第2章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用教學目標目標010203能利用曲線圖、柱形圖等數(shù)學模型表示減數(shù)分裂過程中染色體和DNA的數(shù)量變化規(guī)律。(科學思維)說出減數(shù)分裂過程中染色體行為和形態(tài)的變化規(guī)律及其意義。(生命觀念)比較精子和卵細胞形成過程中的異同。(社會責任)●生長周期短●繁殖快●染色體少易觀察體細胞配子Q1：配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別？

（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。問題探討●生長周期短●繁殖快●染色體少易觀察體細胞配子Q2：配子是通過有絲分裂得到的嗎？為什么？

有絲分裂得到的子細胞中染色體數(shù)目和親代細胞一致，猜測形成配子時進行的細胞分裂會導(dǎo)致染色體數(shù)目減半。問題探討魏斯曼的預(yù)測

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(fù)正常。魏斯曼(1834---1914)AugustWeismann，德國動物學家

受精科學預(yù)測1883年，比利時細胞學家E.vanBeneden觀察到：馬蛔蟲受精卵中的染色體數(shù)目為4條，而精子與卵細胞中的染色體數(shù)都為2條?？茖W證據(jù)1這個特殊的過程，實際上是一種特殊方式的有絲分裂，叫做減數(shù)分裂。

結(jié)合以上資料，構(gòu)建馬蛔蟲（體細胞中有4條染色體）減數(shù)分裂前后染色體的模型。減數(shù)分裂體細胞（2n）精（卵）細胞

（n）？模型建構(gòu)1方式一方式二提出問題1：長短不同的染色體在減數(shù)分裂過程中是如何分開的？或

不同的生物其染色體的數(shù)目和形態(tài)是一定的，在生物的體細胞中染色體是成對存在的，生殖細胞中染色體是單個存在的，其數(shù)目是體細胞的一半。1890年德國細胞學家鮑維里，1891年德國動物學家亨金，通過對多種生物的觀察研究，證實了在形成精子或卵細胞的細胞分裂過程中，染色體都要減少一半，而且不是任意的一半，是每對染色體中各有一條進入精子或卵細胞。染色體的特點：科學證據(jù)2同源染色體同源染色體同源染色體具有哪些特征？減數(shù)分裂同源染色體非同源染色體(1)同源染色體：減數(shù)分裂過程中_____的兩條染色體，形狀和大小一般都_____，一條來自_____，一條來自_____。(2)非同源染色體：形狀、大小_______，且在減數(shù)分裂過程中不進行_____的染色體。配對相同父方母方不相同配對12345678910111213141516171819202122231234567891011121314151617181920212223男女提出問題2：減數(shù)分裂過程中染色體需要復(fù)制嗎？減數(shù)分裂中細胞分裂了幾次？產(chǎn)生幾個子細胞？①科學發(fā)現(xiàn)：在細胞培養(yǎng)液中加入足量的DNA合成抑制劑（抑制染色體復(fù)制），細胞不能分裂，移除抑制劑后，細胞又能繼續(xù)分裂?？茖W證據(jù)3②1890年，奧斯卡.赫特維奇在馬蛔蟲的卵細胞和精子發(fā)生過程的觀察中，發(fā)現(xiàn)減數(shù)分裂過程的全部細節(jié)，并做了精確的描述：減數(shù)分裂過程中染色體與有絲分裂過程一樣，需要復(fù)制一次，但細胞分裂了兩次。

結(jié)合以上資料，構(gòu)建馬蛔蟲（體細胞中有4條染色體）兩次減數(shù)分裂過程中染色體的模型。模型建構(gòu)2復(fù)制第一次分裂后第二次分裂后復(fù)制第一次分裂后第二次分裂后復(fù)制第一次分裂后第二次分裂后①科學家觀察百合的減數(shù)分裂時發(fā)現(xiàn)，花粉母細胞第一次分裂使染色體數(shù)從24減少到12，而第二次分裂前后染色體都為12條。補充證據(jù)②1891年，德國生物學家H.Henking以某種蝽為材料觀察發(fā)現(xiàn)：染色體先出現(xiàn)12個環(huán)狀，每個環(huán)狀由2個染色體配對構(gòu)成，第一次分裂時12個環(huán)相互分離形成半環(huán)進入子細胞，隨后子細胞中12個半環(huán)進行有絲分裂。復(fù)制第一次分裂后第二次分裂后減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生哪個時期？減數(shù)第一次分裂。模型建構(gòu)3同源染色體①形狀、大小基本相同（X、Y除外）②一條來自父方，一條來自母方③減數(shù)分裂過程中，會兩兩配對（聯(lián)會）四分體體細胞中有無同源染色體？有無聯(lián)會？任務(wù)一：辨析減數(shù)分裂的相關(guān)概念如圖表示細胞分裂某時期的圖像，請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是一對同源染色體；C、D是另一對同源染色體。屬于非同源染色體的有：A、C，A、D，B、C，B、D。(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(3)1個四分體＝____條染色體＝____條染色單體＝____個核DNA分子

