(共42张PPT)
2.1减数分裂和受精作用
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。
问题探讨
(1)配子中的染色体数目是体细胞中的一半;
思考:如果配子的形成与体细胞的增殖一样,也是通过有丝分裂形成的,结果会怎样?
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
作出推理
46
卵细胞
受精卵
新个体
父
母
(有丝分裂)
精子
92
92
46
受精
(有丝分裂)
46
46
魏斯曼的预测: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。
减数分裂
(一种特殊的有丝分裂)
减数分裂是怎样进行的?
染色体数目是如何减半的呢?
一、精子的形成过程
1.人和其他哺乳动物精子形成场所:
(1)睾丸
→曲细精管
→精原细胞
(原始的雄性生殖细胞)
(2)精原细胞染色体数目与体细胞的相同。
(3)精原细胞
有丝分裂
减数分裂
更多精原细胞
精细胞
睾丸
染色体复制
体积增大
初级精母细胞
精原细胞
(一)减数分裂前的间期
(1)特点:
染色体的复制(DNA的复制和有关蛋白质的合成)
(2)结果:
每条染色质上含有2条染色单体,染色质数目不变,DNA含量加倍
染色质的复制
精原细胞
初级精母细胞
两两配对
(二)减数分裂Ⅰ:
1、前期
①分散的染色体缩短变粗并两两配对
(1)特点
联会
同源染色体:
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,叫做同源染色体。
如:A与B ,C与D。
思考:①A与C、A与D、B与D、B与C是什么?
非同源染色体
②体细胞中有无同源染色体?
四分体
1个四分体
= 2 条染色体
= 4 条染色单体
= 4 个DNA分子
初级精母细胞
②形成四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体(p20)
姐妹染色单体
= 1 对同源染色体
a与a',b与b',c与c',d与d'是
a与b ,a与b', a'与b,a'与b'
→ 非姐妹染色单体
③交叉互换:四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。
①
②
③
④
1
2
1
2
3
4
A
A′
a
a′
B
b
B′
b′
右图共有 个四分体, 和 、
和 就是一对同源染色体;1和3、1
和4、2和3、2和4是 染色体。
和 、 和 、 和 、
和 互为姐妹染色单体;A和a、 A和
a′、B和A、 B和a为 。
2
1
2
3
4
非同源
a
a′
A
A′
b
b′
B
B′
非姐妹染色单体
初级精母细胞
特点:各对同源染色体(四分体)排列
在赤道板两侧。
(二)减数分裂Ⅰ:中期
初级精母细胞
或
特点:同源染色体分离,非同源染色体自由
组合,分别移向细胞两级
4)减数分裂Ⅰ:后期
初级精母细胞
次级精母细胞
特点:一个初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞,
染色体数目减半,核DNA数目减半。
(二)减数分裂Ⅰ:末期
减数分裂Ⅰ(p20)
思考:减数分裂过程中染色体数目的减半发生在什么时候?
2个次级精母细胞
特点:细胞无同源染色体,
染色体散乱分布。
(三)减数分裂Ⅱ:前期
特点:染色体的着丝粒整
齐的排列在赤道板上。
次级精母细胞
(三)减数分裂Ⅱ:中期
次级精母细胞
特点:着丝粒分裂,姐妹
染色单体分开,成为两条
染色体,分别向细胞两极
移动(染色体数暂时加倍)。
(三)减数分裂Ⅱ:后期
特点:
减数分裂结束,
两个次级精母细胞
形成四个精细胞,
染色体数目减半
核DNA数目减半
精细胞
次级精母细胞
(三)减数分裂Ⅱ:末期
精子
精细胞
变形
头部
(细胞核)
尾部
(四)精子的变形
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
减数分裂间期:
前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)
末期:形成4个精细胞
4个精子
变形
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
精子形成过程:
染色体数减半
无同源染色体
末期:形成2个次级精母细胞
前期:染色体散乱分布
中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开(染色单体为0)
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
染色体复制、细胞体积增大
体细胞
有丝分裂、细胞分化
(染色体数:2n)
(染色体数:2n)
(染色体数:2n)
(染色体数: n)
(染色体数: n)
(染色体数: n)
二、卵细胞的形成过程
1.人和其他哺乳动物卵子形成场所:卵巢
→卵巢
腹腔
→卵泡
→卵原细胞
1.出现两次细胞不均等分裂。
2.卵细胞的形成不需要变形。
2. 过程
第一极体
第二极体(退化)
不均等分裂
均等分裂
不均等分裂
只产生一个卵细胞,无需变形
1.染色体行为和数目变化一样;
2.产生子细胞均为4个,且染色体数目减半
3.卵细胞形成过程:
1个卵原细胞(染色体数:2n)
1个初级卵母细胞(染色体数:2n)
1个次级卵母细胞+1个第一极体(染色体数:n)
1个卵细胞+3个第二极体(染色体数:n)
体细胞(染色体数:2n)
有丝分裂、细胞分化
同源染色体分离(非同源染色体自由组合)
同源染色体排列在赤道板两侧
形成1个次级卵母细胞和1个第一极体
细胞体积增大、染色体复制
前期:
联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)
中期:
后期:
末期:
