- 1 -第 1 节 减数分裂和受精作用第 1 课时精子的形成过程1.减数分裂的特点是染色体只复制一次，而细胞分裂两次，导致染色体数目减半。2精原细胞通过有丝分裂增殖，通过减数分裂形成精子。3减数第一次分裂的主要特征：同源染色体联会形成四分体；四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换；同源染色体分离，分别移向细胞两极。4减数第二次分裂的主要特征：每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极。51 个四分体包含 2 条染色体，4 条染色单体，4 个 DNA 分子。6减数分裂过程中，染色体数目变化为 2n n2 n n，DNA 数目变化为2n4 n2 n n。7精子形成过程中细胞名称和数量变化为：1 个精原细胞1 个初级精母细胞2 个次级精母细胞4 个精细胞4 个精子。减数分裂相关概念理解自读教材夯基础1减数分裂2同源染色体、联会和四分体(1)(2)四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。1是否所有的精原细胞都进行减数分裂？减数分裂有细胞周期吗？提示：减数分裂没有细胞周期。- 2 -2形态、大小相同的染色体是否同源染色体？减数分裂过程中，配对的两条染色体是否同源染色体？提示：不一定，若一条来自父方，一条来自母方，则是同源染色体，否则不是。配对的两条染色体是同源染色体。3请分析四分体、染色体、染色单体和 DNA 分子数之间的数量关系。提示：1 个四分体2 条染色体4 条染色单体4 个 DNA 分子。跟随名师解疑难1姐妹染色单体和非姐妹染色单体(如图所示)(1)姐妹染色单体：同一个着丝点连着的两条染色单体。如图中的a 和 a、b 和 b、c 和 c、d 和 d。(2)非姐妹染色单体：不同着丝点连着的两条染色单体。如图中的a和 b 等。(3)染色体、染色单体与 DNA 的数量关系：在不含染色单体的染色体上，每条染色体含有 1 个 DNA 分子；在含有染色单体的染色体上，每条染色体含有 2 个 DNA 分子和 2 条染色单体。2同源染色体和非同源染色体项目 同源染色体 非同源染色体来源 一条来自父方，一条来自母方 既可来自父方，也可来自母方形态大小一般相同(X 染色体和 Y 染色体例外) 一般不相同关系在减数分裂过程中进行两两配对的两条染色体在减数分裂过程中不能配对的染色体比较 1 和 2、3 和 4 分别属于一对同源染色体；1 和 3、2 和 4、1 和 4、2 和 3 分别属于非同源染色体；5 和 6(7 和 8)不是同源染色体，也不是非同源染色体，而是由一对姐妹染色单体分开后形成的两条相同的子染色体特别提醒有丝分裂和减数分裂过程中都有同源染色体存在，但联会和四分体只存在于减数分裂过程中。精子的形成过程自读教材夯基础- 3 -1场所及细胞名称的变化(1)场所：睾丸。(2)细胞名称的变化：2.染色体的变化(1)减数第一次分裂：(2)减数第二次分裂：- 4 -1阅读教材 P17 图 22，思考：(1)减数分裂过程中，染色体的数目减半发生在哪个分裂时期？提示：减数第一次分裂末期。(2)减数第二次分裂中还有同源染色体吗？试分析原因。提示：没有。因为减数第一次分裂后，同源染色体已分离。2减数第一次分裂后期的初级精母细胞和减数第二次分裂后期的次级精母细胞中分配到两极的两组染色体之间分别是什么关系？提示：减数第一次分裂后期是同源染色体分离，减数第二次分裂后期是姐妹染色单体分开。3减数第一次分裂和减数第二次分裂最主要的区别是什么？在分裂过程中染色体数和DNA 数的变化规律是什么？