课件118张PPT。第二章 基因和染色体的关系第一节 减数分裂和受精作用一、减数分裂?推理:错 误4N4N2N2N配子体细胞 如图为果蝇的配子的染色体与体细胞的染色体,二者有什么区别,配子能不能通过有丝分裂形成?魏斯曼预言与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼(A.Weismann,1834—1914)从理论上预测: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,精子和卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。
这个过程实际上是特殊的有丝分裂——减数分裂 什么是减数分裂?减数分裂有何特点?
学生阅读教材16——19页,说出减数分裂的概念并找出减数分裂特点。
二、精子和卵细胞的形成过程 1.精子的形成过程 2.卵细胞的形成过程一、减数分裂的概念三、减数分裂与有丝分裂的比较 一、减数分裂的概念 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。进行有性生殖的生物从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中。染色体只复制一次,而细胞分裂两次成熟生殖细胞中染色体数目比原始生殖细胞的减少一半范围:
时期:
特点:
结果: 细胞连续分裂两次,而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。如:精原细胞 → 精子事例:人的精原细胞46条染色体→精子23条。请问:这些成群结队的精子从哪里来的?睾丸精原细胞(原始生殖细胞P16)1、精子形成的过程睾丸(1)场所:(2)、精子的形成过程P17精原细胞→初级精母细胞(减 Ⅰ)
→ 次级精母细胞(减 Ⅱ)
→ 精细胞(变形)→精子1、减Ⅰ前间期P18 精原细胞经过染色体复制(DNA分子复制和蛋白质的合成),体积稍稍增大,成为初级精母细胞。精原细胞减数第一次分裂2、减Ⅰ前期P18同源染色体配对(联会)形成四分体联 会四分体 1、同源染色体:(对)配对的两条染色体
形状和大小一般都相同
一条来自父方,一条来自母方体细胞中有无同源染色体?2、联会:同源染色体两两配对的现象a a’b b’cc’dd’A B C D3、四分体:联会后的每对同源染色体 含有四条染色单 体,叫做四分体1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体X、Y弄清几个概念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,着丝点 个。
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,分是: 。 4882A和B;C和D144非同源染色体姐妹染色单体练习题22同源染色体联
会,形成四分体
(为什么要出现
这一现象)四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换交叉互换各对同源染色体排列在赤道板上,
每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。3、减Ⅰ中期P18同源染色体彼此分离,
分别向细胞的两极移动。4、减Ⅰ后期P18非同源染色体自由组合。aBAbab
AB
5、减Ⅰ末期次级精母细胞一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞。次级精母细胞
(减Ⅰ末期)1、同源染色体配对——联会(形成四分体)。 2、四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。3、同源染色体分离,分别移向细胞两极,非同源染色体自由组合
4、分裂产生的细胞中染色体数目减半。减数第一次分裂的特点第一次分裂的间期1、减Ⅱ前期2、减Ⅱ中期3、减Ⅱ后期减数第二次分裂 减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不复制。 4、减Ⅱ末期次级精母细胞精子精细胞精细胞变形成精子的过程不在减Ⅱ末期内。精细胞(减Ⅱ前期) 整个过程细胞中没有同源染色体存在,染色体不再复制.每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开。减数第二次分裂的特点精原细胞精细胞精子精原细胞的减数分裂 根据减数分裂过程染色体行为变化, 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.同源染色体分离发生在:
4.染色体数目减半发生在:
