搜索
第二章基因和染色体的关系第一节减数分裂和受精作用配子体细胞如图为果蝇的配子的染色体与体细胞的染色体，二者有什么区别，配子能不能通过有丝分裂形成？魏斯曼预言与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼（A.Weismann，1834—1914）从理论上预测：在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子和卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。这个过程实际上是特殊的有丝分裂——减数分裂亲代父本母本精子卵细胞受精卵子代个体（2N）（N）（2N）（2N）第一节减数分裂和受精作用什么是减数分裂？减数分裂有何特点？学生阅读教材，说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。减数分裂减数分裂是进行有性生殖的生物体在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。一、减数分裂进行有性生殖的生物染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次对象:时期:特点:结果:1.概念:课本P16页子细胞中染色体数目减少一半原始生殖细胞---成熟生殖细胞①原始生殖细胞自身的产生是通过有丝分裂②原始生殖细胞中染色体数目等于本物种生物体细胞染色体数请问:这些成群结队的精子从哪里来的?睾丸精原细胞(原始生殖细胞)一、精子形成的过程睾丸（一）场所:全过程四分体特征联会（二）、精子的形成过程1、减Ⅰ间期精原细胞经过染色体复制（DNA分子复制和蛋白质的合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞。精原细胞减数第一次分裂初级精母细胞2、减Ⅰ前期同源染色体配对（联会）形成四分体联会四分体几个概念1、同源染色体：（对）配对的两条染色体形状和大小一般都相同一条来自父方，一条来自母方体细胞中有无同源染色体？2、联会：同源染色体两两配对的现象aa’bb’cc’dd’AA’BB’3、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个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体X、Y1个四分体四分体数：同源染色体对数：染色体数：染色单体数的比值为（）1：1:2:4（）对同源染色体（）条染色体（）条染色单体1243.四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体同源染色体联会，形成四分体（为什么要出现这一现象）1234aA是A还是a？还是A、a都行？四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换4、交叉互换:四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间发生的交换现象。交叉互换AaBbaBAb各对同源染色体排列在赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。3、减Ⅰ中期AaBbabAB同源染色体彼此分离，分别向细胞的两极移动。4、减Ⅰ后期非同源染色体自由组合。5、减Ⅰ末期次级精母细胞一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。1、同源染色体配对——联会(形成四分体)。2、四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。3、同源染色体分离,分别移向细胞两极，非同源染色体自由组合4、分裂产生的细胞中染色体数目减半。减数第一次分裂的特点问题1.减数分裂的染色体复制发生在什么时候？2.在减数第一次分裂中染色体出现了哪些特殊的行为？这对于生物的遗传有什么重要意义？第一次分裂的间期1、减Ⅱ前期2、减Ⅱ中期3、减Ⅱ后期减数第二次分裂4、减Ⅱ末期次级精母细胞精子精细胞整个过程细胞中没有同源染色体存在，染色体不再复制.每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开。减数第二次分裂的特点精子的形成过程（一）第一次分裂精原细胞四分体复制联会同源染色体分离初级精母细胞次级精母细胞2n2nn次级精母细胞精细胞精子nn着丝点分裂精细胞精子（二）第二次分裂变形（三）减数分裂基本过程精原细胞初级精母细胞次级精母细胞复制联会→四分体→同源染色体分离2n2nn着丝点分裂变形减数第二次分裂的特点：1、染色体不再复制。2、细胞中无同源染色体3、染色体的着丝点分裂。1、染色体发生复制2、同源染色体联会形成四分体。3、同源染色体分离,使形成的子细胞染色体数目减半。减数第一次分裂的特点：源染色体____对，DNA姐妹染色单体着丝点染色体428④与⑦，⑤与⑥④与⑤，④与⑥，⑤与⑦，⑥与⑦0课堂练习1、减数分裂过程中，着丝点的分裂发生在（）A、间期B、第一次细胞分裂C、第二次细胞分裂D、四分体时期2、减数分裂中的第一次分裂的主要特点是（）A、姐妹染色单体分开B、同源染色体分开C、染色体进行复制D、染色体被恢复成染色质细丝3、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是：（）A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体B、在减数第二次分裂中，大小、形状相同的染色体C、一条来自父方，一条来自母方D、在减数第一次分裂后期向两极移动BCB2、A和C、B和D为：，a和a’,b和b’,c和c’,d和d’称为：;3.在每个四分体中,有同源染色体对,包含条染色体,条染色单体,个DNA分子,着丝点个。1.图中有染色体条,染色单体条,DNA分子个;图中有同源染色体对,分是：。4882A和B；C和D144非同源染色体姐妹染色单体练习题22根据减数分裂过程染色体行为变化,回答下列过程各发生的时期:1.染色体复制发生在:2.同源染色体的联会发生在:3.同源染色体分离发生在:4.染色体数目减半发生在:5.DNA数目减半发生在:减Ⅰ间期减Ⅰ前期减Ⅰ后期减Ⅰ分裂完成时减ⅠⅡ分裂完成时二、卵细胞形成的过程卵巢（一）场所:（二）过程:卵原细胞的减数分裂卵原细胞卵细胞初级卵母细胞次级卵母细胞极体三、精子和卵细胞形成过程比较精子的形成过程卵细胞的形成过程相同点染色体的行为变化相同:即在减数第一次分裂间期染色体先复制，在减数第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，减数第一次分裂结束后染色体数目减半；减数第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离不同点场所分裂方式子细胞个数是否变形睾丸卵巢细胞质均等分裂细胞质不均等分裂1个精原细胞→4个2种精子有变形过程无变形过程1个卵原细胞→4个1种卵细胞+3个2种极体减数分裂第一次分裂减数分裂第二次分裂间期前期中期后期末期前期中期后期末期DNA染色体染色单体四、减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化2n4n4n4n4n2n2n2n2nn2N2N2N2NNNN2NN04m4m4m4m2m2m2m00减数第二次分裂2n4n间期减数第一次分裂染色体变化曲线减数第二次分裂2n4n减数第一次分裂DNA变化曲线间期2N4N染色单体变化曲线次级精母细胞精原细胞初级精母细胞精细胞时期2n4n染色体数染色单体数DNA分子数减数第一次分裂减数第二次分裂减数分裂过程中几个规律性变化曲线图减数分裂形成的是精子或卵细胞，想一想，单个的精子或卵细胞能不能发育成新个体？