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第二章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂与受精作用
1
回顾有丝分裂
01
2
有丝分裂
DNA
蛋白质
染色质
染色体
3
有丝分裂
一条染色体
染色体复制
着丝粒
两条姐妹染色单体
一条染色体
染色体数以
着丝粒数为标准
染色体数
染色单体数
DNA数
1
0
1
1
2
2
2
0
2
着丝粒分裂
两条染色体
4
(1)染色体复制几次?细胞分裂几次?
(2)结果是一个细胞分裂成几个子细胞?
(3)子细胞中染色体数目与母细胞相比发生了什么变化?
染色体的复制
亲代细胞
子代细胞
(染色体均分)
有丝分裂意义:亲代细胞的染色体经过复制(关键是DNA复制)后,精确的平均分配到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因而保证了亲子代细胞之间遗传的稳定性。
特点:染色体(DNA)复制一次,细胞分裂一次,子细胞拥有和亲代细胞
一样的染色体数(核DNA分子数)。
有丝分裂
减数分裂
02
6
农业生产中马铃薯怎样繁殖?
无心插柳柳成荫
这些生殖方式有一个共同点:不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体的生殖方式,即无性生殖。
7
大家回忆一下豌豆的生殖方式
父本
母本
♂配子
♀配子
受精卵
有丝分裂
细胞分化
子代个体
这种生殖方式的特点:由亲本产生有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞的结合,成为受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式,即有性生殖。
广义上来说,有配子产生、参与的生殖方式叫有性生殖。
8
形成生殖细胞
假设进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。
精子
卵细胞
受精卵
受精作用
细胞分裂
细胞分化
(92)
(46)
(46)
男
女
(46)
(46)
(92)
生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式。
个体
9
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。
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实。
魏斯曼的预测
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann,德国动物学家
魏斯曼(1834---1914)
August Weismann,德国动物学家
魏斯曼预言的这个特殊的过程,实际上是一种特殊方式的有丝分裂——减数分裂。
10
果蝇是双翅目果蝇科果蝇属的昆虫。值得一提的是,至今已经诞生了六个与果蝇研究相关的诺贝尔奖。
思考:果蝇为何如此深受科学家的喜爱?
优点:生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察。
讨论:
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
2.针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?
配子中的染色体数目是体细胞中的一半。
问题探讨
配子是如何产生的?
配子是通过一种染色体数目减半的分裂产生的。
11
进行有性生殖的生物
原始生殖细胞→ 成熟生殖细胞
染色体只复制1次,而细胞连续分裂2次
1、对象:
2、场所:
3、时期:
4、特点:
5、结果:
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半。
(精原细胞、卵原细胞)
(精细胞、卵细胞)
发生在有性生殖器官内
一、减数分裂
(一)概念 教材P22
12
曲细精管有大量的精原细胞
(2)精原细胞:
是 的雄性生殖细胞,通过有丝分裂进行增殖,每个精原细胞中染色体数目都与 相同。
原始
体细胞
有性生殖器官内,如睾丸
1.(1)形成部位:
精原细胞
(原始雄性生殖细胞)
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
一、减数分裂
(二)精子的形成过程
2.精子的形成过程的三个阶段:
复制一次
精原细胞
初级
精母细胞
次级
精母细胞
精细胞
精子
分裂前
(一)
减数分裂
(二)
变形
(三)
染色体复制
减数分裂Ⅱ
(二)细胞在减数分裂过程中_____________,最后形成___个精细胞。
这两次分裂分别叫作__________(也叫减数第一次分裂)
和__________(也叫减数第二次分裂)。
减数分裂Ⅰ
(一)在减数分裂前,每个精原细胞的染色体_________。
连续分裂两次
减数分裂Ⅰ
四
减数分裂Ⅱ
(三)减数分裂后,精细胞再经过_____,形成成熟的雄性生殖细胞
