2.1.1减数分裂和受精作用 课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
减数分裂与受精作用第一课时
贵州 梁老师生物学
本节聚焦
减数分裂的含义是什么？
配子的形成为什么必须经过减数分裂？
减数分裂是怎样进行的？
果蝇作为遗传学上常用的实验材料，它的优点有哪些？
1.生长周期短，繁殖快。
2.染色体数目少且易观察。
3.有多对易于区分的相对性状。
问题探讨
问题探讨
1.配子和体细胞的染色体有什么差别？
①配子染色体数是体细胞的一半。
②配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成。
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子形成的细胞分裂方式是什么？
一 减数分裂
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
？
（46）
（46）
（23）
（23）
（46）
（46）
个体
？
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼从理论上预测：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。
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。
减数分裂是进行有性生殖的生物，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。（P22）
（特殊的有丝分裂）
减数分裂：
对象：
时期：
特点：
结果：
细胞周期：
进行有性生殖的生物
从原始生殖细胞发展成为成熟生殖细胞的过程
染色体复制一次，细胞连续分裂两次
染色体数目减半，产生生殖细胞
无细胞周期
精子的形成过程 （以哺乳动物为例）
场所——睾丸的曲细精管
曲细精管中有大量精原细胞。精原细胞是原始的雄性生殖细胞，通过有丝分裂进行增殖，每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
精原细胞
(特殊的体细胞)
精原细胞（增殖）
有丝分裂
减分数裂
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
间期
长大
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
曲细
精管
睾丸
一 减数分裂——精子的形成过程
各过程的特征
减数分裂I
前期
同源染色体联会，
形成四分体；
四分体中的非姐妹染色单体可发生互换。
中期
末期
后期
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别移向细胞两极，这样细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条。
在减数分裂I中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离等行为,使细胞两极各有一整套非同源染色体,从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。
初级精母细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的
细胞两极的这两组染色体，非同源染色体之间是自由组合的吗？
在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞。
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I
一 减数分裂——精子的形成过程
各过程的特征
减数分裂Ⅱ
前期
中期
后期
染色体散乱分布
染色体的着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体
细胞膜从中间凹陷，细胞缢裂为两个子细胞
前期:中期：后期：末期：
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
几种精子？
细胞无同源染色体，
着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，移向两极
减数分裂前的间期
精原细胞
精原细胞经过染色体复制（DNA复制和蛋白质合成），体积稍稍增大，成为初级精母细胞。
结果：DNA数目加倍，染色体数目不变，形成姐妹染色单体。
初级精母细胞
精子的形成过程
口诀：D复蛋合有单体
减数分裂Ⅰ前期 （前期Ⅰ）
联会：同源染色体配对的现象。
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体（二价体）。
同源染色体：减数分裂过程中配对的两条染色体，形态、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体
A
B
C
D
a
a’
b
b’
c
c’
d
d’
精子的形成过程
口诀：两消两现和联会
A与B、C与D互为同源染色体。
A与B、C与D为一个四分体（二价体）。
a与a’、b与b’互为姐妹染色单体。
a与b或b’互为非姐妹染色单体。
互换（交叉互换）：四分体中的非姐妹染色单体发生部分片段的交换现象。
A
B
C
D
a
a’
b
b’
c
c’
d
d’
精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期
（前期Ⅰ）
减数分裂Ⅰ中期
（中期Ⅰ）
中期：同源染色体排列在赤道板的两侧
精子的形成过程
口诀：型定数晰赤道齐
减数分裂Ⅰ后期
（后期Ⅰ）
后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合。分别移向细胞两极
或
或
精子的形成过程
口诀：同分异组移两极
减数分裂Ⅰ末期结束进入减数分裂Ⅱ前期
或
次级精母细胞
初级精母细胞
精子的形成过程
无同源染色体
口诀：两消两现一散乱
减数分裂Ⅱ中期
（中期Ⅱ）
中期：染色体着丝粒排列在赤道板上
精子的形成过程
口诀：型定数晰赤道齐
减数分裂Ⅱ后期
（后期Ⅱ）
后期：着丝粒分裂，姐妹染色体分开，分别向细胞两极移动。
次级精母细胞
精子的形成过程
口诀：点裂数加均两极
次级精母细胞
精细胞
变形
精子
次级精母细胞
精子的形成过程
有丝分裂与减数分裂Ⅰ和Ⅱ的比较
前期 中期 后期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
(不存在同源染色体)
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
间期DNA复制
同源染色体
着丝点变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
复制
不复制
无
有，分离
不分裂
分裂
着丝点分裂，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交叉互换；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
精原细胞
精细胞
精子
初级精母细胞（减I）
次级精母细胞（减II）
精子的形成过程
卵细胞形成场所：
受精卵→胚细胞→卵原细胞→初级卵母细胞→次级卵母细胞→卵细胞
卵巢
卵细胞形成过程：
卵细胞的形成过程
卵原细胞
初级卵母细胞（减I）
卵细胞
次级卵母细胞（减II）
第一极体
第二极体
卵细胞的形成过程
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：
不均等分裂形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
1个初级卵母细胞（染色体数:2N）
1个卵原细胞
（染色体数:2N）
1个次级卵母细胞+1个第一极体（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：次级卵母细胞不均等分裂形成1个卵细胞和1个第二极体，第一极体均等分裂形成2个第二极体
1个卵细胞+3个第二极体（染色体数:N）
第二次分裂
染色体数目先加倍，再减半
精子和卵细胞形成过程的比较
精子 卵细胞
形成部位 睾丸 卵巢
原始生殖细胞 精原细胞 卵原细胞
细胞质的分配情况 两次分裂都均等 只有减数第二次分裂中极体分裂均等，其他分裂皆不均等
分裂结果 4个精细胞 1个卵细胞（生殖细胞），3个极体（消失）
是否变形 变形 不变形
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