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期:染色体散乱分布
中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
末期:1个卵细胞+3个第二极体
减数分裂前的间期:
染色体数减半
无同源染色体
辨析各个时期细胞图
4.图像识别
技巧:一数二看三判断
一数
染色体
数目
奇数
偶数
减数分裂Ⅱ
二看有无
同源染色体
有
无
减数分裂Ⅱ
三判断
同源染色体行为
无联会、不出现四分体(有丝分裂)
联会、同源染色体分离(减数分裂Ⅰ)
一定无同源染色体
辨析各个时期细胞图
有丝分裂中期
减Ⅰ中期
减Ⅱ 中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
次级精母细胞
或第一极体
次级
卵母细胞
减数分裂是进行 的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目 的细胞分裂。在减数分裂前,染色体复制 ,而细胞在减数分裂过程中连续分裂 。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞中的 比原始生殖细胞的减少 。
有性生殖
一半
一次
两次
染色体数目
减半
5、减数分裂的概念(p22)
(1)范围:
有性生殖的生物
(2)时期:
原始生殖细胞→成熟生殖细胞
(3)特点:
染色体复制1次,细胞连续分裂2次。
(4)结果:
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少了一半。
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ的比较
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
细胞名称 初级性母细胞→次级性母细胞 次级性母细胞→成熟生殖细胞
着丝粒 不分裂 分裂(后期)
染色体数目 2N→N,减半 N→2N→N,不减半
DNA数目 4C→2C,减半 2C→C,减半
染色体主要行为 联会(交叉互换),同源染色体分离 着丝粒排列在赤道板上,姐妹染色单体分开
同源染色体 有 无
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(四分体)发生在:
3.同源染色体分离发生在:
4.染色体着丝粒分裂发生在:
5.染色体数目减半发生在:
6.DNA数目减半发生在:
减数分裂前的间期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅰ完成时
减数分裂Ⅰ完成时
减数分裂Ⅱ完成时
性原 细胞 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 成熟生殖细胞
染色体
染色单体
DNA
1、数量变化规律:
三、减数分裂过程中染色体、染色单体、DNA含量变化
2N
2N-4N
0-4N
2N
2N-N
2N
2N
4N
4N
4N
4N
4N-2N
4N
4N
4N-2N
N
2N
2N-N
N-2N
N
2N-0
2N
2N
0
0
N
2N
2N
2N-N
N
2N
0
2N
2N
4N
虚线:染色体变化曲线
次级性母细胞
性原细胞
初级性母细胞
成熟生殖细胞
间期
减I
减II
前
后
中
末
前
后
中
末
实线:DNA 变化曲线
DNA分子复制
着丝粒分裂
平均分配到子细胞
平均分配到子细胞
染色单体变化曲线
四、观察减数分裂固定装片
1.实验原理
根据细胞中的染色体_____、______、_____ 的变化,识别减数分裂的各个时期。
形态
位置
数目
2.实验流程
(1)装片的制作(同有丝分裂装片制作过程)
解离→漂洗→染色→制片。
(2)显微观察
思考:
1.为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料?
2.视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗?
染色体数目较少,染色体较大,易于观察。
解离时细胞已被杀死,不可能动态变化。
1.定义:
五、受精作用
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程(p27)
卵细胞
2.过程
(1)细胞膜融合精子头部进入卵细胞,尾部留在外面。
卵细胞
卵细胞
(2)卵细胞细胞膜发生变化,阻止其他精子进入。
卵细胞
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合,使彼此的染色体会合在一起。(p27)
卵细胞
实质
受精卵
1
1
2
2
3.结果
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)
受精卵中重新具有同源染色体
4.精卵识别的基础:
细胞膜上的糖蛋白
5.精卵融合体现:
细胞膜的流动性
6.受精卵中遗传物质的来源:
①核内DNA(染色体):一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)
②细胞质:几乎都来自卵细胞(母方)
7.减数分裂和受精作用的意义(p27)
1)对维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对生物的遗传和变异都具有重要的意义。
2)使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性。
原因:A.减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性。
B. 受精过程中卵细胞和精子的结合具有随机性。
课后作业
自行复习!!!
考试范围:必修一第六章
必修二所学内容
师说小册子:检测案5、6
下课休息一下!