(设精原细胞染色体数为 2N)提示：减数第一次分裂发生了联会、同源染色体分离等现象；减数第二次分裂发生了姐妹染色单体分开，且没有同源染色体。染色体数目变化规律：2 N N 2 N N。DNA 数目变化规律：2 N 4 N 2 N N。跟随名师解疑难1减数分裂过程中染色体数目和核 DNA 含量变化(1)细胞中染色体和核 DNA 数量变化规律：次级精母细胞项目精原细胞初级精母细胞前期、中期后期精细胞精子染色体数目 2N 2N N 2N N N核 DNA 数目 2N 4N 2N 2N N N(2)减数分裂过程中染色体数目和核 DNA 含量变化曲线分析：- 5 -在间期 DNA 复制之前(AB 段和 ab 段)和减数第二次分裂后期着丝点分裂之后(FH 和fh 段)，染色体核 DNA11。在间期完成 DNA 复制之后到减数第二次分裂后期着丝点分裂之前(CF 和 cf 段)，染色体核 DNA12。各关键点变化的原因：BC 段DNA 复制；DE(de)段同源染色体分离；ff段着丝点分裂，姐妹染色单体分开；H(h)点姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到了两个子细胞。特别提醒(1)减数分裂过程中，染色体复制 1 次、细胞分裂 2 次、着丝点分裂 1 次、染色体减半1 次、DNA 减半 2 次。(2)在减数分裂过程中，核 DNA 数量最大值为 4N，而染色体数量最大值为 2N。同源染色体辨析例 1关于下图的叙述错误的是()A因为细胞无细胞壁有中心体，所以可以判定该细胞为动物细胞B是一条染色体，包含两条染色单体和，它们通过一个着丝点相连C细胞中含有两对同源染色体，其中和为一对同源染色体D在后期时，移向同一极的染色体均含同源染色体思路点拨 识 别 图 中 各 序 号 代 表 结 构 区 分 同 源 染 色 体 、 染 色 单 体 等 结 构逐 项 分 析 得 出 答 案- 6 -解析图中细胞无细胞壁，有中心体，可判定为动物细胞。和为一对同源染色体，和也为一对同源染色体。每条染色体均包含两条姐妹染色单体，且染色体的着丝点均位于赤道板两侧，表示处于减数第一次分裂中期；在减数第一次分裂后期时，同源染色体分离，移向同一极的染色体均不含同源染色体。答案D易错提醒 有关同源染色体的理解误区(1)误区一：认为同源染色体一定大小、形状相同。纠正：同源染色体的大小、形状一般相同，但也有例外，如男性体细胞中的 X、Y 这对性染色体，形状和大小差别较大，Y 染色体比 X 染色体要小得多。(2)误区二：认为大小、形状相同的染色体一定是同源染色体。纠正：大小、形状相同的染色体不一定是同源染色体，如姐妹染色单体着丝点分裂后形成的两条染色体，大小、形状完全相同，但不是同源染色体。(3)误区三：认为同源染色体一定要联会，形成四分体。纠正：联会的染色体一定为同源染色体，但同源染色体在有丝分裂过程中不联会。(4)误区四：认为进行有丝分裂的细胞不存在同源染色体。纠正：体细胞进行有丝分裂，在体细胞中始终存在同源染色体，但不联会。减数分裂过程中染色体和 DNA 数目变化例 2下面是细胞分裂过程中的物质变化图，有关图中 ac 段(不含 a、c 两点)的叙述正确的是()A细胞中始终存在同源染色体B细胞中始终存在姐妹染色单体C细胞中染色体数与 DNA 分子数的比由 12 变为 11D此期的细胞名称为初级精母细胞或初级卵母细胞思路点拨解析图中 ac 段(不含 a、c 两点)包括减数第一次分裂期和减数第二次分裂的前期、- 7 -中期。bc 段不含同源染色体；ac 段，着丝点没有分裂，始终存在姐妹染色单体，细胞中染色体数与 DNA 分子数的比一直是 12；图中 ab 段细胞名称为初级精(卵)母细胞，bc段为次级精(卵)母细胞或极体。