減數(shù)分裂和受精作用

1、第二章第一節(jié)減數(shù)分裂第二章第一節(jié)減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的概念一、減數(shù)分裂的概念 1 1、對象、對象: :2 2、特點、特點: :3 3、結果、結果: :有性生殖細胞有性生殖細胞( (精子或卵細胞精子或卵細胞) )的形成的形成細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復制一次制一次細胞中染色體數(shù)目比原來減少了一半細胞中染色體數(shù)目比原來減少了一半二、精子的形成過程想一想想一想體細胞體細胞有絲分裂有絲分裂細胞分化細胞分化精原細胞精原細胞1 1、減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第一次分裂( (減減)間期間期精原細胞經(jīng)過染色體復制（精原細胞經(jīng)過染色體復制（DNA分子復分子復制和蛋白質(zhì)的合成），體積稍稍

2、增大，成為制和蛋白質(zhì)的合成），體積稍稍增大，成為初級精母細胞初級精母細胞。初級精母細胞初級精母細胞2 2、減減前期前期同源染色體同源染色體兩兩配對（聯(lián)會）形成四兩兩配對（聯(lián)會）形成四分體分體跟有絲分裂前期有何不同？跟有絲分裂前期有何不同？abAB12341和和2叫什么；叫什么；2和和3叫什么叫什么姐妹染色單體，姐妹染色單體，且完全一樣且完全一樣非姐妹染色單體，非姐妹染色單體，不完全一樣不完全一樣一個四分體=一對同源染色體=兩條染色體=四條染色單體=四個DNA分子非姐妹染色單體之間交叉互換：非姐妹染色單體之間交叉互換：減減時，四分時，四分體中的非姐妹體中的非姐妹染色單體之間染色單體之間相對應的部

3、位相對應的部位常常發(fā)生交叉常常發(fā)生交叉互換一部分染互換一部分染色體。色體。各對同源染色體排列在赤道板上，各對同源染色體排列在赤道板上，每條染色體的著絲點都附著在紡錘絲上。每條染色體的著絲點都附著在紡錘絲上。跟有絲分裂中期有何不同？跟有絲分裂中期有何不同？減減同源染色體彼此分離，同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動。分別向細胞的兩極移動。減減跟有絲分裂后期有何不同？跟有絲分裂后期有何不同？減減跟有絲分裂末期有何不同？跟有絲分裂末期有何不同？一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞。一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞。間期間期分裂期分裂期次級精母細胞次級精母細胞染色體數(shù)目與初級精母細胞初級精

4、母細胞相比有什么特點？原因是什么？減少了一半減少了一半同源染色體分離同源染色體分離減減2N N1.1.減數(shù)分裂的染色體復制發(fā)生在什么時候？減數(shù)分裂的染色體復制發(fā)生在什么時候？2.2.在減數(shù)第一次分裂中染色體出現(xiàn)了哪些特殊的行在減數(shù)第一次分裂中染色體出現(xiàn)了哪些特殊的行 為？這對于生物的遺傳有什么重要意義？為？這對于生物的遺傳有什么重要意義？第一次分裂的間期第一次分裂的間期v1 1、減、減前期前期v2 2、減、減中期中期v3 3、減、減后期后期與有絲分裂有何異同？與有絲分裂有何異同？v4 4、減減末期末期次級精母細胞次級精母細胞精子精子精細胞精細胞如何辨別減數(shù)第二次分裂與有絲分裂的分裂圖象？如何辨

5、別減數(shù)第二次分裂與有絲分裂的分裂圖象？以細胞中是否含有同源染色體作為辨別的主要以細胞中是否含有同源染色體作為辨別的主要依據(jù)。進行減數(shù)第二次分裂的細胞沒有同源染色體，依據(jù)。進行減數(shù)第二次分裂的細胞沒有同源染色體，進行有絲分裂的細胞有同源染色體。進行有絲分裂的細胞有同源染色體。減數(shù)第二次分裂的特點 提煉精講提煉精講次級精母細胞次級精母細胞 著絲點著絲點分裂分裂精細胞精細胞精子精子變形變形精原細胞精原細胞四分體四分體復制復制聯(lián)會聯(lián)會同源染色同源染色體分離體分離初級精母細胞初級精母細胞減數(shù)分裂第一次分裂減數(shù)分裂第二次分裂間期 前期中期后期 末期 前期 中期 后期 末期DNA染色體染色單體減數(shù)分裂過程中

6、DNA、染色體的數(shù)量變化2n4n4n4n4n 2n2n2n 2nn2N 2N 2N 2NNNN 2NN04m4m 4m 4m 2m 2m 2m002N2N4N4N染染 色色 體體 變變 化化 曲曲 線線次級精母細胞次級精母細胞精原細胞精原細胞初級精母細胞初級精母細胞精子細胞精子細胞次級精母細胞次級精母細胞2N2N4N4N精原細胞精原細胞DNA 變變 化化 曲曲 線線初級精母細胞初級精母細胞精子細胞精子細胞2N2N4N4N染色單體變化曲線次級精母細胞次級精母細胞精原細胞精原細胞初級精母細胞初級精母細胞精子細胞精子細胞對于細胞分裂圖像的鑒別，還可以概括如下：對于細胞分裂圖像的鑒別，還可以概括如下：

7、一看染色體的數(shù)目一看染色體的數(shù)目( (奇偶性奇偶性) )；二看有無同源染色體；二看有無同源染色體；三看有無同源染色體的行為三看有無同源染色體的行為聯(lián)會、四分體、分離。聯(lián)會、四分體、分離。這種方法簡稱三看鑒別法。這種方法簡稱三看鑒別法。減數(shù)分裂和有絲分裂減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別圖像鑒別一數(shù)一數(shù)染染色色體體數(shù)數(shù)目目奇數(shù)奇數(shù)偶數(shù)偶數(shù)二看二看同同源源染染色色體體有同源染色體有同源染色體無同源染色體無同源染色體三判斷三判斷同同源源染染色色體體行行為為無同源染色體行為無同源染色體行為（有絲分裂）（有絲分裂）聯(lián)會、四分體、分離聯(lián)會、四分體、分離（減（減）減減減減減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別減數(shù)分裂和有絲分裂

8、圖像鑒別技巧：一數(shù)二看三判斷技巧：一數(shù)二看三判斷中學第二教材中學第二教材P16第第22題題教學反饋教學反饋1 1、減數(shù)分裂過程中，著絲點的分裂發(fā)生在、減數(shù)分裂過程中，著絲點的分裂發(fā)生在 （ ） A A、間期、間期 B B、第一次細胞分裂、第一次細胞分裂 C C、第二次細胞分裂、第二次細胞分裂 D D、四分體時期、四分體時期2 2、減數(shù)分裂中的第一次分裂的主要特點是（、減數(shù)分裂中的第一次分裂的主要特點是（ ） A A、姐妹染色單體分開、姐妹染色單體分開 B B、同源染色體分開、同源染色體分開 C C、染色體進行復制、染色體進行復制 D D、染色體被恢復成染色、染色體被恢復成染色 質(zhì)細絲質(zhì)細絲C

9、CB B3 3、在減數(shù)分裂過程中，有關同源染色體的敘述，、在減數(shù)分裂過程中，有關同源染色體的敘述，不正確的是：（不正確的是：（ ） A A、第一次分裂開始不久兩兩配對的染色體、第一次分裂開始不久兩兩配對的染色體 B B 、在減數(shù)第二次分裂中，大小、形狀相、在減數(shù)第二次分裂中，大小、形狀相同的染色體同的染色體 C C、一條來自父方，一條來自母方、一條來自父方，一條來自母方 D D、在減數(shù)第一次分裂后期向兩極移動、在減數(shù)第一次分裂后期向兩極移動B B4 4、填空題：、填空題： 某生物的體細胞中有某生物的體細胞中有2424條染色體，分析：條染色體，分析： （1 1）有絲分裂中期染色體數(shù)是（）有絲分裂

