組合的多樣性自由組合交換（互換）第一節(jié)從染色體角度分析

兩種方式均可以使控制不同性狀的基因（非等位基因）重新組合（自由組合和交換重組），從而產(chǎn)生不同的配子，這樣，由雌雄配子結(jié)合形成的受精卵，就有可能具有與親代不同的基因型，從而使子代產(chǎn)生變異，這種變異稱之為基因重組（P84）。

減數(shù)分裂和受精作用三、配子中染色體組合的多樣性第一節(jié)從染色體上基因的角度分析

減數(shù)分裂和受精作用四、受精作用定義：卵細胞與精子相互識別、融合成為受精卵的過程。過程：精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面。與此同時，卵細胞的細胞膜會發(fā)生復雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子進入。精子的頭部進入卵細胞后不久，精子的細胞核就與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。配子的結(jié)合——受精作用第一節(jié)體現(xiàn)細胞膜具有信息交流的功能體現(xiàn)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點--流動性

減數(shù)分裂和受精作用四、受精作用配子的結(jié)合——受精作用結(jié)果：受精卵中的染色體數(shù)目又恢復到體細胞中的數(shù)目，保證了物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定，其中有一半的染色體來自精子（父方），另一半來自卵細胞（母方）。父方(46條)母方(46條)精子(23條)卵子(23條)受精卵(46條)新個體(46條)減數(shù)分裂減數(shù)分裂受精作用有絲分裂第一節(jié)染色體？核DNA？DNA？遺傳物質(zhì)？

減數(shù)分裂和受精作用四、受精作用配子的結(jié)合——受精作用意義：減數(shù)分裂和受精作用對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。原因是（P27）：減數(shù)分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數(shù)目的恒定，維持了生物遺傳的穩(wěn)定性。通過有性生殖，新一代繼承了父母雙方的遺傳物質(zhì)，而通過無性生殖只能繼承單親的遺傳物質(zhì)。精子和卵子結(jié)合的隨機性使后代呈現(xiàn)多樣性，有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。第一節(jié)

減數(shù)分裂和受精作用思維訓練遺傳穩(wěn)定性遺傳多樣性配子形成受精作用第一節(jié)減數(shù)分裂形成的配子中的染色體