(共49张PPT)
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。
1、配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
问题探讨
配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半。配子的染色体是由体细胞中每对染色体中的一条染色体组合。
2、针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?
配子不是通过有丝分裂的方式产生的,可能是通过减数分裂产生的,因为染色体的数目减少一半。受精时,雌雄配子结合,染色体数目得以恢复正常。
无丝分裂
1、过程
3、特点
无纺锤丝,染色体的出现
2、举例
蛙的红细胞
注意:无丝分裂过程中也有DNA的复制,并且细胞要适度增大
细胞核延长 核缢裂 细胞质缢裂 形成两个子细胞
1、真核生物具有的
4、染色体复制一次,细胞分裂一次。亲子代细胞染色体数目相同。
5、有细胞周期
3、出现纺锤丝和染色体的变化。
2、产生体细胞
有丝分裂核DNA的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
有丝分裂细胞核中染色体数的变化曲线
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
2N→4N→2N
间期
0
4N
2N
前期
中期
后期
末期
染色单体的变化曲线
0→4N→0
根据柱状图判断细胞分裂时期的规律(二倍体生物为例)
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
前期和中期(以及G2)
后期
或
末期(以及G1)
受精作用
受精卵
卵细胞
精 子
减数分裂
减数分裂
( )生物体( )
46
2n
2n
细胞分裂(有丝分裂)和细胞分化
魏斯曼的预测: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,精子与卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
X
Y
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅲ
X
X
(♂)
体细胞
(♀)
配子
配子中的染色体数目是体细胞中的一半。
配子中的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成。是一组非同源染色体构成。
间期
前期
中期
后期
末期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
中期
后期
减数分裂Ⅰ间期
末期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数
分裂Ⅱ
有丝分裂间期
给予解释:红色是母方卵细胞提供的
蓝色父方精子提供的
变形
真核生物在有性生殖产生成熟生殖细胞的过程中,染色体复制一次,细胞分裂两次,从而使产生的成熟的生殖细胞染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂。
一、减数分裂的概念
1、真核生物的细胞分裂方式
2、有性生殖过程中产生成熟生殖细胞
3、出现纺锤丝和染色体的变化,因此本质是一种特殊的有丝分裂。
4、染色体复制一次,细胞分裂两次,染色体数目减半。
5、不具有细胞周期
下列关于减数分裂的叙述中正确的是( D )
A、所有的生物都能进行减数分裂。
B、减数分裂的染色体复制发生在减数第二次分裂的间期。
C、减数分裂是一种特殊的有丝分裂,因此有细胞周期。
D、染色体复制一次,细胞分裂两次。
二、精子产生的场所-精巢
有丝分裂
减数分裂
精原细胞
精原细胞
精原细胞
精子
睾丸既能发生有丝分裂又能发生减数分裂的地方
DNA数加倍;染色体数不变。
染色体复制(DNA复制和有关蛋白质合成);细胞适度生长。
初级精母细胞
精原细胞
1、减数分裂Ⅰ的间期:
复制,生长;加倍和不加倍
同有丝分裂间期
复制后的每条染色体都由两条________的_____________构成,并由同一个________连接;此时的染色体呈________的状态;
完全相同
姐妹染色单体
着丝粒
染色质丝
三、减数分裂的过程
联会形成四分体
同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
2、减数分裂Ⅰ前期
前期的初级精母细胞
同源染色体:一条来自于父方一条来自于母方的形态结构一般相同的能在减数第一次分裂前期联会(配对)的一对染色体。
能在减数分裂Ⅰ前期能够联会联会是判断是否为同源染色体标准。
有丝分裂全过程都存在同源染色体,只不过不发生联会、交叉互换、分离一系列的变化而已。
同源染色体是指( D )
A、一条染色体复制形成的两条染色体。
B、一条来自于父方,一条来自于母方的两条染色体。
C、形状和大小一般相同的两条染色体。
D、减数分裂过程中联会,并最终分离进入两个不同子代细胞中的两条染色体。
下列关于同源染色体和四分体的叙述,不正确的是( A )
A.同源染色体是一条染色体经复制后形成的两条染色体
B.四分体出现在减数第一次分裂的前期和中期
C.同源染色体是在减数分裂过程中能配对的两条染色体
D.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
中期的初级精母细胞
3、减数分裂Ⅰ中期
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
后期的初级精母细胞
同源染色体分离同时非同源染色体自由组合
4、减数分裂Ⅰ后期
着丝粒不分裂!!!!