——精子。
变形
变形
14
1个精原细胞
1个初级精母细胞
●细胞体积增大
●染色体复制
●精原细胞→初级精母细胞
●出现姐妹染色单体
●染色体呈染色质丝的状态
特点:
(1)减数分裂Ⅰ的间期:
1个初级精母细胞
(2)减数分裂Ⅰ前期
●联会、四分体
●互换
1个初级精母细胞
2.联会:
同源染色体两两配对的现象
1.同源染色体:
配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。
3.四分体:
联会后的每对同源染色体中,含有四条染色单体,叫做一个四分体。
4.互换:
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
(2)减数分裂Ⅰ前期
17
同源染色体联会,形成四分体
非姐妹染色单体之间可能发生互换
初级精母细胞
前期
联会
核心过程:
(2)减数分裂Ⅰ前期
18
1、同源染色体
:配对的两条染色体,形状和大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方。
父亲
(46条)
母亲
(46条)
父亲
(46条)
母亲
(46条)
Y染色体
X染色体
【知识链接】
19
同源染色体一般形态、大小相同,减数分裂过程中可以发生联会。减数分裂过程中能够联会是同源染色体最关键的特征,因此X、Y染色体虽然大小、形态不同,但减数分裂过程中发生了联会,因此它们也是同源染色体。
一般来说,XY染色体的同源序列部分才能发生联会,非同源序列部分不发生联会。
田鼠XY染色体的联会
【知识链接】
20
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
1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条染色单体= 4个DNA
同源染色体:
非同源染色体:
姐妹染色单体:
非姐妹染色单体:
A和B、C和D
A和C、A和D(B和C、B和D)
a和a'、b和b'、c和c'、d和d'
a和b、a和b'、a和c、a和c'等
21
【知识链接】
2.联会:
同源染色体两两配对的现象
【知识链接】
22
3.四分体:
联会后的每对同源染色体中,含有四条染色单体,叫做一个四分体。(从染色单体的角度考虑)
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
【知识链接】
23
4.互换:
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
【知识链接】
巩固提升
a与b′的关系?
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
同源染色体的非姐妹染色单体
A与B的关系?
A与C的关系?
a与a′的关系?
25
①这个细胞中有 条染色体? 条染色单体?
②这个细胞有 对同源染色体?是哪 对?
③细胞中的姐妹染色单体有哪些?
_ _
④这个细胞中有 个四分体?
⑤这个细胞经减数分裂以后,子细胞中有 条染色体?
A和B,C和D
a,a'/b,b'/c,c'/d,d'
2
2
例1.回答问题
(练习与应用4)
4
8
2
一、减数分裂
例2.下列关于同源染色体的叙述中,正确的是( )
A、同时来自父方或母方的两条染色体
B、分别来自父方和母方的两条染色体
C、减数分裂过程中联会配对的两条染色体
D、大小形状相同的两条染色体
C
例3.减数分裂仅发生在( )
A、有性生殖的动物体
B、 有性生殖的植物体
C、体细胞的形成和成熟过程
D、原始生殖细胞的发育成熟过程
D
注意:
原核生物没有染色体,不能进行减数分裂和有丝分裂。原核生物的DNA裸露,没有和蛋白质等组成染色体,而减数分裂和有丝分裂主要是染色体形态、数目和行为的变化。
一、减数分裂
●同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
1个初级精母细胞
特点:
(3)减数分裂Ⅰ中期
减Ⅰ中期
有丝分裂中期
有丝分裂中期与减数第一次分裂中期的比较
异同:A. 都有 ;但是有丝分裂的同源染色体不进行 ;
B.有丝分裂中期是 排列在赤道板上;减Ⅰ中期是同源染色体排列在赤道板的 ;
同源染色体
联会
染色体
两侧
(3)减数分裂Ⅰ中期
●配对的两条同源染色体分离,分别向细胞两极移动
1个初级精母细胞
特点:
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。
(4)减数分裂Ⅰ后期
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(4)减数分裂Ⅰ后期
1个初级精母细胞
2
个
次
级
精
母
细
胞
(5)减数分裂Ⅰ末期
●细胞缢裂,一分为二,
形成2个次级精母细胞
●染色体数
减半
特点:
因此,减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
(5)减数分裂Ⅰ末期
思考:次级精母细胞内是否存在同源染色体?与精原细胞相比染色体数量有什么变化?
