减数分裂染色体的行为

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【本讲教育信息】

一、教学内容

减数分裂中的染色体行为

1. 染色体及染色体形态类型

2. 减数分裂的概念。

3. 精子的形成过程及减数分裂过程。

4. 卵细胞的形成过程。

5. 受精作用的概念及意义。

二、重点导学

减数分裂精子的形成过程卵细胞的形成过程受精作用

三、全面突破

知识点1：染色体及其形态类型

1. 染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态。

2. 染色体结构：着丝粒、长臂、短臂

3. 染色体类型：

①端着丝粒染色体

②近端着丝粒染色体

③中间着丝粒染色体

4. 常见动、植物的染色体数目

知识点2：减数分裂的概念

有性生殖要通过两性生殖细胞的结合，形成合子，再由合子发育成新个体。如果有性生殖细胞是经过有丝分裂产生的，那么合子中的染色体数将会是多少？能否保持物种遗传的稳定性？

减数分裂：细胞连续分裂两次而染色体只复制一次，分裂的结果为染色体数目减半的分裂方式。

包括第一次分裂和第二次分裂两个时期。

知识点3：精子的形成过程

1. 形成的场所：精巢中

睾丸中的曲细精管精原细胞精子细胞

原始生殖细胞成熟生殖细胞

2. 形成的过程：

（1）精原细胞（减数分裂间期）

注意：①DNA复制，有关蛋白质的合成

②染色体呈现染色质形态

③复制后DNA数量加倍，染色单体形成，染色体数目不变。

（2）初级精母细胞

A. 前期I

①每条染色体都有2个DNA，2条姐妹染色单体。

②染色体会出现两两配对的现象。

③配对的这一对染色体称为同源染色体（注意观察同源染色体的特点。）

④配对的这一对染色体由于有四条染色单体，所以又称为四分体。

⑤在四分体时期发生交叉互换。

1个四分体=1对同源染色体=4条染色单体=4个DNA

思考：

①在生物的体细胞中存在着同源染色体吗？有丝分裂过程中有同源染色体吗？出不出现配对的现象？

②人总共有46条染色体，那么同源染色体有多少对？能理解为同源染色体一条来自父方，一条来自母方吗？

③同源染色体的形态、大小一定相同吗？

B. 中期I

特点：每一对同源染色体排列在赤道板的两侧。

思考：

这样排列有什么样的生物学意义？

C. 后期I

特点：纺锤丝牵引下，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。

思考：

①注意比较有丝分裂后期染色体行为的不同点。（特别要注意非同源染色体的概念和行为）

②分析以下细胞两极得到的非同源染色体的可能性。

分到两极的染色体的可能性有两种：“AB和ab”及“Ab和aB”。

D. 末期I：细胞质分裂形成两个次级精母细胞，着丝粒没有分开。

注意：同源染色体分离后，非同源染色体组合的类型决定了次级精母细胞的类型。

（3）次级精母细胞

A. 前期Ⅱ

①注意初级精母细胞同源染色体对数与产生的次级精母细胞种类的关系。

②次级精母细胞的特点是已没有同源染色体，并且次级精母细胞的染色体的姐妹染色单体没有分开。

③染色体散乱的排布在细胞上。

④经过减数第一次分裂产生的子代细胞的染色体数量是亲代细胞的一半。

B. 中期Ⅱ：每个染色体的着丝粒排列在赤道板上。

C. 后期Ⅱ：染色体的着丝粒分开，姐妹染色单体分开成为染色体移向细胞的两极。

D. 末期Ⅱ：染色体到达细胞两极，两个子细胞各自分开最终形成四个精子细胞。

思考：

①减数分裂中没有同源染色体的细胞有哪些？

②真正意义上使染色体数量减半的应该是减数第一次分裂还是减数第二次分裂？

整个减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体的数量变化如下：

精原细胞

初级精母细胞

次级精母细胞

减数第一次分裂减数第二次分裂

间

前

中

后

末

前

中

后

末

DNA

2n→4n

4n

4n

4n

2n

2n

2n

2n

n

染色体

2N→2N

2N

2N

2N

N

N

N

2N

N

染色单体

0→4N

4N

4N

4N

2N

2N

2N

把表中的数量转变为曲线图如下所示：

总结：

①减数第Ⅱ次分裂时已经没有同源染色体了。

②减数第Ⅰ次分裂前期同源染色体会出现配对的现象，配对的染色体会发生局部的交叉互换。

③减数第Ⅰ次分裂后期同源染色体移向两极，非同源染色体在两极自由组合。

知识点4：卵细胞的形成过程与精子细胞形成过程的比较。

1. 形成过程：减数分裂中同样有染色体行为和数目的变化。

2. 细胞质不均等分裂：减数分裂第一次分裂末期，由于细胞质分配的不均等，所以，只形成了一个次级卵母细胞和一个第一极体，减数分裂第二次分裂末期，又是由于细胞质分配的不均等，而只能形成一个卵细胞和一个第二极体，同时第一极体细胞质均等分裂产生两个第二极体。

意义：这种分裂方式，使较多的细胞质存在于卵细胞中，以保证精子和卵结合成的受精卵在发育初期所需要的养料，这是生物在长期的进化过程中形成的一种适应。

3. 卵细胞一经形成，不需要变形，这一点也是与精子的形成过程的不同点。

4. 一个卵原细胞只能产生一个卵细胞和三个第二极体，一个精原细胞能够产生四个精子细胞。

知识点5：受精作用及其意义

精子的头部进入卵细胞，精子与卵细胞的细胞核结合在一起，因此，受精卵中的染色体数目又恢复到原来的体细胞的数目，其中一半来自精子（父方），一半来自卵细胞（母方）。从同源染色体的角度看，精子和卵细胞中的同源染色体都是成单存在，但精子带有其中的一条，卵细胞带有其中的另一条，受精后，这两条同源染色体到了一个细胞中，它们就成对存在了，所以，关于同源染色体的概念，说同源染色体一条来自父方，一条来自母方，就是这个意思。