第2章第1節減數分裂于受精作用（第二課時）●對象:進行有性生殖的生物●時期:原始生殖細胞-→成熟生殖細胞●特點:細胞連續分裂兩次，而染色體只復制一次●結果:成熟生殖細胞中的染色體比原始生殖細胞中的染色體數目減少一半比較項目精子的形成卵細胞的形成不同點形成場所睪丸卵巢細胞質分裂均等有不均等變形期有無結果4個精子1個卵細胞3個極體相同點染色體復制一次，細胞連續分裂兩次，核遺傳物質減半減數分裂I減數分裂Ⅱ細胞名稱變化初級精母細胞→次級精母細胞次級精母細胞→精細胞染色體主要行為1.同源染色體聯會，形成四分體;2.四分體中非姐妹染色單體間可能會發生染色體互換3.同源染色體成對排列在赤道板兩側4.同源染色體分離1.非同源染色體成單排列在赤道板位置2.著絲點分裂，姐妹染色單體分開同源染色體有無著絲粒變化不分裂分裂染色體數目變化2n→nn→2n→n間期MI前期MI中期MI后期MI末期MII前期MII中期MII后期MII末期染色體染色單體DNA正常體細胞中的染色體數為：2N，DNA分子數為2a，完成下表4a4a4a4a→2a2a2a2a2a→a4N4N4N4N→2N2N2N2N→0002N2N2N2N2N→NNNN→2N2N→N2a→4a0→4N拓展：減數分裂過程中相關曲線變化

間期減數分裂Ⅰn2n3n4n減數分裂Ⅱ染色體數細胞一分為二著絲粒分裂細胞一分為二核DNA數復制染色單體數同源染色體對數nnnn有絲分裂與減數分裂的區別

有絲分裂減Ⅰ減Ⅱ前期染色體散亂在中央，有同源染色體同源染色體聯會，四分體形成染色體散亂分布，無同源染色體中期著絲點排在赤道板上，有同源染色體四分體排列在赤道板上與有絲分裂相同，但無同源染色體后期著絲點分裂，染色單體分開，有同源染色體同源染色體分開，移向細胞兩極與有絲分裂相同，但無同源染色體時期有絲分裂減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ前期有同源染色體，無聯會，染色體散亂分布有同源染色體，且有聯會和四分體無同源染色體，無聯會，染色體散亂分布時期有絲分裂減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ中期有同源染色體，染色體的著絲粒排列在赤道板上有同源染色體，四分體排列在赤道板兩側無同源染色體，染色體的著絲粒排列在赤道板上時期有絲分裂減數分裂Ⅰ減數分裂Ⅱ后期著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，有同源染色體同源染色體分開，每條染色體含2條姐妹染色單體著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，無同源染色體二看染色體數目奇數偶數二看同源染色體有同源染色體無同源染色體三看同源染色體行為無同源染色體行為（有絲分裂）聯會、四分體、分離（減Ⅰ）減Ⅱ減Ⅱ一看是否均等不均等均等減數分裂根據是否有同源染色體判定細胞分裂方式的判別

如果出現上述現象，受精卵中的染色體數目就會出現異常，由該受精卵發育成的個體細胞中的染色體數目也不正常。由于染色體是遺傳物質的載體，生物體的性狀又是由遺傳物質控制的，那么當該個體的遺傳物質出現異常時，該個體的性狀也是異常的。例如，人的唐氏綜合征（又稱21-1體綜合征）患者，就是由含有24條染色體（其中21號染色休是兩條）的精子或卵細胞與正常的卵細胞或精子結合后發育成的。練習與應用