次级精母细胞
A.次级精母细胞 存在同源染色体;
B.次级精母细胞的染色体数量 ;
精原细胞
不
减半
(5)减数分裂Ⅰ末期
1个精原细胞
1个初级精母细胞
2.精子的形成过程——减数第一次分裂全过程
“备”
1个初级精母细胞
“找”
2.精子的形成过程——减数第一次分裂全过程
1个初级精母细胞
“排”
2.精子的形成过程——减数第一次分裂全过程
1个初级精母细胞
2
个
次
级
精
母
细
胞
“分”
“离”
2.精子的形成过程——减数第一次分裂全过程
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ紧接,通常没有间期,或者间期很短,染色体不再复制。在减数分裂Ⅱ中,每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极,并且随着细胞的分裂进入两个子细胞。
染色体的行为同有丝分裂,但细胞中无同源染色体的存在(注:二倍体而言)。
减数分裂Ⅱ
在高中知识范围内,减数分裂Ⅰ的末期和减数分裂Ⅱ的前期可以看作同一个时期,我们一般将其称为减数分裂Ⅰ的末期。
39
一、减数分裂
特点:
A.无同源染色体,仍有姐妹染色单体;
B.非同源染色体散乱分布,染色体数目已减半;
特别注意:减数第二次分裂前无染色体的复制。
减Ⅱ前期
一、减数分裂
2.形成过程
(6)减数分裂Ⅱ前期
特点:
染色体的 整齐地排列在细胞中央的赤道板上
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
思考:次级精母细胞染色体位置有什么变化?
着丝粒
一、减数分裂
2.形成过程
(7)减数分裂Ⅱ中期
减Ⅱ中期
减Ⅱ 后期
思考:次级精母细胞染色体数量有什么变化?还存在染色单体吗?
特点:
①着丝粒 ,姐妹染色单体分离,子染色体分别移向细胞两极。
②染色体数目 。
着丝粒分裂,姐妹染色单体消失
暂时加倍
一分为二
一、减数分裂
2.形成过程
(8)减数分裂Ⅱ后期
特点:
每个次级精母细胞形成两个子细胞。
染色体数目是体细胞数目的一半。
核DNA数目减半(第二次)
一、减数分裂
2.形成过程
(9)减数分裂Ⅱ末期
精细胞通过变形,形成了成熟的雄性生殖细胞——精子
1个精原细胞,通过减数分裂,最终形成4个精子
一、减数分裂
2.形成过程
(10)精细胞变形成精子
(不属于减数分裂过程)
减数I和减数II的比较
减数I 减数II
染色体复制
着丝粒
染色体数目
DNA数目
染色体的主要行为
不分裂
分裂
减半
不减半
减半
减半
同源染色体分离
染色单体分离
复制
不复制
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
精子形成的顺序依次是:
4→5 →7 →2 →9 →6 →8 →10 →1 →3
【问题探讨】
46
1个精原细胞(染色体数:2n)
1个初级精母细胞(染色体数:2n)
2个(2种)次级精母细胞(染色体数:n)
4个(2种)精细胞(染色体数:n)
间期:进行染色体的复制(一条染色体含有两条姐妹染色单体)
前期:同源染色体联会形成四分体、非姐妹染色单体交叉互换
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:缢裂成两个子细胞,染色体数目减半
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离
4个(2种)精子(染色体数:n)
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
精子的形成过程
47
思考:
①减数第一次分裂的实质是 ,减数第二次分裂的实质是__________________。
②染色体数目减半发生的时期是 。
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
减数第一次分裂
卵细胞
卵泡
一、减数分裂
(二)卵细胞的形成
1.形成部位:
有性生殖器官内,如卵巢
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。
48
卵原细胞
卵细胞
减数分裂
卵原细胞
有丝分裂
卵原细胞
MI初级卵母细胞
MII次级卵母细胞
极体
卵细胞
联会
第一极体
第二极体
一个卵原细胞经过减数分裂,产生1个卵细胞和3个极体
(2)卵细胞的形成
均等分裂
不均等分裂
49
初级精母细胞
次级精母细胞或第一极体
初级卵母细胞
次级卵母细胞
比较卵细胞与精子形成过程的异同点
【知识链接】
50
提示:
1、人的第一极体在减数第二次分裂时也会分裂为两个子细胞。
2、卵细胞形成过程减数分裂的细胞质分配是不均匀的。
精子和卵细胞的形成过程比较
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形期
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
卵细胞(受精卵)
间期
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
第一极体(小)
第二极体(小)
分裂后退化或直接退化
退化
生活提示:
卵原细胞(初级卵母细胞)和你一样年龄很大,且不能更新,年龄越大积累的突变越多,因此生育年龄不能太晚。
【知识总结】
51
对比 精子的形成 卵细胞的形成
相同点 子细胞数
子细胞染色体数目
染色体行为
不同点 形成部位
是否变形
细胞质是否均等分配
形成的生殖细胞数
4个(都是精子)
4个(1个卵细胞、3个极体)
都是染色体复制一次,细胞分裂两次,
子细胞中染色体数目都是体细胞的一半;
各个时期染色体行为均一致;
睾丸(精巢)
卵巢
变形
不变形
两次分裂都是均等分裂
初级卵母细胞和次级卵母细胞都