5. DNA数目减半发生在:减Ⅰ前的间期减Ⅰ前期减Ⅰ后期减Ⅰ分裂末期减ⅠⅡ分裂末期0NN02N2N2NN2N2NN2N2NN2N4N2N4N4N2N4N4N2N4N4N2N4N02N2N精子形成过程中DNA、染色体、染色单体数目的变化总结精子形成过程:精子形成过程中,DNA、染色体数目变化的曲线图DNA染色体(同源染色体的分离)(着丝点的分裂)精子的种类一个精原细胞(含N对同源染色体)可能产生精子的种类:一个精原细胞(含N对同源染色体)实际产生精子的种类:(由精子中染色体的类型决定)一个精巢中(每个精原细胞含N对同源染色体)可能或实际产生精子的种类:2n种2n种2种观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片 ——视频2、卵细胞形成的过程卵巢(一)场所:(二)过程:精原细胞卵原细胞 初级卵母细胞 次级卵母细胞 第一极体 极体 极体 极体 卵细胞的形成过程卵细胞 相同相同不同可见:一个卵原细胞经过两次细胞分裂只形成一个卵细胞,卵细胞中染色体数目是卵原细胞中的一半。三个极体都退化消失。卵细胞的种类一个卵原细胞(含N对同源染色体)可能产生卵细胞的种类:一个卵原细胞(含N对同源染色体)实际产生卵细胞的种类:(由卵细胞中染色体的类型决定)一个卵巢中(每个卵原细胞含N对同源染色体)可能或实际产生卵细胞的种类:2n种2n种1种拓展延伸与精子形成过程的比较①形成部位不同精子——睾丸卵细胞——卵巢②产生生殖细胞的数目不同1个精原细胞→4个精子卵原细胞——1个卵细胞③细胞质的分裂方式不同精子形成过程中,细胞质均等分裂卵细胞形成过程中,两次不均等分裂④是否经过变形精细胞变形成精子卵细胞不经过变形⑤体积大小不同精子——较小卵细胞——较大复制一次 / 分裂一次
2
2n→4n→2n
2n→4n→2n
0→4n→0
不联会、无四分体形成
在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间维持遗传性状的稳定
体细胞(2n)
原始生殖细胞(2n)
复制一次 / 分裂二次
1或4
2n→n→2n→n
2n→4n→2n→n
0→4n→2n→0
联会后形成四分体
减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目的恒定。
以细胞中是否含有同源染色体作为辨别的主要依据。进行减数第二次分裂的细胞没有同源染色体,进行有丝分裂的细胞有同源染色体。1、有丝分裂与减数分裂的染色体行为比较⑴间期:染色体行为完全相同染色体复制过程DNA的复制有关蛋白质的合成结果:1个染色体1 对姐妹染色单体⑵前期:染色体行为有所不同有丝:减Ⅰ:只有形态改变丝状染色质缩短变粗染色体先联会后形态改变同源染色体联会缩短变粗四分体(1个四分体=2个同源染色体=4个染色单体=4个DNA分子)⑶中期:染色体位置改变染色体排列整齐但整齐程度不同有丝:着丝点都排在赤道板面上。减Ⅰ:四分体排在赤道板上下两侧⑷后期染色体行为截然不同有丝:着丝点分裂,导致姐妹单体分开成为染色体,然后平均分配到细胞两极。减Ⅰ:同源染色体分离,每对同源染色体细胞两极各得1个结果不同染色体数目有丝:染色单体消失,整个细胞内染色体增倍。减Ⅰ:染色单体依然,整个细胞内染色体不增倍每一极是否含同源染色体有丝: 有减Ⅰ: 无⑸末期:结果不同子细胞种类不同有丝:体细胞减Ⅰ:次级性母细胞(次级精母或卵母)和第一极体子细胞的染色体数目不同有丝:不变(恒定),与母细胞相等,减Ⅰ:减半(染色体减半发生在减数第一次分裂)子细胞的染色体种类不同有丝:仍含有同源染色体减Ⅰ:已无同源染色体(1)有丝分裂与减数第一次分裂的染色体行为比较(2)有丝分裂与减数第二次分裂的染色体行为比较异同点⑴相同点:⑵区别:除间期外,其余每一时期染色体行为完全一致。①间期染色体是否复制有丝:减Ⅱ:染色体要进行复制染色体不再复制。②母细胞中的染色体种类有丝:减Ⅱ:前期、中期整个细胞内以及后期的每一极都有成双成对的同源染色体前期、中期整个细胞内以及后期的每一极都已无成对的同源染色体③子 细胞中的染色体种类有丝:减Ⅱ:含同源染色体无同源染色体④子 细胞中的染色体数目有丝:减Ⅱ:染色体不减半,等于母细胞。染色体减半,等于二分之一原始生殖细胞。⑤子细胞类型有丝:减Ⅱ:体细胞生殖细胞(精子细胞和卵细胞)和第二极体2、有丝分裂与减数分裂过程中的两种数目变化比较有丝分裂过程中,DNA、染色体数目变化的曲线图减数分裂过程中,DNA、染色体数目变化的曲线图DNA染色体(同源染色体的分离)(着丝点的分裂)3、有丝分裂与减数分裂图像鉴别问题:甲、乙、丙、丁四图分别表示某种生物正在进行细胞分裂,据图回答:(1)甲图表示_______________;产生的子细胞是____________;(2)乙图表示_______________;产生的子细胞是____________;(3)丙图表示_______________;产生的子细胞是____________;(4)丁图表示_______________;产生的子细胞是____________.减Ⅰ后期次级精母细胞有丝分裂后期体细胞减Ⅱ后期精细胞或极体减Ⅱ后期精细胞或极体可见:图形辨析的基础是熟练掌握两种分裂方式不同时期的特征。方法:(1)确定图形所处时期,抓住染色体的位置。前期:染色体排列在整个细胞中;中期:染色体排列在赤道板上; (赤道板上,关键是俯瞰还是侧看)后期:染色体分别移向细胞两极。(2)确定哪种分裂、哪个时期、叫什么名称?
