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(共36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
四.配子中染色体组合的多样性
建立减数分裂中染色体变化的模型
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。
同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？
“一母生九子，九子各不同。”
四.配子中染色体组合的多样性
建立减数分裂中染色体变化的模型
目的要求：①加深对减数分裂过程及其特点的认识。
②理解配子中染色体组合的多样性。
③领悟减数分裂的意义。
(1)模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
(1)模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
建立减数分裂中染色体变化的模型
四.配子中染色体组合的多样性
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
建立减数分裂中染色体变化的模型
①模拟细胞中只有一对同源染色体的情况
同源染
色体分离
次级精母细胞（A）
次级精母细胞（B）
染色单
体分开
染色单
体分开
染色体
复制
初级精母细胞
精原细胞
共能产生2种配子
四.配子中染色体组合的多样性
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
建立减数分裂中染色体变化的模型
①模拟细胞中只有一对同源染色体的情况
四.配子中染色体组合的多样性
四个配子、两种配子
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
建立减数分裂中染色体变化的模型
同源染
色体分离
次级精母细胞（A）
次级精母细胞（B）
染色体
复制
同源染色体分离的同时，非同源染色体表现为自由组合(减数分裂I后)
可能性②
初级精母细胞
可能性①
精原细胞
②模拟细胞中有两对同源染色体的情况
四.配子中染色体组合的多样性
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
建立减数分裂中染色体变化的模型
②模拟细胞中有两对同源染色体的情况
共能产生4种配子
四.配子中染色体组合的多样性
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
建立减数分裂中染色体变化的模型
②模拟细胞中有两对同源染色体的情况
共能产生4种配子
可能性①
可能性②
四.配子中染色体组合的多样性
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
③模拟细胞中有三对同源染色体的情况
共能产生8种配子
四.配子中染色体组合的多样性
（2）模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
A
a
B
b
AAaa
BBbb
复制
AA
BB
aa
bb
AA
bb
aa
BB
或
AB
AB
ab
ab
Ab
Ab
aB
aB
A和a表示一对同源染色体，B和b表示一对同源染色体。
自由组合定律解释：
四.配子中染色体组合的多样性
（3）模拟减数分裂过程中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
建立减数分裂中染色体变化的模型
不发生交叉互换时
发生交叉互换时
四.配子中染色体组合的多样性
4个2种
4个4种
（3）模拟减数分裂过程中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
A
B
a
b
AAaa
BBbb
复制
AA
BB
aa
bb
AA
bb
aa
BB
AB
AB
ab
ab
Ab
Ab
aB
aB
或
A和a表示一对同源染色体，B和b表示一对同源染色体。
四.配子中染色体组合的多样性
连锁互换定律解释：
四.配子中染色体组合的多样性
探究·实践：建立减数分裂中染色体变化的模型
规律总结：配子染色体类型的分析
一个卵原细胞
产生1种配子(1个)
一个精原细胞
没有交叉互换
存在交叉互换
产生2种配子(4个)
产生4种配子(4个)
①一个性原细胞
②生物个体[多个精(卵）原细胞]
①单个精(卵)原细胞
精(卵)原细胞中同源染色体(对) 可能形成的配子类型(种)
1
2
3
n
21
22
23
2n
正常人细胞中有23对染色体,可能形成的配子种类为_____种
223
② 一个生物体
不考虑交叉互换
产生2n种配子
考虑交叉互换
产生大于2n种配子
四.配子中染色体组合的多样性
建立减数分裂中染色体变化的模型
讨论1. 描述减数分裂中染色体的数目和主要行为变化，分析其意义。
在减数分裂Ⅰ中:同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离并移向细胞两极、细胞中染色体数目减半。
在减数分裂Ⅱ中:每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分离进入子细胞。
减数分裂产生了多种多样的配子,配子中的染色体数目减半,为之后通过受精作用使同一双亲的后代呈现多样性,并维持每种生物前后代染色体数目的恒定。总的来说，减数分裂和受精作用共同保证了生物遗传的稳定性和多样性。
讨论2. 说说减数分裂产生多种配子的原因
① 减数分裂Ⅰ后期：
同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
② 减数分裂Ⅰ前期(四分体时期):
同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
四.配子中染色体组合的多样性
探究·实践：建立减数分裂中染色
减数分裂Ⅰ不分离
减数分裂Ⅱ不分离
正常减数分裂
减数分裂异常情况分析
四.配子中染色体组合的多样性
正常人有23对染色体。有一种叫“21三体综合征”（唐氏综合征）的遗传病，患者智力低下，身体发育缓慢。对患者进行染色体检查，发现患者的21号染色体不是正常的1对，而是3条。
染色体组型
减数分裂异常情况分析
四.配子中染色体组合的多样性
减数分裂异常情况分析
1.减数第一次分裂发生差错
两个异常的次级精母细胞继续分裂（正常）最后产生四个异常的子细胞
21号染色体不发生分离
多一条21号染色体
21号
21号
21号
21号
缺少21号染色体
缺少21号染色体
多一条21号染色体
染色单
体分开
染色单
体分开
四.配子中染色体组合的多样性
减数分裂异常情况分析
2.减数第二次分裂发生差错
21号
21号
21号
21号
缺21号染色体
多一条21号染色体
21号染色体正常发生分离
姐妹染色单体分开后移向了同一极
不良的环境条件会影响原始生殖细胞的减数分裂,从而影响生殖细胞的形成。
五.受精作用
1.概念:
卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程:
卵细胞
精子
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应，阻止其他精子再进入
精子和卵细胞的细胞核相融合，彼此染色体会合在一起
受精卵
精子接触卵细胞，依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别
受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目,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)。
3.实质:
精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,彼此的染色体会合在一起。
4.结果:
而细胞质中的遗传物质几乎全部来源于卵细胞。
(1)细胞膜和核膜上糖蛋白的识别功能