位于细胞同一极的是一组非同源染色体,也就是细胞的同一极是没有同源染色体存在的。
初级精母细胞
次级精母细胞
5、减数分裂Ⅰ末期
两组非同源染色体到达细胞的两极,一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。
减数分裂Ⅰ过程中发生染色体数目的减半和DNA数目的减半。
(2)染色体不再复制。
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间
(1)通常没有间期,或者间期很短。
注意:
6、减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
染色体散乱排布
次级精母细胞
7、减数分裂Ⅱ中期
着丝点排列在细胞中央的赤道板上
次级精母细胞
8、减数分裂Ⅱ后期
着丝粒断裂
染色体数暂时加倍,染色体数等于体细胞染色体数
4个精细胞
9、减数分裂Ⅱ末期
注意:若无交叉互换,四个精细胞两两相同
精子
10、精细胞变形成精子
减数分裂后,精细胞经过复杂的变形才能形成精子。
细胞核:变为精子头部的主要部分;
高尔基体:发育为头部的顶体;
中心体:演变为精子的尾;
线粒体:形成线粒体鞘膜包裹尾的基部;
其它物质浓缩成原生质滴呈球状,向后移动,最后脱落。
在精细胞变为精子的过程中,精子的头部几乎只保留了细胞核.部分细胞质变成精子的颈部和尾部.大部分细胞质及多数细胞器被丢弃.但全部线粒体被保留下来.并集中在颈部.对这一现象的最好解释是:
(1)细胞核内含有遗传物质.位于头部受精时可以优先进入卵细胞.
(2)部分细胞质变成精子的颈部和尾部,使精子具备了游向卵细胞的能力。
(3)丢弃大部分细胞质和细胞器.可减少精子体积 和重量便于精子运动 。
(4)全部线粒体被保留下来.并集中在颈部为精子运动提供所需的能量。
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
第
一
次
分
裂
第
二
次
分
裂
减
数
分
裂
减数第一次分裂间期:染色体复制(DNA复制和
蛋白质的合成),细胞适度生长,中心体的倍增(动物)
前期:联会、形成四分体,
非姐妹染色单体间交叉互换
中期:同源染色体排列在赤道板两侧
后期:同源染色体分离非同源染色体自由组合
末期:形成2个次级精母细胞
前期:染色体散乱分布
中期:着丝粒在赤道板上
后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开
形成染色体移向细胞两级
末期:各形成2个精细胞
变形
精
子
的
形
成
过
程
减数分裂Ⅱ中染色体行为变化同有丝分裂,只是细胞中已无同源染色体。
四、减数分裂过程中染色体、DNA、染色单体变化规律
第二次分裂
2N
4N
间期
第一次分裂
1、染 色 体 变 化 曲 线
第二次分裂
2N
4N
间期
第一次分裂
2、DNA 变 化 曲 线
第二次分裂
2N
4N
间期
第一次分裂
3、染色单体变化曲线
4、每条染色体上DNA变化曲线
5、染色体、DNA和染色单体柱状图
2N
4N
2N
4N
2N
4N
DNA
姐妹染色单体
染色体
间期Ⅰ 、前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ、末期Ⅰ、前期Ⅱ、中期Ⅱ。
后期Ⅱ
或
末期Ⅱ
五、卵细胞形成的过程
哺乳动物的卵细胞在卵巢中形成的。卵巢中有许多发育程度不同的卵泡。在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。
比较 精子形成 卵细胞形成
形成场所
细胞质分裂方式
产生的生殖细胞数
生殖细胞是否变形
相同点
1、精子和卵细胞形成过程的异同
动物睾丸
动物卵巢
两次分裂中细胞质都是均等分裂,产生等大的子细胞
精细胞变形后成为精子
初级和次级卵母细胞的分裂均为不均等分裂,产生一大一小两个细胞
卵细胞不需变形
染色体的行为
1个卵原细胞 1个卵细胞+3个极体
1个精原细胞 4个精细胞
精子和卵细胞的形成过程有一些不同之处,下列说法中不正确的是( B )
A、精、卵原细胞是通过有丝分裂产生的
B、一个初级精母细胞可以形成四种精子。而一个初级卵母细胞只形成一种卵细胞。
C、精细胞变形成为精子,而卵细胞无变形过程。两者减数分裂过程中染色体的行为是相同的
D、在卵细胞形成过程中,有极体产生,且细胞会出现非均裂的情况,而在精子形成的过程中无极体的形成,细胞是均裂的。
下列有关精子和卵细胞形成的说法正确的( A )
A.二者形成过程中都出现联会、四分体、同源染色体分离、非同源染色体自由组合现象
B.二者形成过程中都有染色体的均分,但细胞质在精子形成过程中均分,卵细胞形成过程中不均分。
C.精子和卵细胞的结合遵循自由组合定律。
D.形成100个受精卵,至少需要100个精原细胞和100个卵原细胞
减数分裂形成的精子和卵细胞,必须相互结合形成受精卵,才能发育成新个体。
父亲体内所有精原细胞,其染色体组成并无差别,母亲体内的卵原细胞也是如此。为什么“一母生九子,九子九个样”。