要抓住本质特征:染色体的行为有丝分裂:有同染、无联会、无四分体减Ⅰ分裂:有同染、有联会、有四分体减Ⅱ分裂:无同染、(无联会、无四分体)有丝分裂:有同染、无四分体减Ⅰ分裂:有同染、有四分体减Ⅱ分裂:无同染共同点:着丝点排列在赤道板上有丝分裂:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,在细胞(每一极)中有同染;减Ⅰ分裂:同染分离,非同染自由组合。在细胞(每一极)中无同染,且每条染色体都含两个单体;减Ⅱ分裂:着丝点分裂,姐妹染色单体分开,在细胞(每一极)中无同染。通过上面的图解,我们可以总结得出:
识别不同分裂方式不同时期的操作方法看染色体的数目奇数(且无同染存在(后期看一极))——减Ⅱ偶数→看有无同染无同染→减Ⅱ有同染→看同染的行为出现联会、四分体同染分离同染的着丝点位于赤道板两侧四分体平分无上述同染的特殊行为→有丝分裂减Ⅱ技巧:一数二看三判断再见精子
(来自
父方)卵细胞
(来自
母方)受精有丝分裂受精卵体细胞同源染色体细胞中形状和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方的染色体,叫做同源染色体。同源染色体在减数分裂过程中会发生配对联会现象。方法:三看法一看有无同源染色体无:减 II (只看细胞一极) 有:进入二看有无联会现象无:则为有丝分裂有:进入三看细胞的分裂方式若为均等分裂则为精母细胞的减 I若为不均等分裂则为卵母细胞的减 I图形辨析若均等分裂则为第一极体、次级精母细胞若为不均等分裂则一定为次级卵母细胞的减 II判断上图各属于何种分裂?哪个时期?细胞名称及细胞所处的时期
该生物体有几条染色体
该生物的脱氧核苷酸链最多有几条
该生物可形成几种配子
该生物的一个精原细胞形成精子几种,该生物的一个卵原细胞形成卵细胞几种
一个精原细胞染色体最多达几条
人的次级精母细胞处于减数第二次分裂后期时,其内染色体条数和组成分别是?下列符号代表精子的染色体, A和 a是一对同源染色体,依次类推,下列哪四个精子来自同一个精原细胞?
A、aBc、Abc、aBc、AbC
B、 AbC、aBc、abc、abc
C、 aBc、Abc、ABc、abC
D、 AbC、aBc、aBc、AbC(多选)图(O)表示某精子,下列属于该精子形成过程的细胞图是 ( )右图为动物细胞示意图,它属于
A.第二极体 B.卵原细胞
C.第一极体 D.卵细胞
讨论人体精巢细胞中染色体数量及染色体组成情况?
1、精原细胞进行有丝分裂:
2、初级精母细胞:
3、次级精母细胞: 1、下图中的A、B、C分别表示某种生物的三个正在进行分裂的细胞,请根据图回答:
A、B、C细胞分别属于何种细胞增殖类型及时期?
A( ) B( )
C( )减数第一次分裂中期有丝分裂中期减数第二次分裂中期练习2.联会发生在 ( )
A.精(卵)原细胞 B. 初级精(卵)原细胞
C.次级精(卵)原细胞 D. 精(卵) 细胞 A3.发生联会的染色体是 ( )
A.一个来自父方一个来自母方的染色体
B.经过复制形成的完全相同的染色体
C.全都来自父方(或母方)的染色体
D.一对姐妹染色单体4.四分体可出现在 ( )
A.无丝分裂中 B.有丝分裂中
C.减数第一次分裂中 D.减数第二次分裂中
AC下列形成的原因是____________,图1中CD段形成的原因是__________________。
(2)图2中_________细胞处于图1中的BC段,图2中______________细胞处于图1中的DE段。
(3)就图2乙分析可知,该细胞含有_________条染色单体,染色体数与DNA分子数之比为_____。该细胞处于_______分裂的____________期,是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系;图2表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答:
(1)图1中AB段其产生的子细胞名称为_________________。9.一个精原细胞经过减数分裂,最终形成 个精子;一个卵原细胞经过减数分裂,最终形成 个卵细胞和 个极体,极体都将 。10.减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中的 的恒定性,对于生物的 和 都是十分重要的。四一三退化染色体数目遗传变异8、在减数分裂过程中,有关同源染色体的叙述,不正确的是:( )
A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体
B 、在减数第二次分裂中,大小、形状相同的染色体
C、一条来自父方,一条来自母方
D、在减数第一次分裂后期向两极移动B
某生物的体细胞中有24条染色体,分析:
(1)有丝分裂中期染色体数是( ),染色单体数是( ),后期的着丝点数是( )。
(2)减数第一次分裂后期,着丝点数是( ),染色单体数是( )
(3)减数第二次分裂后期,染色体数( ),减数第二次分裂末期染色体数是( )244848244824125.人的体细胞中有46条染色体,在四分体时期,每个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目,依次为 ( )
A.23对、46条、92条 B. 23对、23个、92条
C.46个、46个、92个 D. 46个、23个、46个6.已知A、a;B、b;C、c为三对同源染色体,来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是 ( )
A.AbC、aBc、AbC、aBc B.aBC、AbC、ABC、ABC