(2)生物膜的流动性
五.受精作用
5.意义:
减数分裂
交叉互换
非同源染色体自由组合
配子（精子、卵细胞）的多样性
雌(卵细胞)、雄配子(精子)的结合的随机性
提高后代的变异力；多样性，进而推动生物进化。
配子（精子、卵细胞）中染色体减半
受精卵中染色体恢复到与体细胞相同
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。
受精作用
每一种生物在繁殖过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用两个方面，分别对遗传的稳定性与多样性的原因进行综合概括，并用尽量简练的语言表述出来（填写在下表空格内）。
思维训练：综合概况
五.受精作用
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
配子种类繁多
雌雄配子随机结合
2N→N
N→2N
六.总结
减数分裂染色体、DNA与染色单体数目变化
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体
染色单体
DNA
图形
名称
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
精细胞
2N→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N
2N→N
2N
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
2N→N
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
4N
0
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
间期
减Ⅱ前
2N
N
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ中
减Ⅱ后
G1
G2
S
减Ⅱ
末
精细胞
C
D
每个细胞中染色体数目
A
B
同源染色体分离
染色体数目减半
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体
E
F
细胞分裂成两个子细胞,染色体数目减半
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色体
2N
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
2N→N
六.总结
4N
0
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
间期
减Ⅱ前
2N
N
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ中
减Ⅱ后
G1
G2
S
减Ⅱ
末
精细胞
B
C
D
E
A
染色体复制，形成染色体单体
细胞一分为二，染色单体减半
着丝粒分裂，染色单体变为染色体
染色单体数目变化曲线
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
染色单体
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
六.总结
4N
0
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
间期
减Ⅱ前
2N
N
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ中
减Ⅱ后
G1
G2
S
减Ⅱ
末
精细胞
核DNA数目变化曲线
A
B
C
D
E
F
DNA复制
细胞一分为二
细胞一分为二
间期 减数第一次分裂 减数第二次分裂
前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期
DNA
2N→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N
2N→N
六.总结
2
0
次级精母细胞
精原细胞
初级精母细胞
间期
减Ⅱ前
1
减Ⅰ前
减Ⅰ中
减Ⅰ后
减Ⅰ末
减Ⅱ中
减Ⅱ后
G1
G2
S
减Ⅱ
末
精细胞
A
染色体复制
着丝粒分裂
一条染色上DNA数
B
C
D
六.总结
六.总结
染色单体
DNA
染色体
精原细胞
初精母
次精母
次精母
精子
有丝分裂和减数分裂过程中的柱状图辨析
2n
4n
六.总结
(间期)
1N
2N
4N
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精子(卵)细胞
间期
前期
中期
后期
末期
减数分裂
有丝分裂
受精作用
染色体
DNA
有丝分裂和减数分裂图像辨析
子细胞
区别 有丝分裂 减数分裂
区别 形成细胞类型
染色体复制数 细胞分裂次数
有无同源染色体
非同源染色体行为
子细胞数目
染色体数目
子细胞间的遗传物质
相同点
体细胞
原始生殖细胞
染色体复制一次,
细胞分裂一次
染色体复制一次，
细胞连续分裂两次
2个
4个精子或1个卵子和3个极体
亲子细胞染色体数目相等
染色体数目减一半
有同源染色体,会发生联会,形成四分体,彼此分离,交叉互换等行为
有同源染色体,但无联会、四分体、分离等行为
①染色体都只复制一次
有丝分裂和减数分裂比较
自由组合
不出现自由组合
不一定相同
相同
②都有核膜核仁的消失和重现过程；都有纺锤体的出现
③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象
六.总结
减数分裂与有丝分裂图像辨析
(1)前期
有无同源染色体
减数第一次分裂
有丝分裂
减数第二次分裂
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
前期
前期
六.总结
前期
无→
有
同源染色体是否联会
是→
否→
前期
前期
减数分裂与有丝分裂图像辨析
减数第一次分裂
有丝分裂
减数第二次分裂
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
中期
中期
中期
六.总结
(2)中期
有无同源染色体
无→
有
中期
有无四分体
有→
无→
中期
中期
减数分裂与有丝分裂图像辨析
减数第一次分裂
有丝分裂
减数第二次分裂
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
后期
后期
后期
六.总结
(3)后期
每一极有无同源染色体
无
有→
后期
有无姐妹染色单体
有→
无→
后期
中期
六.总结
精子与卵细胞形成过程图像分析
A
B
C
D
判断依据：
细胞质分配
不均等
有同源染色体→
初级卵母细胞（如图A）
无同源染色体→
次级卵母细胞（如图C）
均等
有同源染色体→
初级精母细胞（如图B）
无同源染色体→
次级精母细胞或极体（如图D）
六.总结
图像辨析
有无同源染色体
无→
有
减Ⅱ
细胞质分配
不均等分裂→
均等分裂→
是否联会
无→
有
有丝分裂
细胞质分配
不均等分裂→
均等分裂→
染色体数目
偶数→
奇数→
减Ⅱ
第一极体或次级精母细胞的减Ⅱ
一定为次级卵母细胞的减Ⅱ
初级精母细胞的减Ⅰ
初级卵母细胞的减Ⅰ
六.总结
例.判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期，形成的子细胞是什么？
甲:__________分裂的___期,子细胞为______________
减数第一次
后
次级精母细胞
乙:__________分裂的___期,子细胞为______________
减数第二次
后
精细胞或极体
丙:__________分裂的___期,子细胞为______________
有 丝
后
体细胞
丁:__________分裂的___期,子细胞为______________
减数第二次
后
卵细胞和极体
图像辨析

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