是不均等分裂,极体是均等分裂
1个精原细胞形成4个精子
1个卵原细胞形成1个卵细胞
(3个极体退化)
【知识总结】
比较卵细胞与精子形成过程的异同点
52
有丝分裂 减数分裂
分裂起始细胞
细胞分裂次数
染色体复制次数
同源染色体行为
子细胞 数目
类型
染色体数
相同点
体细胞
原始生殖细胞
一次
二次
一次
一次
无联会、分离
有联会、分离
2
4
体细胞
有性生殖细胞
与亲代细胞相同
比亲代细胞减半
都有纺锤体的出现,染色体复制一次
减数分裂与有丝分裂异同点
1.观察目的:通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片,识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
2.选材要求:①.细胞内染色体数量较少。②.选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。
探究 实践 1 :观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
3、选择观察减数分裂材料时,应选择雄性生殖细胞
(1)雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵细胞的数量,因此在选择观察减数分裂的材料时要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
(2)在动物卵巢内减数分裂没有进行彻底,卵细胞要在受精作用之后才发生第二次减数分裂,所以要完整观察减数分裂各时期的图像,一般不选择雌性个体。
54
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后
期和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高
倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目
根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时
期的细胞简图
4.观察步骤
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
55
观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片
56
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ末期
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,非同源染色体自由组合发生在:
_ _
④染色体数目减半发生在 ;
⑤DNA含量的减半发生在 ;
⑥DNA含量的加倍发生在 ;
⑦着丝粒的分裂发生在 ;
例1.根据减数分裂过程中染色体的行为变化,回答下列过程各发生的时期:
减数分裂Ⅰ前的间期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ末期
减数分裂Ⅰ和Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅰ前的间期
【课堂反馈】
57
例2.关于下图的叙述不正确的是 ( )
.
A.因为细胞无细胞壁有中心体⑨,所以可以判定该细胞为动物细胞
B.④是一条染色体,包含两条染色单体①和③,它们通过一个着丝点②相连
C.细胞中含有两对同源染色体,其中④和⑦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
D
例3.在减数分裂过程中,含有体细胞染色体数相同,但不含有同源染色体的时期是( )
A.减数第一次分裂前期 B.分裂间期
C.减数第二次分裂后期 D.减数第二次分裂前期
C
【课堂反馈】
58
1.定义:
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
二、受精作用
卵细胞
精子
受精卵
2.过程:
59
受精卵
细胞核:
细胞质:
受精卵的核DNA:
受精卵的质DNA:
精子的核+卵细胞核
几乎全由卵细胞提供
父母各给一半。
几乎全来自于母亲。
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子,另一半来自卵细胞。
3.结果
减数分裂
互换(前期Ⅰ)
非同源染色体自由组合(后期Ⅰ)
配子(精子、卵细胞)的多样性
受精作用
雌(卵细胞)、雄配子(精子)的结合的随机性
提高后代的变异力;多样性,进而推动生物进化。
配子(精子、卵细胞)中染色体减半
受精卵中染色体恢复到与体细胞相同
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。
61
4.意义:
有性生殖的后代具有多样性
雄配子
雌
配
子
5.受精作用时精子和卵细胞的随机结合
受精作用中,
配子随机结合
遗传的多样性原因:
遗传的稳定性原因:
1)减数分裂产生配子多样性:
①(减Ⅰ后期)非同源染色体自由组合;
②(减Ⅰ前期)同源染色体的非姐妹染色单体互换
2)受精作用:精子和卵细胞的随机结合
减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞少一半,
受精作用使受精卵中染色体恢复到体细胞数目
【知识总结】P27思维训练
同卵双生:
异卵双生:
+
卵细胞 精子
受精卵
个体1
个体2
+
卵细胞1 精子1
受精卵1
个体1
+
卵细胞2 精子2
受精卵2
个体2
拓展:
“一母生九子,连母十个样”
父亲体内的精原细胞,染色体相同,母亲体内的卵原细胞,染色体相同。同样的精(卵)原细胞,会产生不同的配子吗?
三、配子中染色体组合的多样性
65
减数分裂能产生的配子种类
模拟细胞中只有一对同源染色体的情况
4个配子,2种配子
减数分裂能产生的配子种类
模拟细胞中有两对同源染色体的情况
共能产生4种,8个配子
若细胞中有三对同源染色体
16个配子,共8种
23种
分析正常情况下产生配子种类时应特别注意是“一个个体”还是“一个性原细胞”。
1.若是一个个体,则可产生2n种配子,n代表同源染色体的对数或等位基因的对数。
原始生殖细胞减数分裂产生配子情况分析(以AaBb为例):
一个个体:2n
三、配子中染色体组合的多样性
69
2.若是一个性原细胞,则一个卵原细胞仅产生1个卵细胞,而一个精原细胞可产生4个(2种)精细胞。例如AaBb基因型的个体产生配子情况如下(独立遗传,无交叉互换):
项目 可能产生配子的种类 实际能产生配子的种类
一个精原细胞 4种 2种(AB、ab或Ab、aB)
一个雄性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB)
一个卵原细胞 4种 1种(AB或ab或Ab或aB)
一个雌性个体 4种 4种(AB、ab、Ab、aB)
三、配子中染色体组合的多样性
70
不发生互换时
发生互换时
如果四分体时期发生互换,一个精原细胞产生4种类型配子
3.减Ⅰ前期(四分体时期)非姐妹染色单体的互换
三、配子中染色体组合的多样性
71
(1)若两个精细胞中染色体完全相同,则它们可能来自同一个次级精母细胞。
口诀:同为同一”次”
(2)若两个精细胞中染色体恰好“互补”,则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞,即来自同一个精原细胞。
口诀:补为同一”初”
根据染色体组成判断配子来源的方法
【知识拓展】
(3)两精细胞染色体有的相同,有的“互补”,则它们可能来自同一个体的不同精原细胞。
口诀:同、补同一体
例1.某生物的基因组成如图所示,则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑基因突变和互换)( )
A.2种和2种 B.4种和2种
C.2种和4种 D.8种和4种
B
【课堂练习】
73
例2.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,如图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自 个精原细胞(不考虑交叉互换)
4
【课堂练习】
74
例3.如图1所示为动物初级精母细胞中的两对同源染色体,其减数分裂过程中,同源染色体发生交叉互换形成了如图2所示的四个精子,则来自同一个次级精母细胞的是 。
①③
②④
【课堂练习】
75
例4.已知A、a;B、b;C、c为三对同源染色体,来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是 ( )
A.AbC、aBc、AbC、aBc
B.aBC、AbC、ABC、ABC
C.Abc、aBC、aBc、ABc
D.Abc、AbC、abC、aBc
A
【课堂练习】
76
例5.如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析,在不考虑交叉互换的情况下,下列相关叙述不正确的是( )
A.上述精细胞至少来自4个精原细胞 B.⑤⑧可能来自同一个精原细胞C.上述精细胞至少来自8个次级精母细胞D.①⑦可能来自同一个精原细胞
D
【课堂练习】
77
四.减数分裂异常导致配子种类变化的规律
1.如果减数第一次分裂异常,则所形成的配子全部不正常;
如图所示:
2.如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常,则所形成的配子有的正常,有的不正常。
78
试分析21三体综合征出现的原因:
四.减数分裂异常导致配子种类变化的规律
79
减数I
染色体复制
减数II
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
①减数分裂Ⅰ后期异常:
结果:正常精子:异常精子=
同源染色体未分离
0:4
四.减数分裂异常导致配子种类变化的规律
减数I
染色体复制
减数I
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
②减数分裂Ⅱ后期异常:
结果: 正常精子:异常精子=
1:1
姐妹染色单体未移向细胞两极
患有21三体综合征的患者是否还能正常生殖?
若体细胞中21号染色体有三条
联会紊乱
不能正常分离
生育不能正常进行
四.减数分裂异常导致配子种类变化的规律
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有
32对和31对染色体,请问骡的体细胞中含有多少条染色体?骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的,而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂,因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗?
【课堂练习】
二、拓展应用
【答案】骡的体细胞中含有63条染色体,其中32条来自马,31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体,导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂,无法形成配子,因此骡不能繁殖后代。
83
2.骡
驴的体细胞
31对染色体
马的生殖细胞
32条染色体
驴的生殖细胞
31条染色体
马的体细胞
32对染色体
骡的体细胞
63条染色体
不能正常进行减数分裂
【课堂练习】
减数分裂和有丝分裂图像的比较
减数分裂和有丝分裂图像的比较
两侧
减数分裂和有丝分裂图像的比较
如果细胞内染色体数目是奇数,则是减数第二次分裂
次级精(卵)母细胞
精(卵)细胞
一、根据染色体的数目判断
【知识拓展】
88
是否有同源染色体
无:
有:
无联会
有联会、四分体
A2
减Ⅱ:
(有丝分裂——A1)
(减 I:A3、A4)
A1
A2
A3
A4
二、根据染色体的行为判断(1)
【知识拓展】
前期图形
89
中期图形
是否有同源染色体
无:
有:
染色体着丝粒排在赤道板上 1个平面
染色体着丝粒排在赤道板两侧 2个平面
B3
减 Ⅱ :
(有丝分裂:B1)
(减 I:B2)
B3
B2
B1
二、根据染色体的行为判断(2)
【知识拓展】
90
后期图形
是否有同源染色体
(看一边)
有:
无:
C1
有丝分裂 :
有染色单体
无染色单体
:C2)
(减 Ⅰ
: C3)
(减 Ⅱ
C1
C2
C3
二、根据染色体的行为判断(3)
【知识拓展】
92
看一看:下列6个图分别是什么分裂何时期的图像
有丝分裂中期
减Ⅰ 后期
减Ⅰ 前期
有丝分裂前期
有丝分裂后期
减Ⅱ后期
【课堂练习】
2、什么行为使染色体数目加倍?
1、什么行为使DNA数目加倍?
3、什么行为使DNA和染色体数目都会减半?
间期:DNA数目加倍,染色单体形成
着丝粒分裂,染色体数目加倍
分裂为两个子细胞时,DNA数和染色体数目都减半
【问题探究】
减数分裂过程中相关物质的数目变化
93
染色体、核DNA与染色单体数目变化
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
核DNA
染色体
染色单体
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
2n→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n
2n→n
2n
2n
2n
2n
2n
2n→n
n
n
2n→n
0→4n
4n
4n
4n
4n→2n
2n
2n
2n→0
0
染色体数
核DNA数
染色单体数
4
4
0
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
4
0
2
2
0
94
2N
4N
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染 色 体 变 化 曲 线
减数分裂 I
减数分裂 II
同源染色体分离,并进入两个子细胞,染色体数目减半
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
染色体平均分配给子细胞
【知识拓展】
95
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
核DNA 变 化 曲 线
减数分裂 I
减数分裂 II
DNA复制
细胞一分为二,核DNA数目减半
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别进入不同的子细胞中
【知识拓展】
96
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
染 色 单 体 变 化 曲 线
减数分裂 I
减数分裂 II
DNA复制
同源染色体分离,细胞一分为二,染色体数目减半
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
【知识拓展】
97
2
1
1条染色体上DNA数目
时期
每条染色体上DNA数目变化曲线
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体
DNA复制
【知识拓展】
减数分裂 I
减数分裂 II
98
1、如图所示,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分别依次是 ( )
A.④②①③ B.①④②③
C.④①②③ D.①②③④
B
【课堂练习】
99
Ⅰ:
Ⅱ:
Ⅲ:
Ⅳ:
减Ⅱ后期、有丝末期
整个减Ⅰ、有丝前、中期
减Ⅱ末期
减Ⅱ前期、减Ⅱ中期
2.请你分析Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可以代表有
丝分裂和减数分裂的哪些时期?
a:染色体
b:染色单体
c:DNA
【课堂练习】
100
3.如图是某种动物细胞分裂过程中染色体数目变化情况,下列相关叙述正确的是( )
A.C~H、I~M段可分别表示为一个细胞周期
B.A~I段表示减数分裂
C.E~F段发生了同源染色体的分离
D.图中显示了减数分裂、有丝分裂和受精作用过程
D
【课堂练习】
101