不一定。若減數分裂過程中發生異常情況，比如減數分裂Ⅰ時聯會的同源染色體，有一對或幾對沒有分別移向細胞的兩極，而是集中到一個次級精（卵）母細胞中，再經過減數分裂Ⅱ形成的精子或卵細胞中的染色體數目，就會比正常的多一條或幾條染色體，再例如，在減數分裂過程（無論減數分裂Ⅰ還是減數分裂Ⅱ）中，染色體已移向細胞的兩極，但因某種原因細胞未分裂成兩個子細胞，這樣就可能出現精子或卵細胞中染色體數目加倍的現象。2.經過減數分裂形成的精子或卵細胞，染色體數目一定是體細胞的一半嗎？有沒有例外？出現例外會造成什么后果？請選擇你認為最便捷的途徑尋找答案。3.在精細胞變形為精子的過程中，精子的頭部幾乎只保留了細胞核，部分細胞質變成了精子的頸部和尾部，大部分細胞質及多數細胞器被丟棄，但全部線粒體被保留下來，并主要集中在尾的基部。你怎樣解釋這一現象？練習與應用

精子和卵細胞結合時，頭部先進入卵細胞內，精子的頭部幾乎只保留了細胞核，這就保證了遺傳物質能夠先進入卵細胞；部分細胞質變成了精子的頸部和尾部，使精子具備適于游動的能力；人部分細胞質及多數細胞器被丟棄，避免了受精過程中因為不必要的細胞組分而耗費能量；全部線粒體被保留下來，并主要集中在尾的基部，可以更好地在受精過程中提供能量。精子變形過程中的以上變化都是為受精提供了保證，是進化的結果。1.目的要求2.材料用具

探究?實踐

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片通過觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片，識別減數分裂不同階段的染色體的形態、位置和數目，加深對減數分裂過程的理解。①.細胞內染色體數量較少。②.選擇雄性個體的生殖器官進行取材觀察。蝗蟲精母細胞減數分裂裝片，顯微鏡。3.觀察步驟繪圖低倍鏡觀察高倍鏡觀察先在低倍鏡下依次找到減數第一次分裂中期、后期和減數第二次分裂中期、后期的細胞，再在高倍鏡下仔細觀察染色體的形態、位置和數目根據觀察結果，盡可能多地繪制減數分裂不同時期的細胞簡圖在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片。識別初級精母細胞、次級精母細胞和精細胞。1.雄性一次產生的雄配子數目多，能夠觀察到減數分裂的各個時期。（雌性一次產生的配子少。）2.雄配子產生的過程中是連續分裂的。（雌配子不是連續分裂的，卵子要在受精作用之后才發生了第二次減數分裂。）探究?實踐

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片

討論1.當你的目光聚焦在顯微鏡視野中的一個細胞時，你怎樣判斷它處于減數分裂的哪個時期？根據細胞中染色體的形態、位置和數目判斷。例如，在減數分裂Ⅰ中，先后出現同源染色體聯會、四分體形成、各對同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側、同源染色體分離、移向細胞兩極的染色體分別由兩條姐妹染色單體組成等現象。減數分裂Ⅱ中期，非同源染色體的著絲粒排列在細胞中央的赤道板處，移向細胞兩極的染色體不含染色單體。另外，在蝗蟲精母細胞減數分裂的過程中，處于減數分裂Ⅰ的細胞要明顯多于處于減數分裂Ⅱ的細胞。探究?實踐

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片

2.減數分裂Ⅰ與減數分裂Ⅱ相比，中期細胞中染色體的不同點是什么？末期呢？減數分裂Ⅰ中期，兩條同源染色體分別排列在細胞中央的赤道板兩側，末期細胞兩極的染色體由一整套非同源染色體組成，其數目是體細胞染色體數目的一半，每條染色體均由兩條姐妹染色單體構成。減數分裂Ⅱ中期，非同源染色體的著絲粒排列在細胞中央的赤道板處，末期細胞兩極的染色體不含染色單體。探究?實踐

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片

3.你是通過比較同一時刻不同細胞的染色體特點，來推測一個精母細胞在不同分裂時期的染色體變化的。這一做法能夠成立的邏輯前提是什么？同一生物的細胞，所含遺傳物質相同，增殖過程相同，同一時刻不同細胞可能處于細胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個精母細胞的減數分裂，推測一個精母細胞在減數分裂過程中染色體的連續變化。五、減數分裂產生配子種類的問題六、減數分裂中兩種基因重組的描述AaaBbBbAaBbAa等位基因相同基因交叉互換式基因重組的描述：aA

減數第一次分裂前期（四分體時期），同源染色體中非姐妹染色單體上的等位基因發生交叉交換。EEeeA

導致非姐妹染色單體上的非等位基因發生重組。AAaaBBbb自由組合式基因重組的描述：

減數第一次分裂后期，非同源染色體的自由組合，導致非同源染色體上的非等位基因發生重組。或AAaaBBbb1．影響：不良的環境條件會影響原始生殖細胞的減數分裂，從而影響生殖細胞的形成。五

環境條件與減數分裂的關系2．實例：氣溫過低會影響水稻花粉母細胞的減數分裂，進而影響水稻的花粉數量和質量，導致稻谷減產；吸煙會影響男性精子的數量和質量。屬于高等植物的原始生殖細胞12易導致核仁結構和染色體行為異常，抑制紡錘體的形成131．目的要求通過觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片，識別減數分裂不同時期染色體的形態、位置和數目，加深對減數分裂過程的理解。提示：雌性動物體內進行減數分裂的細胞有限，處于減數分裂各時期的細胞數目較少，不利于觀察2．材料用具蝗蟲精母細胞減數分裂裝片，顯微鏡。其雄性個體的生殖腺稱為精巢3．方法步驟(1)在低倍鏡下觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片。識別初級精母細胞、次級精母細胞和精細胞。(2)先在低倍鏡下依次找到減數分裂Ⅰ和減數分裂Ⅱ不同時期的細胞，再在高倍鏡

下仔細觀察染色體的形態、位置和數目。1514六

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片難其體積明顯小于初級精母細胞(3)根據觀察結果，盡可能多地繪制減數分裂不同時期的細胞簡圖。六

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片難16蝗蟲精母細胞減數分裂的顯微照片(放大640倍)不存在細胞周期點析？探究·實踐(教材P24)1.你怎樣判斷一個細胞處于減數分裂的哪個時期？根據細胞中染色體的形態、位置和數目來判斷。例如，在減數分裂Ⅰ中，先后出現同源染色體聯會、四分體形成、各對同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側、同源染色體分離、移向細胞兩極的染色體分別由兩條姐妹染色單體組成等現象。六

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片難均是減Ⅰ前期染色體的特殊行為點析？探究·實踐(教材P24)2.減數分裂Ⅰ與減數分裂Ⅱ相比，中期細胞中染色體的不同點是什么？末期呢？減數分裂Ⅰ中期，兩條同源染色體分別排列在細胞中央的赤道板兩側，末期細胞兩極的染色體由一整套非同源染色體組成，其數目是體細胞染色體數目的一半，每條染色體均由兩條姐妹染色單體構成。減數分裂Ⅱ中期，非同源染色體的著絲粒排列在細胞中央的赤道板處，末期細胞兩極的染色體不含染色單體。六

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片難為一個染色體組，含有控制生物性狀的全套遺傳信息是觀察染色體行為和形態的最佳時期點析？探究·實踐(教材P24)3.你是通過比較同一時刻不同細胞的染色體特點，來推測一個精母細胞在不同分裂時期的染色體變化的。這一做法能夠成立的邏輯前提是什么？一般情況下，同一生物的細胞，所含遺傳物質相同，增殖過程也相同，同一時刻不同細胞可能處于細胞周期的不同階段。因此，可以通過觀察多個精母細胞的減數分裂，推測一個精母細胞在減數分裂過程中染色體的連續變化。六

觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片難該過程運用了不完全歸納法17染色體是遺傳信息的主要載體，由DNA和蛋白質構成，染色體的結構有助于DNA在子細胞中的均等分配。著絲粒是連接一對姐妹染色單體的特化DNA序列，將兩條染色單體分為相對長度不等的短臂和長臂。依據著絲粒在染色體上位置的不同，可將染色體分為中著絲粒染色體、近中著絲粒染色體、端著絲粒染色體和近端著絲粒染色體。如圖展示了處于細胞分裂中期的染色體類型(每條染色體均含兩條姐妹染色單體)。染色體拓展延伸1遺傳學的先驅者——奧古斯特·魏斯曼魏斯曼名人史料2奧古斯特·魏斯曼，德國著名動物學家，1892年，他根據當時生物學特別是細胞學研究的最新成果和自己的一些實驗觀察，完整地提出了“種質連續學說”的遺傳理論。該理論為遺傳學的發展開辟了前進的道路，為進入20世紀以后提出遺傳的染色體學說、基因理論和現代分子遺傳學中關于DNA是遺傳物質的理論，提供了基本的設想。美國細胞學家威爾森曾高度贊譽道：現代遺傳學植根于魏斯曼的“種質連續學說”基礎之上。魏斯曼的這些貢獻，使他無愧為現代遺傳學的偉大先驅者之一。一般都相同人等許多二倍體生物的體細胞中，絕大部分同源染色體是同形的，即形態、大小和結構等基本相同，但有一對稱為性染色體的同源染色體，在形態、大小、結構和功能上不同。精子的發生過程大體可以分為三個階段：(1)精原細胞經有絲分裂產生大量子代精原細胞。(2)部分精原細胞進行減數分裂產生精細胞。(3)精細胞經變形形成精子。形成過程歸納總結4易錯提醒3染色體和染色質是同一種物質在細胞周期的不同階段的表現形式。染色體主要出現在細胞分裂期，尤其是細胞分裂中期；而在細胞周期的間期，染色體以細絲狀的染色質狀態存在。減數分裂不同時期染色體的形態變化如圖：染色體易混辨析5兩組染色體減數分裂Ⅰ后期，細胞兩極各有一組染色體，每組內的染色體在形態、結構和功能上各不相同，互為非同源染色體，其中包含了該種生物的一整套遺傳物質，這樣一組染色體稱為一個染色體組。如圖，表示的是人類的一個染色體組：精細胞的變形包括細胞核變為精子頭部的主要部分；高爾基體發育為頭部的頂體，呈帽狀罩于細胞核的前方；中心體演變為精子的尾；線粒體呈螺旋狀排列在尾的基部，形成線粒體鞘。變形知識延伸6拓展延伸7主要區別在形成卵細胞與精子的減數分裂過程中，判斷細胞是雌性還是雄性生殖細胞的方法：(1)觀察處于減數分裂后期的細胞中，細胞質是否存在不均等分裂(2)觀察產生成熟生殖細胞的數量卵泡女性排卵時，卵子隨卵泡液一起從破裂的卵泡中排出。這時排出的卵子其實屬于復合體，該復合體的中心是卵母細胞和一個極體，其外有一層透明帶包裹，透明帶外還圍繞著若干卵泡細胞。拓寬視野8歸納總結9減少一半減數分裂形成配子時，染色體數目減少的不是隨意的一半，而是成對的染色體分開以保證“質”和“量”均為一半。例如，玉米體細胞有10對染色體，則卵細胞或精細胞中染色體有10條而非5對。不均等分裂在不均等分裂過程中，雖然細胞質的分配比例不同，但細胞核遺傳物質的分配是均等的。經不均等分裂所形成的極體只含有極少的細胞質，是無生殖功能的小細胞，最終將退化消失。拓展延伸10易錯提醒11(1)環境中具有生殖毒性的金屬元素(汞、鎘、鉛等)可導致精子數量減少、活動力下降等。(2)目前，已被確認的對人類有胚胎毒性和致畸作用的藥物以及農藥有幾十種，均對精子活動率有較大影響。(3)環境污染，尤其是有機物造成的污染(如甲醛等)，導致雄性動物體內畸形精子數增加。(4)生殖細胞對輻射的敏感度極高，生活環境中的各種輻射因素(如微波、紫外線等)，均有明顯的致畸作用，且畸變率與照射劑量呈正相關。(5)精子生成、成熟以及維持正常形態和功能都需要適宜的溫度，溫度過高或過低都會對精子質量產生不良的影響。不良的環境條件拓展延伸12不良環境條件對精子形成的影響吸煙吸煙可使男性精子中DNA的甲基化和組蛋白修飾水平明顯升高，對基因的表達產生影響，進而導致后代的表型發生可遺傳的改變，引起表觀遺傳現象。在動物材料中，蝗蟲是比較好的觀察減數分裂的材料，是由于蝗蟲的染色體數目較少(雄性2n＝23，XO；雌性2n＝24，XX)，染色體較大，因此易于觀察和計數。蝗蟲知識鏈接13原理解密14高倍鏡由低倍鏡換用高倍鏡的使用要領減數分裂是一個連續的過程，觀察的細胞可能處于多種不同的時期，我們應重點關注典型的分裂圖像，且細胞是立體的，所以即使同一時期的細胞，因觀察角度不同，圖像也有所不同。減數分裂不同時期知識鏈接15名師點睛16——想要觀察的物像

↓

——將物像移到視野中央↓

——轉動轉換器，換高倍物鏡↓

——只能調節細準焦螺旋使物像清晰在制作細胞減數分裂的臨時裝片時，由于進行了卡諾氏液固定和酒精漂洗等操作，細胞會死亡，所以無法觀察同一細胞在不同時刻的細胞分裂圖像。只能比較同一時刻不同細胞染色體的形態特點，進而推測減數分裂過程的發生軌跡。同一時刻不同細胞發散思維17設體細胞中染色體數目為2N(以精原細胞為例)減數分裂歸納總結1項目減數第一次分裂減數第二次分裂間期染色體是否復制復制不復制分裂過程中細胞名稱精原細胞→初級精母細胞→次級精母細胞次級精母細胞→精細胞著絲粒變化不分裂分裂染色體數目變化2N→N(減半)N→2N→N核DNA數目變化2N→4N→2N2N→N(減半)染色體主要行為同源染色體聯會；四分體中的非姐妹染色單體之間可能發生互換；同源染色體分離，非同源染色體自由組合著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，染色體數目暫時加倍染色單體無(0)→有(4N)→有(2N)有(2N)→無(0)同源染色體有(N對)無(0對)精子與卵細胞形成過程的比較精子和卵細胞分裂圖像的辨析及判斷方法含量變化引發相關物質數量變化的四大原因規律總結2方法總結3分裂之前先復制，聯會之后成四分；發生互換作留念，此后分別不相見。著絲粒排赤道板，一分為二數目翻；同源染色難尋覓，此外減Ⅱ似有絲。復制一次裂兩次，數目減半在減Ⅰ；精質均分卵有別，成熟配子數不同。減數分裂形成雌、雄配子知識巧記4減數分裂與有絲分裂過程的比較歸納總結5項目有絲分裂減數分裂染色體復制次數一次一次細胞分裂次數一次兩次子細胞類型體細胞或原始生殖細胞生殖細胞子細胞數目2個4個子細胞中染色體數目與體細胞相同減半同源染色體行為存在同源染色體，但不聯會、不分離、無互換①同源染色體聯會形成四分體，非姐妹染色單體間發生互換；②減數第一次分裂后期同源染色體分離染色體數目變化2n→4n→2n2n→n→2n→nDNA分子數目變化2n→4n→2n2n→4n→2n→n染色單體數目變化0→4n→00→4n→2n→0可發生的變異類型基因突變、染色體變異基因突變、基因重組、染色體變異意義使生物的親子代之間保持了遺傳性狀的穩定性減數