(共31张PPT)
第1节 减数分裂和受精作用
(第1课时)
主讲教师:
真核细胞:
原核细胞:
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
体细胞
生殖细胞
温故知新:
1.细胞的分裂方式:
2.有丝分裂:(以高等植物为例)
特点:染色体复制一次,细胞分裂一次
结果:子细胞和亲代细胞染色体数相同
意义:保持了亲代和子代之间遗传的稳定性
二分裂
1. 人的生命起点是什么
2. 受精卵又是如何形成的呢?又是如何发育成人的?
受精卵
问题探讨:
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
减半
每对染色体的1条
(46)
(46)
(23)
(23)
(46)
(46)
个体
减半
每对染色体的1条
魏斯曼的预测:在精子和卵细胞成熟的过程中,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,染色体数目得以恢复正常。
魏斯曼预言的特殊过程,实际上是一种特殊方式的有丝分裂,叫做减数分裂。
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。下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
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?
新课导入:
1
减数分裂的相关概念
1、减数分裂的概念
成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的 。
(4)结果:
染色体只 ,而细胞连续 。
(5)场所:
原始生殖细胞形成 时。
(2)时期:
进行 的生物。
(1)范围:
(3)特点:
植物的 、子房,动物的 、卵巢等。
有性生殖
成熟生殖细胞
一半
花药
睾丸
减数分裂的细胞,分裂完成后不再进行分裂,不具有细胞周期。
进行减数分裂的生物一定是真核生物,且进行有性生殖。
1
2
复制一次
分裂两次
2、同源染色体
人染色体组成
同源染色体是指在二倍体生物细胞中,形态、结构基本相同的一对染色体
特点:①形状和大小一般都相同
②来源:一条来自父方,一条来自母方
③相互配对的两条染色体
【注意】
①人类性染色体X和Y是同源染色体,但形状大小不相同
②有丝分裂过程中存在同源染色体,但不发生联会,即同源染色体只在减
数分裂发生联会
减数分裂中,同源染色体两两配对的现象叫联会
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫四分体
3、姐妹染色单体
姐妹染色单体:
指一条染色体上的两条染色单体,即由一个着丝粒连接的两条染色单体,两条姐妹染色单体在形态大小上完全相同。
复制
姐妹染色单体
姐妹染色单体
一对同源染色体
(一个四分体)
:
同源染色体的非姐妹染色单体时常发生
染色体互换
非姐妹染色单体
四分体
1个四分体包含:
对同源染色体
条染色体
条染色单体
个DNA分子
条脱氧核苷酸链
1
2
4
4
8
1对姐妹染色单体
1条染色单体
判断
(1)同源染色体形状、大小一定相等 ( )
(2)形状、大小相等的一定是同源染色体 ( )
(3)一条来自于父方,一条来自于母方的两条染色体一定是同源染色体 ( )
(4)能够相互配对的染色体一定是同源染色体 ( )
(5)对于雄性哺乳动物来说,同源染色体只存在于精原细胞中,而不存在于其他体细胞 ( )
(6)果蝇体细胞在有丝分裂过程中会形成四分体 ( )
√
×
×
×
×
×
AC、BD、AD、BC
ab a’b’ cd’ c’d
AB、CD
aa’ bb’ cc’ dd’
同源染色体
非同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
(2)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。
(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,
分别是: 。
4
8
8
2
A和B;C和D
1
4
4
非同源染色体
姐妹染色单体
2
如图为减数分裂某一时期的示意图:
巩固练习
2
精子的形成过程
1.形成场所:
睾丸(人和其他哺乳动物)
曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞——精原细胞,每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同
精原细胞
(原始生殖细胞)
体细胞
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
精细胞
减数分裂
精子
变形
有丝分裂
1、形成场所
曲细精管
人的睾丸和精子示意图
2、形成过程
初级精
母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
精原细胞