二受精作用父亲体内的所有精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同”，同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？建立减数分裂中染色体变化的模型模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化；模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合；想一想：体细胞中有N对同源染色体的生物减数分裂可以形成多少种配子呢？（一）配子中染色体组合的多样性１.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合（１）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有种；（２）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有种；（３）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有种。２.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。212n7.配子形成种类问题：一、精子种类：①.精原细胞中含1对同源染色体：A初级精母细胞A’AA’精原细胞次级精母细胞AA’AA’AA’精细胞精原细胞个数形成配子个数配子种类142种：A和A’m2种：2A和A’14m②.精原细胞中含2对同源染色体：精原细胞个数形成配子个数配子种类AA’精原细胞BB’A初级精母细胞A’B’B次级精母细胞ABA’B’或AA’B’B142种：AB和A’B’或者:AB’和A’Bm24种：2AB，A’B，AB’和A’B4m③.精原细胞中含3对同源染色体：或初级精母细胞AA’B’BC’C次级精母细胞ABA’B’CC’ABC’A’B’CAB’CA’BC’AB’C’A’BC精原细胞个数形成配子个数配子种类142种m4m8种：23AA’精原细胞BB’CC’2.精原细胞中含2对同源染色体：④.精原细胞中含n对同源染色体：精原细胞个数形成配子个数配子种类142种m4m2n二、卵细胞种类：①.卵原细胞中含1对同源染色体：A初级卵母细胞A’AA’卵原细胞次级卵母细胞AA’精原细胞个数形成配子个数配子种类111种：A或A’m2种：2A和A’1mAA’AA’卵细胞第二极体②.卵原细胞中含2对同源染色体：卵原细胞个数形成配子个数配子种类AA’卵原细胞BB’A初级卵母细胞A’B’B次级卵母细胞ABA’B’或AA’B’B111种m24种：2AB，A’B，AB’和A’Bm③.卵原细胞中含3对同源染色体：或初级卵母细胞AA’B’BC’C次级卵母细胞ABA’B’CC’ABC’A’B’CAB’CA’BC’AB’C’A’BC卵原细胞个数形成配子个数配子种类111种mm8种：23AA’卵原细胞BB’CC’2.精原细胞中含2对同源染色体：④卵原细胞中含n对同源染色体：卵原细胞个数形成配子个数配子种类111种mm2n参照：精原细胞中含n对同源染色体：精原细胞个数形成配子个数配子种类142种m4m2n总结：①看配子形成的种类时只需要看减数第一次分裂形成次级性母细胞种类；②若问一个原始生殖细胞产生配子种类：a.形成精子-------2种b.形成卵细胞----1种③若直接问性原细胞(没有指定有多少个细胞)产生配子种类，且性原细胞中有n对同源染色体，则形成配子种类：n形成精子和卵细胞种类-------2课堂习题：（1）一个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成精子的种类（2）（2）m个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成精子的种类（8）（3）一个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成卵细胞的种类（1）（4）m个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成卵细胞的种类（8）（二）受精作用1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。2.过程：精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。3.结果：受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方）另一半来自卵细胞（母方）。4意义：减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。高等动物(2N)受精卵(2N)卵细胞(N)精子(N)(母本)减数分裂(父本)减数分裂有丝分裂受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：三、有丝分裂和减数分裂的比较5.复习有丝分裂前期：膜仁消失显两体；中期：形数清晰赤道齐；后期：点裂数增均两极；末期：两消两显重开始。间期：DNA的复制和蛋白质的合成；结果：出现了姐妹染色单体时间长时间短有丝分裂减数分裂分裂细胞类型细胞分裂次数子细胞数目染色体数目变化DNA分子数变化染色单体数目变化同源染色体行为意义复制一次/分裂一次22n→4n→2n2n→4n→2n0→4n→0不联会、无四分体形成在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间维持遗传性状的稳定体细胞（2n）原始生殖细胞（2n）复制一次/分裂二次１或４2n→n→2n→n2n→4n→2n→n0→4n→2n→0联会后形成四分体减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目的恒定。问题如何辨别减数第二次分裂与有丝分裂的分裂图象？以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。进行减数第二次分裂的细胞没有同源染色体，进行有丝分裂的细胞有同源染色体。6、如何分辨有丝分裂和减数分裂图一看染色体数奇数偶数减II二看有无同源染色体无同源染色体减II有同源染色体三看同源染色体行为①出现联会、四分体②