10、中期染色體數(shù)是（ ），染色單），染色單體體 數(shù)是（數(shù)是（ ），后期的著絲點數(shù)是（），后期的著絲點數(shù)是（ ）。）。 （2 2）減數(shù)第一次分裂后期，著絲點數(shù)是（）減數(shù)第一次分裂后期，著絲點數(shù)是（ ），），染色單體數(shù)是（染色單體數(shù)是（ ） （3 3）減數(shù)第二次分裂后期，染色體數(shù)是（）減數(shù)第二次分裂后期，染色體數(shù)是（ ），），減數(shù)第二次分裂末期染色體數(shù)是（減數(shù)第二次分裂末期染色體數(shù)是（ ）24484824482412A A課后習題課后習題下圖中的A、B、C分別表示某種生物的三個正在進行分裂的細胞，請根據(jù)圖回答：A、B、C細胞分別屬于何種細胞增殖類型及時期細胞分別屬于何種細胞增殖類型及時期?A（減數(shù)第一

11、次分裂中期減數(shù)第一次分裂中期） B（有絲分裂中期有絲分裂中期）C（減數(shù)第二次分裂中期減數(shù)第二次分裂中期）圖形辨別圖形辨別（1 1）前中期（三看識別法）前中期（三看識別法）v由染色體的位置分辨時期，染色體集中由染色體的位置分辨時期，染色體集中于細胞中央是中期，染色體沒有一定排于細胞中央是中期，染色體沒有一定排布位置是前期。布位置是前期。v一看染色體數(shù)目一看染色體數(shù)目 二看有無同源染色體二看有無同源染色體 三看有無聯(lián)會現(xiàn)象三看有無聯(lián)會現(xiàn)象具體：具體：v第一，看細胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù)，一定是減第一，看細胞中染色體數(shù)目。若為奇數(shù)，一定是減數(shù)第二次分裂，且細胞中一定無同源染色體存在；數(shù)第二次分裂，且

12、細胞中一定無同源染色體存在；若為偶數(shù)，進行第二看。若為偶數(shù)，進行第二看。v第二，看細胞中有無同源染色體。若無同源染色體，第二，看細胞中有無同源染色體。若無同源染色體，一定是減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體存在，進一定是減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體存在，進行第三看。行第三看。v第三，看細胞中同源染色體有無聯(lián)會現(xiàn)象，若出現(xiàn)第三，看細胞中同源染色體有無聯(lián)會現(xiàn)象，若出現(xiàn)聯(lián)會、四分體、著絲點位于赤道板兩側(cè)、同源染色聯(lián)會、四分體、著絲點位于赤道板兩側(cè)、同源染色體分離等現(xiàn)象，一定是減數(shù)第一次分裂；若無上述體分離等現(xiàn)象，一定是減數(shù)第一次分裂；若無上述同源染色體的特殊行為，則為有絲分裂。同源染色體的特殊行為，則

13、為有絲分裂。（2 2）后期）后期v一看著絲粒是否斷裂，若未斷裂，為減數(shù)第一看著絲粒是否斷裂，若未斷裂，為減數(shù)第一次分裂；若斷裂，則只看一半細胞進行第一次分裂；若斷裂，則只看一半細胞進行第二看；二看；v二看染色體數(shù)目，若為奇數(shù)，為減數(shù)第二次二看染色體數(shù)目，若為奇數(shù)，為減數(shù)第二次分裂；若為偶數(shù)，則進行第三看；分裂；若為偶數(shù)，則進行第三看；v三看有無同源染色體，若無同源染色體，則三看有無同源染色體，若無同源染色體，則為減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體，則為為減數(shù)第二次分裂；若有同源染色體，則為有絲分裂。有絲分裂。卵細胞產(chǎn)生的場所v卵細胞是在卵巢中形成。卵細胞是在卵巢中形成。v卵巢中有原始的生殖細胞卵原

14、卵巢中有原始的生殖細胞卵原細胞，卵原細胞通過減數(shù)分裂形細胞，卵原細胞通過減數(shù)分裂形成卵細胞。成卵細胞。卵原卵原細胞細胞初級卵母細胞初級卵母細胞次級卵母細胞次級卵母細胞 極體極體卵細胞卵細胞極體極體第第一一次次分分裂裂第第二二次次分分裂裂卵細胞的形成過程卵細胞的形成過程卵原細胞卵原細胞(2n)初級卵母細胞初級卵母細胞(2n)次級卵次級卵母細胞母細胞(n)第一極體第一極體(n)第二極體第二極體(n)卵細胞卵細胞(n)第一次分裂第一次分裂第二次分裂第二次分裂(2)精子的形成過程精子的形成過程精原細胞（精原細胞（2n)有絲分裂有絲分裂精原細胞精原細胞(2n)增殖增殖初級精母細胞初級精母細胞(2n)染色

15、體復制，細胞滋長染色體復制，細胞滋長次級精母細胞次級精母細胞(n)聯(lián)會聯(lián)會 四分體四分體 同源染色體分離同源染色體分離非姐妹染色單體交叉互換非姐妹染色單體交叉互換非同源染色體自由組合非同源染色體自由組合精子細胞精子細胞(n)染色單體分離染色單體分離精子精子(n)變形變形（一）（一）（二）（二） 思考：思考： 卵細胞的形成與精子的形成有什么不同？卵細胞的形成與精子的形成有什么不同？ 比較項目比較項目 精子的形成過程精子的形成過程 卵細胞的形成過程卵細胞的形成過程子細胞子細胞數(shù)目及數(shù)目及名稱名稱細胞質(zhì)細胞質(zhì)是否均是否均等分裂等分裂有無變有無變形過程形過程減數(shù)分裂第一次分裂減數(shù)分裂第二次分裂間期 前

16、期中期后期 末期 前期 中期 后期 末期DNA染色體染色單體減數(shù)分裂過程中DNA、染色體的數(shù)量變化2n4n4n4n4n 2n2n2n 2nn2N 2N 2N 2NNNN 2NN04m4m 4m 4m 2m 2m 2m00受精作用受精作用v概念：精子與卵細胞融合的過程概念：精子與卵細胞融合的過程v意義：維持生物體前后代體細胞中染色意義：維持生物體前后代體細胞中染色 體數(shù)目的恒定體數(shù)目的恒定受精受精精子和卵細胞融合成受精卵的過程。精子卵細胞僅有一個精子能和卵細胞結合v來自同一個精原細胞的精子，它們的遺來自同一個精原細胞的精子，它們的遺傳物質(zhì)是否完全相同？為什么？傳物質(zhì)是否完全相同？為什么？ 這一過

17、程可使配子中染色體數(shù)目減半，這一過程可使配子中染色體數(shù)目減半，這樣再通過以后發(fā)生的兩性配子結合，形這樣再通過以后發(fā)生的兩性配子結合，形成合子成合子( (受精受精) )卵，就能維持生物前后代體卵，就能維持生物前后代體細胞染色體數(shù)目的恒定，從而保證遺傳的細胞染色體數(shù)目的恒定，從而保證遺傳的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 同時這一過程還可以使經(jīng)過減數(shù)分裂同時這一過程還可以使經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類型多樣，從而增加了生物的產(chǎn)生的配子類型多樣，從而增加了生物的變異，增強了生物適應環(huán)境的能力，有利變異，增強了生物適應環(huán)境的能力，有利于生物的進化。于生物的進化。v有兩對同源染色體的精原細胞可能產(chǎn)生有兩對同源染色體的精原細

18、胞可能產(chǎn)生幾種類型的精子？幾種類型的精子？v一個有兩對同源染色體的精子細胞經(jīng)一一個有兩對同源染色體的精子細胞經(jīng)一次減數(shù)分裂可以產(chǎn)生幾種類型的精子次減數(shù)分裂可以產(chǎn)生幾種類型的精子?3對？對？4對？對？23對呢？對呢？ 知識結構知識結構1.減數(shù)分裂的概念：2.精子的形成過程：一個精原細胞經(jīng)過兩次均等分裂形成四個精子3.卵細胞的形成過程：一個卵原細胞經(jīng)過兩次不均等分裂形成一個卵細胞。減數(shù)分裂受精作用1.配子中染色體組合的多樣性：四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間的互換和減I后期非同源染色體之間自由組合。2.受精作用的過程和實質(zhì)：精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合。請你想一想這是什么細胞？請你想

19、一想這是什么細胞？圖 1圖 2 圖圖 1 是第一極體或次級精母細胞前期細胞；是第一極體或次級精母細胞前期細胞； 圖圖 2 是次級精母細胞后期細胞。是次級精母細胞后期細胞。染色體數(shù)4N2N0 a b c d e1.如上圖 0-a為精原細胞，你能說出a-b 、b-d、d-e各 是什么細胞嗎？2.b點染色體減半的原因是什么？ c-d 染色體又加倍的原因是什么？討論：下圖是減數(shù)分裂過程中DNA的變化曲線圖據(jù)圖回答問題：DNA4N2N0 a b c 1.DNA分子復制發(fā)生在_段，同源染色體聯(lián)會發(fā)生在_段，姐妹染色單體交叉互換發(fā)在_段。2. 染色體減半發(fā)生在_段，姐妹染色單體分開在_段。0-aa -ba-