染色体复制
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
变形
(1)减数分裂前的间期
特点
DNA复制和相关蛋白质合成
细胞体积增大
中心体复制
染色体复制
精原细胞
原始生殖细胞
初级精母细胞
(1)减数分裂前的间期
(2)减数第一次分裂
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
减数第一次分裂过程示意图
特点
(2)减数分裂过程
——减数分裂Ⅰ前期
同源染色体联会形成四分体
互换
交叉
联会
同源染色体的非姐妹染色单体上相应片段可发生互换。
(2)减数第一次分裂
(2)减数分裂过程
——减数分裂Ⅰ中期
特点
联会的同源染色体排列在赤道板两侧。
或
减数分裂Ⅰ后期
特点
或
同源染色体分离,
非同源染色体自由组合。移向细胞两极
(2)减数第一次分裂
(2)减数分裂过程
——减数分裂Ⅰ末期
特点
细胞质分裂,形成2个次级精母细胞;
细胞中的染色体数目减半
或
或
次级精母细胞
(2)减数第一次分裂
精子
次级精母细胞
精细胞
减数第二次分裂过程示意图
(3)减数第二次分裂
特点
每个细胞中无同源染色体
非同源染色体散乱排布
每条染色体含有两条染色单体
(2)减数分裂过程
——减数分裂Ⅱ前期
—减数分裂Ⅱ中期
特点
非同源染色体的着丝粒整齐地排列在赤道板上
(3)减数第二次分裂
(2)减数分裂过程
——减数分裂Ⅱ后期
特点
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,移向两极染色体数目暂时加倍。
精子
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
变 形
变 形
特点
每个次级精母细胞形成两个精细胞,染色体数目是体细胞数目的一半。
精子
(3)减数第二次分裂
精子形成过程总结
(1)减数分裂Ⅰ的实质是
____________________,
减数分裂Ⅱ的实质是
_____________________。
(2)染色体数目减半发生在
_________________。
同源染色体分离
姐妹染色单体分离
减数第一次分裂
(4)精子形成过程总结
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
(4)精子形成过程总结
间期:细胞体积增大、染色体复制
减Ⅰ前期:同源染色体联会形成四分体,交叉互换
减Ⅰ中期:同源染色体排列在赤道板两侧
减Ⅰ后期:
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
减Ⅰ末期:
细胞均等分裂形成两个次级精母细胞
1个初级精母细胞(染色体数:2N)
1个精原细胞
(染色体数:2N)
2个次级精母细胞(染色体数:N)
第一次分裂
染色体
数目减半
减Ⅱ前期:染色体散乱分布,中心体复制
减Ⅱ中期:着丝点排列在赤道板上
减Ⅱ后期:着丝点分裂,染色单体分开
减Ⅱ末期:每个次级精母细胞均等分裂形成两个精细胞
4个精细胞(染色体数:N)
第二次分裂
染色体数目
先加倍,再减半
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
无
有,分离
不分裂
分裂
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体
发生互换;
③同源染色体分离,
非同源染色体自由组合
2N→N(减半)
2N→4N→2N
0→4N→2N
N→2N→N(不减半)
2N→N
2N→0
间期 减Ⅰ前 减Ⅰ中 减Ⅰ后 减Ⅰ末 减Ⅱ前 减Ⅱ中 减Ⅱ后 减Ⅱ末
染色体
染色单体
DNA
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
减数分裂过程中数量的变化
4
0-8
4-8
4
8
8
4
8
8
4
8
8
2
4
4
2
4
4
2
4
4
4
0
4
2
0
2
2N
0-4N
2N-4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
N
2N
2N
N
2N
2N
N
2N
2N
2N
0
2N
N
0
N
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA 变 化 曲 线
初级精母细胞
精子细胞
N
染色单体变化曲线
染 色 体 变 化 曲 线
4
8
2
3
课堂小结
精原细胞
精原细胞
初级精母细胞
染色体复制
次级精母细胞
联会、四分体(非姐妹染色单体互换)
同源染色体分离、非同源染色体自由组合
精细胞
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
精子
变形
有丝分裂
减数分裂
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
4→
5 →
7 →
2 →
9 →
6 →
8 →
10 →
1 →
3
巩固练习
精子形成的顺序依次是: