(共38张PPT)
人教版/必修2 遗传与进化/第2章/第1节
2.1.1 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。
右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
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
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
问题探讨:
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。
右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2.针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想
问题探讨:
配子是如何产生的?
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
前期
中期
后期
末期
分裂间期
温故知新:
在有丝分裂过程中……
有丝分裂
在有丝分裂过程中……
(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)。
温故知新:
有丝分裂
细胞分化
精原细胞
(46条)
精子
(46)
卵细胞
(46)
受精卵
(92条)
受精
卵原细胞
(46条)
有性生殖细胞(精子和卵细胞)如何产生?有丝分裂?
有丝分裂
有丝分裂
新个体
魏斯曼(1834-1914)
精子和卵细胞
成熟过程
染色体数目减少一半
受精时
恢复正常的染色体数目
1.魏斯曼的预言
一.减数分裂
减数分裂
减数分裂
46
46
精子(23)
卵细胞(23)
受精卵(46)
融合
发育
场所:睾丸
曲细精管
精原细胞
(原始生殖细胞)
体细胞
有丝分裂
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
2.精子的形成过程
在减数分裂前,每个精原细胞的染色体只复制一次,而细胞分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫减数分裂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)。精细胞再经过变形,形成成熟的雄性生殖细胞——精子。
科学家发现
特点:A.细胞体积 ;
B.染色体进行 ( 的复制和有关 的合成);
C.DNA含量 ,染色单体形成,染色体数目 ;
染色体复制
精原细胞
初级精母细胞
思考:这一时期细胞体积和细胞核内染色体有什么变化?
略微膨大
复制
DNA
蛋白质
加倍
不变
2.精子的形成过程
减Ⅰ前的间期
染色体
DNA
染色单体
4
4
0
4
8
8
减Ⅰ前期(四分体时期)
减Ⅰ前的间期
减Ⅰ前期
特点:A. 消失、 出现
B. 两两配对即联会,形成 分体。
C.四分体中的 之间可能发生局部的交叉互换。
思考:这一时期细胞核内染色体有什么变化?
联会和交叉互换
同源染色体
四
核膜、核仁
染色体
非姐妹染色单体
2.精子的形成过程
染色体 4
DNA 8
染色单体 8
4
8
8
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
2.精子的形成过程 减Ⅰ前期(四分体时期)
②联会:
同源染色体两两配对的现象
2.精子的形成过程 减Ⅰ前期(四分体时期)
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
=
=
2.精子的形成过程 减Ⅰ前期(四分体时期)
交叉互换
:
2.精子的形成过程 减Ⅰ前期(四分体时期)
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。
④交叉互换:
A
A
a
a
A
A
a
a
交叉
互换
用图中字母表示下列问题:
①图中有几条染色体? .
几条染色单体? .
几对同源染色体? .
②同源染色体是 ,
非同源染色体 ,
姐妹染色单体 。
③四分体有几个? ,
分别是 .
④1个四分体数=____条染色体= ____条染色单体
= ____对同源染色体
4
2
4
8
2
A和B C和D
A和C A和D B和C B和D
aa’ bb’ cc’ dd’
2
A和B C和D
1
减Ⅰ前期
特点:A. 整齐地排列于细胞中央的 两侧;
B.染色体数量 ;
减Ⅰ前期
减Ⅰ中期
思考:这一时期细胞核内染色体位置,数量有什么变化?
同源染色体
赤道板
不变
减Ⅰ中期
2.精子的形成过程
染色体 4
DNA 8
染色单体 8
4
8
8
减Ⅰ中期
有丝分裂中期
有丝分裂中期与减数第一分裂中期的比较
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
着丝粒
两侧
2.精子的形成过程
减Ⅰ中期
特点:A. 彼此分离(着丝粒 分裂),非同源染色
体 ,分别移向细胞两极。
B.染色体数目 ;
减Ⅰ中期
减Ⅰ后期
思考:这一时期细胞核内染色体有什么行为,数量有什么变化?
同源染色体
不
自由组合
不变
减Ⅰ后期
2.精子的形成过程
染色体 4
DNA 8
染色单体 8
4
8
8
A B
a b
非同源染色体的自由组合
A B
a b
A b
a B
2.精子的形成过程
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
思考:这一时期细胞有什么变化,数量有什么变化?