圖乙中有____個四分體、____條染色體、____條染色單體。2442484實戰(zhàn)訓練

1.下列關(guān)于同源染色體的敘述，錯誤的是()

A．同源染色體的形狀、大小不一定相同

B．形狀、大小相同的染色體不一定是同源染色體

C．在減數(shù)分裂中配對的兩條染色體是同源染色體

D．一條來自父方一條來自母方的染色體一定是同源染色體提出問題3：配對后的每對同源染色體分離時，是否來自父方的染色體全部移向細胞一極而來自母方的染色體全部移向另一極呢？雄笨蝗的性染色體僅為一條X染色體，同時有一對同源染色體在形態(tài)大小方面存在區(qū)別。1913年，卡羅瑟斯在顯微鏡下統(tǒng)計了300多個減數(shù)第一次分裂后期的細胞，發(fā)現(xiàn)X染色體與那對大小相異的同源染色體的組合接近1:1。減數(shù)分裂過程中，同源染色體分離的同時，非同源染色體自由組合。

1:1補充證據(jù)減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂參照減數(shù)分裂顯微示意圖，完善馬蛔蟲（體細胞中有4條染色體）減數(shù)分裂形成精子過程中染色體變化的模型并簡述各時期的特征。模型建構(gòu)4（一）精子產(chǎn)生的場所：睪丸睪丸曲細精管精原細胞精細胞性成熟后減數(shù)分裂精子(原始的雄性生殖細胞)有絲分裂2nnn曲細精管人的睪丸和精子示意圖一、精子形成的過程精原細胞染色體數(shù)目與體細胞的相同。精子的形成過程（視頻）一、精子形成的過程減數(shù)第一次分裂前的間期精原細胞初級精母細胞染色體復(fù)制：中心粒倍增：（DNA復(fù)制，有關(guān)蛋白質(zhì)的合成）（主要由微管蛋白組成）染色體的復(fù)制一、精子形成的過程減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會，形成四分體同源染色體中非姐妹染色單體間可以發(fā)生交叉互換初級精母細胞初級精母細胞問題4：闡述同源染色體、四分體、聯(lián)會、互換等遺傳學概念。一、精子形成的過程1234減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會配對形成四分體?！窕Q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。一、精子形成的過程初級精母細胞初級精母細胞特點：各對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減數(shù)第一次分裂中期一、精子形成的過程初級精母細胞初級精母細胞特點：同源染色體彼此分離，分別向細胞兩極移動，非同源染色體自由組合。減數(shù)第一次分裂后期一、精子形成的過程初級精母細胞次級精母細胞特點：一個初級精母細胞分裂形成兩個次級精母細胞，染色體數(shù)目減半。減數(shù)第一次分裂末期一、精子形成的過程次級精母細胞特點：染色體散亂排布在細胞中。減數(shù)第二次分裂前期一、精子形成的過程次級精母細胞次級精母細胞特點：染色體的著絲粒排列在赤道板上。減數(shù)第二次分裂中期一、精子形成的過程特點：著絲粒分裂，姐妹染色單體分離，分別向細胞兩極移動；姐妹染色單體數(shù)目變?yōu)?；染色體數(shù)目加倍，DNA數(shù)目不變。次級精母細胞次級精母細胞減數(shù)第二次分裂后期一、精子形成的過程特點：減數(shù)分裂結(jié)束，形成四個精細胞。姐妹染色單體數(shù)目變?yōu)?，染色體數(shù)目減半，DNA數(shù)目減半。減數(shù)第二次分裂末期注意：若無交叉互換，四個精細胞兩兩相同一、精子形成的過程精子精細胞變形精細胞變形為精子變形后的精子才具備游向卵細胞并進行受精作用的能力。精細胞的變形對受精作用有什么意義？精原細胞（染色體數(shù):2n）1個初級精母細胞（染色體數(shù):2n）2個次級精母細胞（染色體數(shù):n）4個精細胞（染色體數(shù):n）精原細胞（染色體數(shù):2n）有絲分裂同源染色體分離（非同源染色體自由組合）同源染色體排列在赤道板兩側(cè)形成2個次級精母細胞細胞體積增大、染色體復(fù)制前期：聯(lián)會、四分體（非姐妹染色單體互換中期：后期：末期：減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ前期：染色體散亂分布中期：染色體的著絲粒排列在赤道板上后期：著絲粒分裂，姐妹染色單體分開末期：4個精細胞減數(shù)分裂前的間期：變形4個精子（染色體數(shù):n）二、總結(jié)：精細胞的形成過程總結(jié)減數(shù)分裂的概念：進行有性生殖的生物原始生殖細胞→成熟生殖細胞染色體復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次對象:時期:特點:結(jié)果:成熟生殖細胞中的染色體比原始生殖細胞中的染色體數(shù)目減少一半減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ同源染色體著絲粒變化染色體主要行為染色體數(shù)目DNA數(shù)目染色單體數(shù)無有，分離不分裂分裂著絲粒分裂，姐妹染色單體分開①同源染色體聯(lián)會；②四分體中非姐妹染色單體

發(fā)生互換；③同源染色體分離，

非同源染色體自由組合2n→n(減半)2n→