C.Abc、aBC、aBc、ABc D.Abc、AbC、abC、aBcBA7、在减数分裂过程中,有关同源染色体的叙述,不正确的是:( )
A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体
B 、在减数第二次分裂中,大小、形状相同的染色体
C、一条来自父方,一条来自母方
D、在减数第一次分裂后期向两极移动B1、依据生理特点,鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,最可靠的方法是检验它的( )
A、DNA的自我复制 B、自身的蛋白质合成
C、细胞质分裂成两部分的方式 D、是否出现星射线
2、在细胞有丝分裂过程中,染色体、染色单体、DNA三者数量比是1:2:2时,该细胞所处的时期是( )
A、末期和前期 B、后期和末期
C、中期和后期 D、前期和中期
练习练习3、某生物体细胞有4对同源染色体,若每对染色体含一对杂合基因,且具有显隐性,则该生物产生的精子中,全部为显性基因的概念是多少( )
A、1/4 B、1/8 C、1/16 D、1/32
4、在兔子的精细胞核中,DNA的重量为4,那么在有丝分裂前期时,其骨髓细胞核中DNA重量为( )
A、4 B、8 C、16 D、326、下图为3个不同时期的细胞分裂图,请据图回答:(1)图A属 ______分裂的 ______时期,细胞中有 __________条染色单体。
(2)图B处于_________期,此细胞的名称是________ , 其分裂后的子细胞叫_____ ,含有___条染色体,________条染色单体。
(3)图C处于_____期,细胞名称为_______,它分裂后得到的子细胞是_____.
(4)A、C两图中染色体数之比为____ ,DNA分子数之比为 _________。7、下图为一种二倍体高等生物细胞分裂过程中某时期的示意图,请回答:
(1)该细胞所处分裂期为 ,它的名称是_____________。
(2)该生物的体细胞中染色体最多时为 条,染色单体最多是为 条,DNA分子最多时为 个。下图的五个细胞是某种生物不同细胞分裂的示意图,(假设该生物的体细胞只有4条染色体)请回答以下问题:1)A、B、C、D、E中属于有丝分裂的是__________
2)A细胞有__条染色体,有__个DNA分子,属于__期。3)具有同源染色体的细胞有___________。
4)染色体暂时加倍的细胞有_______。
5)不具有姐妹染色单体的细胞有________。
6)A细胞经分裂形成的子细胞是_________,染色体有______条。
44.假设某动物的一个体细胞核中DNA含量为2个单位(2C)。
1)请在下图中绘出该动物的初级精母细胞减数分裂过程中,一个细胞核DNA含量变化的示意图。
2)填空说明下列DNA含量变化的原因:
①由精原细胞变成初级精母细胞时,组成染色体的DNA分子进行___________,核DNA含量的变化是_______________。
②第一次分裂:同源染色体___________,一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞,一个细胞核DNA_______。
③第二次分裂:姐妹染色单体分离,成为两个染色体,_____个次级精母细胞分裂成四个精子细胞,一个细胞核DNA含量的变化是_________。
二 受精作用 父亲体内的 所有精原细胞,染色体组成并无差别;母亲体内的卵原细胞也是如此。可是,“一母生九子,九子各不同”,同样的精(卵)原细胞会产生不同的配子吗?建立减数分裂中染色体变化的模型 模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化;
模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合;
想一想:体细胞中有N对同源染色体的生物减数分裂可以形成多少种配子呢?(一)配子中染色体组合的多样性
1.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合
(1)一个含n对同源染色体的精原细胞,经减数分裂产生的精子类型有 种;
(2)一个含n对同源染色体的卵原细胞,经减数分裂产生的精卵细胞类型有 种;
(3)体细胞含有n对同源染色体的生物个体,经减数分裂产生的配子类型有 种。
2.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。212n(二)受精作用
1.概念:
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。 2.过程:
精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面→卵细胞细胞膜外面出现了一层特殊的膜以阻止其他精子再进入→精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇→二者的染色体会合。 3.结果:
受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目,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)。
4意义:减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。高等动物(2N)受精卵(2N)卵细胞(N)精子(N)有丝分裂受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用:母细胞间期前期中期后期末期子细胞子细胞植物有丝分裂过程