20、bb -ca -b教學參考教學參考1.減數(shù)分裂和受精作用的發(fā)現(xiàn)歷程減數(shù)分裂和受精作用的發(fā)現(xiàn)歷程 十九世紀的最后二十年，許多生物學家對細胞分裂和受精作用進行了大量的研究。1875年，O.Hertwing在觀察海膽卵的受精作用時，發(fā)現(xiàn)精核和核的融合，從而開創(chuàng)了實驗細胞學這一領域。 1883年E.von Beneden不僅在有絲分裂過程中觀察到染色體的兩個子染色體各往一極，以保持子細胞中染色體物質(zhì)的相等，而且觀察到蛔蟲配子的染色體數(shù)目只有體細胞中染色體數(shù)目的一半；而在受精過程中，受精卵從卵細胞和精子獲得相同數(shù)目的染色體，結果，生物在代代相傳中保持比較恒定的染色體數(shù)目。1884年E.A.Strasbu

21、rger觀察被子植物的受精作用過程時發(fā)現(xiàn)了和Hertwig在動物細胞中所觀察到的同樣現(xiàn)象。由于雙親的特征遺傳給后代是由參加受精作用的兩種生殖細胞（卵細胞和精子）來完成的，因此，需要確定細胞的哪一部分與遺傳特性有關。E.A.Strasburger進行了各種植物的正反交實驗，得到了相同的結果。因為卵細胞和精子在大小上和所含細胞質(zhì)的數(shù)量是不相同的，所以他認為細胞質(zhì)與物種間在遺傳上的差異無關，核及其中的染色體則是遺傳的物質(zhì)基礎。魏斯曼假設在有性生殖的多細胞生物里遺傳單位的數(shù)目，在卵細胞和精子或花粉，也就是在生殖細胞的形成中是減半的。然后遺傳單位原有的數(shù)目得以在受精過程中通過雄性和雌性生殖細胞核的結合而

22、恢復，于是產(chǎn)生了新的個體，這個個體的遺傳物質(zhì)一半來自父方，一半來自母方。v 細胞學說的建立把生物學家的注意力引向細胞，有力地推動了對細胞的研究。19世紀，下半葉是細胞研究的繁榮時期，相繼發(fā)現(xiàn)了許多重要的細胞器和細胞活動的現(xiàn)象。W.Flemming改進了固定和染色技術，首先精確地描述了細胞的有絲分裂過程，并把細胞分裂命名為有絲分裂。E.A.Strasburger根據(jù)染色體的行為把有絲分裂期分為前期 、中期、晚期、末期。1855年 Rubl首次提出一個物種中兩代細胞染色體數(shù)目不變的定律。1890年，Waldeyer認為，有絲分裂的基本變化是形成核絲-染色體，在縱的方向一分為二。19世紀80年代末，

23、T.Boveri報導說，動物體配子在形成過程中染色體數(shù)目減半，不久E.A.Strasburger在植物細胞中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。1905年，J.R.Farmer和J.E.Moore把進行有性生殖的生物的生殖細胞通過分裂使染色體數(shù)目減半的分裂方式稱為減數(shù)分裂。這樣就既明確了核在兩代個體間保持了連續(xù)性，也明確了染色體在減數(shù)分裂過程中減少一半，通過受精在下一代又恢復原來數(shù)目的現(xiàn)象。2.2.受精作用受精作用 受精過程分為三個階段，即精子與卵泡細胞相互作用、精子與透明帶相互 作用和精子與卵母細胞相互作用。 精子與卵泡細胞相互作用精子與卵泡細胞相互作用 女性排卵時所釋放的卵冠丘復合體和卵泡液，通過輸卵管傘端進入壺腹部。先行泳動到輸卵管腹部的獲能精子與卵冠丘合體發(fā)生接觸，同時受到卵泡液和卵泡細胞間質(zhì)