特点:A.细胞膜向内凹陷,从中央缢裂,1个细胞分裂为 子细胞。
B.同源染色体平均分配到两个子细胞中去,染色体数目 。
2个
同源染色体消失
减半
减Ⅰ末期
2.精子的形成过程
减Ⅰ后期
染色体 4
DNA 8
染色单体 8
2
4
4
减Ⅰ末期
减Ⅰ末期
2.精子的形成过程
减Ⅰ后期
变化:一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。
特别注意:减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数第一次分裂。
原因:同源染色体分离,细胞一分为二。
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
减数第一次分裂
染色体:
染色体:
4
2
染色体数目减半发生在减数第一次分裂
间
期
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 ;
不
减半
2.精子的形成过程
特点:
A.无同源染色体,仍有姐妹染色单体;
B.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。
染色体 2
DNA 4
染色单体 4
减Ⅱ前期
2.精子的形成过程
特点:
染色体的 整齐地排列在细胞中央的赤道板上
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
减Ⅱ中期
2
4
4
染色体 2
DNA 4
染色单体 4
2.精子的形成过程
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 。
着丝点分裂,姐妹染色单体消失
暂时加倍
一分为二
2.精子的形成过程
染色体 2
DNA 4
染色单体 4
4
4
0
减Ⅱ后期
特点:细胞膜向内凹陷,两个母细胞分裂成四个子细胞。
精细胞
次级精母细胞
2.精子的形成过程
减Ⅱ末期
染色体散乱分布
着丝粒排列在赤道板上
着丝粒分裂,
姐妹染色单体分开
分裂
2个次级精母细胞
前期:
中期:
后期:
末期:
4个精细胞
无同源染色体
(2种)
变形
变形
变形
变形
精子
精细胞
2.精子的形成过程
变形
精原细胞
精子
①
②
③
④
减数分裂过程
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精原细胞体积增大,染色体复制
减数第一次分裂
减数第二次分裂
变形
2.精子的形成过程
比较项目 减Ⅰ 减Ⅱ
1、有无同源染色体
2、是否有联会、四分体出现有无同源染色体的分离
3、有无着丝粒分裂
4、子细胞的名称和数目
5、子细胞染色体的数目
6、子细胞DNA含量
减数第一次分裂与减数第二次分裂区别
(1)、范围:
(2)、时期:
(3)、特点:
(4)、过程:
(5)、结果:
(6)、实质:
3,减数分裂定义:(P22)
进行有性生殖的真核生物
产生成熟生殖细胞时
细胞分裂2次,而染色体只复制1次
(精子形成为例)
成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半
是一种特殊方式的有丝分裂
1.精子的形成过程
间期:染色体复制。
减数分裂I:同源染色体配对——联会;四分体中的非姐妹染色单体交叉互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极。
减数分裂II:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
2.减数分裂的定义
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。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。
课堂小结
1.判断:在减数分裂过程中,染色体数目减半发生在减数分裂Ⅱ。( )
2.判断:在减数分裂过程中,着丝粒分裂发生在减数分裂I。 ( )
当堂检测
×
×
3.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:
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 ;
减Ⅰ前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅰ末期
减Ⅰ末期和减Ⅱ末期
减Ⅰ间期
减Ⅱ后期
4.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,它们通过一个着丝粒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
5.如图所示为处于不同分裂时期的细胞示意图,下列相关叙述不正确的是( )
A.a、b、c细胞中都有2条染色体,且都有染色单体
B.a、b、c细胞中都有1对同源染色体
C.c细胞中有1个四分体
D.a细胞中有2个核DNA分子,b、c细胞中均有4个核DNA分子
A
课后作业:
1.在下列细胞中,没有同源染色体的是 ( )
A.受精卵 B.体细胞 C.精子 D.精原细胞
2.5个初级精母细胞经过减数分裂,最终形成的精子数目是 ( )
A.20个 B.5个 C,10个 D.40个
3.下图中的A表示某雄性动物的体细胞,B、C分别表示处于不同分裂状态的细胞图像。请据图回答下列问题:
(1)图中数字分别表示不同的生理过程,它们分别是①______________、②______________、③____________________。
(2)C细胞的名称是________________,它含有同源染色体________对。
(3)在上面方框中绘出D→F细胞分裂后期染色体行为的简图, 请注意染色体的形态和数目。
4.画出精子形成过程图
谢谢指导