(共27张PPT)
2.1 课时1 减数分裂
1.能够阐述同源染色体、联会、四分体、交叉互换的概念
2.能够叙述精子的形成过程,归纳出减数分裂各时期的特点
3.能够叙述出卵细胞的形成过程,阐明精子与卵子的形成过程的异同点。
4.能够概述减数分裂中相关物质数量变化
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。
针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?
新课引入
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
配子的染色体与体细胞的染色体的区别在于:
1.配子中的染色体数目是体细胞中的一半;
2.配子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的。
体细胞 配子
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。
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
(46)
(46)
(23)
(23)
(46)
(46)
个体
减半
一、精子的形成过程
减数分裂概念
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。
减数第一次分裂(减Ⅰ)
减数第二次分裂(减Ⅱ)
1.形成场所:
雄性动物性成熟时(相当于人的青春期)
一部分精原细胞就开始进行减数分裂
2.形成时期:
人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的
睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管
曲细精管中有大量精原细胞
染色体=DNA+蛋白质
精细胞
精子
变形
在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制 次 ,而细胞在减数分裂过程中连续分裂 次,最后形成 个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再过 ,就形成了成熟的雄性生殖细胞——精子。
两
四
变形
精原细胞
初级
精母细胞
次级
精母细胞
精细胞
精子
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
1个精原细胞
间期
1个初级精母细胞
间期特点:
注意:
染色体复制(DNA复制和蛋白质合成)
细胞体积增大
染色体呈染色质丝的状态。
精原细胞→初级精母细胞
动物细胞的中心体复制
减Ⅰ
3.过 程
1个初级精母细胞
前期
1个初级精母细胞
前期特点:
注意:
核膜、核仁消失
染色体出现,纺锤体出现。
同源染色体:
姐妹染色单体:
四分体:
联会:
互换:
减Ⅰ
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。
1
2
3
4
1对同源染色体
4条染色单体
一个四分体
=
=
联会: 同源染色体两两配对的现象
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)
交换: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。
减Ⅰ
中期特点:
注意:
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。
染色体数目和形态较清晰时期
减Ⅰ
后期特点:
注意:
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
细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条
同源染色体分别移向两级。
减Ⅰ
1个初级精母细胞
末期
2个次级精母细胞
末期特点:
注意:
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
细胞的每一极只得到各对同源染色体中的一条
细胞一分为二
细胞中的染色体数目减半
减Ⅰ
因此,减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ
中期
2个次级精母细胞
中期特点:
注意:
纺锤丝牵引着着丝粒将染色体排列在赤道板上。
减Ⅱ
同有丝分裂相似
注意:
2个次级精母细胞
后期特点:
注意:
着丝粒一分为二,两条姐妹染色单体分开,形成两条子染色体。移向两级。
同有丝分裂相似
减Ⅱ
末期特点:
注意:
在纺锤丝的牵引下,子染色体分别移向细胞两极,随着细胞的分裂进入两个子细胞。
形成四个子细胞
减Ⅱ
精细胞变形:精细胞经变形,形成蝌蚪状的精子,分为头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能够摆动。
变形
精子
精细胞
减数I和减数II的比较
减数分裂I 减数分裂II
染色体复制
着丝点
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
二、卵细胞的形成过程
以8条(4对)染色体为例,画出卵细胞形成中减数分裂的过程
1.形成场所:
胎儿时期(未出生前)
卵原细胞就开始进行减数分裂
2.形成时期:
卵巢(人和其他哺乳动物)
卵巢位于腹腔内,内部有许多发育程度不同的卵泡,在卵泡中央的一个细胞将会发育为卵细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第一极体
结果:一个卵原细胞形成一个卵细胞(生殖细胞)和三个极体,三个极体最终都退化消失。
卵细胞的形成与精子的形成有异同点呢? 请思考总结
卵泡
卵细胞
人的卵巢
睾丸
细胞质是均等分裂
有变形期
一个精原细胞分裂形成
四个精子(生殖细胞)
卵巢
细胞质是不均等的分裂
无变形期
一个卵原细胞分裂形成一个卵细胞(生殖细胞)和三个极体(消失退化)
相同点:
①都要经过减数分裂。
②染色体的行为变化相同:都有染色体的复制、联会、出现四分体、交叉互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等
③结果:子细胞的染色体数目都减半。
三、减数分裂中相关物质数量变化
正常体细胞中的染色体数为:2N,DNA分子数为2a,请完成下表再绘制曲线
n
2n
3n
4n
染色体数
细胞一分为二
着丝 粒分裂
细胞一分为二
核DNA数
复制
染色单体数
同源染色体数
间期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色体
染色单体
DNA
4a
4a
4a
4a→2a
2a
2a
2a
2a→a
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
N→2N
2N→N
2a→4a
注意:
曲线:抓住某物质数目增加或减少的时期。比如DAN间期加倍,细胞分裂减半。
图像:通常有同源染色体的为减Ⅰ,无同源染色体的为减Ⅱ
1.根据减数分裂染色体行为变化,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、非同源染色体自由组合发生在:
(4)染色体着丝点分裂发生在:
(5)染色体数目减半发生在:
减数第一次分裂
减Ⅰ后期
减数分裂前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
2.写出该细胞所处分裂时期名称和细胞名称
减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
减数分裂前的间期
(S期之前)
精原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
准备
好了吗?
3.下图是同一种动物体内有关细胞分裂的一组图像。下列说法错误的是( )
A.具有同源染色体的细胞有①②③
B.动物睾丸中可能同时出现这四种细胞
C.进行有丝分裂的细胞为①和③
D.④是初级精母细胞
D
4.下图表示雄果蝇进行某种细胞分裂时,处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ~Ⅳ)中
遗传物质或其载体(①~③)的数量。下列表述与图中信息相符的是( )
A.Ⅱ所处阶段发生非同源染色体的自由组合
B.Ⅲ代表初级精母细胞
C.②代表染色体
D.Ⅰ~Ⅳ中③的数量比是2∶4∶4∶1
A