答案B规律方法 有丝分裂和减数分裂中染色体、DNA 数量变化判断 (1)染色体数量变化：减数分裂中染色体数量最大为 2N，数量变化为 2N N2 N N。有丝分裂中染色体数量最大为 4N，数量变化为 2N4 N2 N。(2)DNA 数量变化：有丝分裂和减数分裂中 DNA 加倍都在间期，但有丝分裂只有一次减半，减数分裂连续两次减半。下图所示，横轴表示细胞分裂时期，纵轴表示一个细胞核中 DNA 含量或染色体数目的变化情况。请分析图示，表示有丝分裂中 DNA 含量变化、染色体数目变化和减数分裂过程中DNA 含量变化、染色体数目变化的曲线依次是()A BC D解析：选 B无论是有丝分裂还是减数分裂，在间期都进行 DNA 的复制，使 DNA 含量加倍，据图示分析，图中和都有间期倍增现象，因此，图和图是 DNA 含量变化图。图中，DNA 数目先加倍又恢复原状，故图表示有丝分裂中 DNA 含量变化；图中，DNA 数目加倍后恢复原状后又减半，故图表示减数分裂中 DNA 含量变化。图和图应是染色体数目变化图。图中，染色体数目倍增，然后又恢复原状，故图表示有丝分裂中染色体数目变化；图中，始终没有染色体在原有基础上倍增的现象，故图表示减数分裂中染色体变化。探究染色体数目异常与减数分裂的关系。 典例剖析- 8 -正常人的体细胞中含有 23 对同源染色体，分别编号为 123 号。在人类的遗传病中，有一种叫 21 三体综合征，也叫先天性愚型，是一种常见的染色体异常遗传病，表现为智力低下，身体发育缓慢。患儿常表现出特殊的面容：眼间距宽，外眼角上斜，口常半张，舌常伸出口外，所以又叫做伸舌样痴呆。对患者染色体进行检查，发现患者比正常人多了一条 21号染色体。(2)若一个正常人与一个 21 三体综合征患者婚配，他们的后代发病率是_，原因是_。解析(1)由题干信息可知，21 三体综合征的病因是细胞中多了一条 21 号染色体，即体内有 47 条染色体。形成原因应是由含 23 条染色体的配子和含 24 条染色体的配子结合发育而来的，而异常配子可能是精子，也可能是卵细胞，可能发生在减数第一次分裂后期，也可能发生在减数第二次分裂后期。(2)21 三体综合征患者减数分裂产生的配子一半是正常的，一半是异常的，因此与正常人婚配，后代的发病率为 1/2。答案(1)a.后期同源染色体b后期姐妹染色单体a.后期同源染色体b后期姐妹染色单体(2)1/2患者产生的配子一半正常(23 条)，一半异常(24 条) 归纳拓展减数第二次分裂后期 如右图 移向两极的两条染色体虽然形态、大小相同，但却是由同一条染色体复制而来的 即来源相同 ，因此不是同源染色体。- 9 -随堂基础巩固1下面关于同源染色体的叙述中，不正确的是()A同源染色体一条来自父方，一条来自母方B同源染色体是由一条染色体经过复制而成的两条染色体C同源染色体的形状和大小一般都相同D在减数分裂中配对的两条染色体是同源染色体解析：选 B同源染色体是指在减数分裂中联会的两条染色体，一条来自父方，一条来自母方，形状和大小一般都相同；由一条染色体经复制形成的两条姐妹染色单体，分开后成为两条染色体，它们的来源是相同的。2下列生命活动只在减数分裂过程发生的是()A核膜、核仁消失B进行细胞质分裂C着丝点的分裂、分开D同源染色体联会及分离解析：选 D有丝分裂前期和减数第一次分裂前的间期中均有核膜、核仁消失；有丝分裂和减数分裂过程中都存在细胞质的分裂；有丝分裂后期和减数第二次分裂后期均有着丝点分裂，姐妹染色单体分开；同源染色体联会及分离只发生在减数分裂过程中。3下图是人体一个细胞进行分裂过程中，细胞内几种物质在 a、b、c、d 四