资源简介

(共32张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个问题始终没有解决：
基因在细胞中究竟有没有物质基础呢？
孟德尔所假设的颗粒状的因子，究竟是不是物质的实体？如果是，又存在于细胞中什么位置？
第1节 减数分裂和受精作用
（第1课时）
1.减数分裂的含义是什么
2.配子的形成为什么必须经过减数分裂
3.减数分裂是怎样进行的
本节聚焦：
真核细胞：
原核细胞：
有丝分裂
无丝分裂
减数分裂
体细胞
生殖细胞
温故知新：
1.细胞的分裂方式：
2.有丝分裂：（以高等动物为例）
特点：染色体复制一次，细胞分裂一次
结果：子细胞和亲代细胞染色体数相同
意义：保持了亲代和子代之间遗传的稳定性
二分裂
形成生殖细胞
假设进行有性生殖的生物以有丝分裂的方式产生两性生殖细胞。
精子
卵细胞
受精卵
受精作用
细胞分裂
细胞分化
（92）
（46）
（46）
男
女
（46）
（46）
（92）
生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式。
个体
魏斯曼
（A.Weismann，1834-1914）
德国动物学家魏斯曼从理论上预测：
在精子和卵细胞成熟的过程中，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，染色体数目得以恢复正常。
受精卵
有丝分裂
细胞分化
受精作用
精子
卵细胞
父亲
母亲
减数分裂
减数分裂
（46）
（46）
（23）
（23）
（46）
（46）
减数分裂的预测
这个天才的预见被其他科学家通过显微镜观察所证实！
随机减少一半？
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 。
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：配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？
问题探讨：
♂
♀
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
同源染色体：
减数分裂过程中，配对的两条染色体，形状、大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方。
同源染色体两两配对的现象
——联会
练习：同源染色体指（ ）
A．一条染色体复制形成的两条染色体
B．分别来自父亲和母亲的两条染色体
C．形态特征大体相同的两条染色体
D．减数分裂过程中联会的两条染色体
D
减数分裂(Meiosis) 22页
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。
精(卵)原细胞
初级精(卵)母细胞
次级精(卵)母细胞
精(卵)细胞(或极体)
图2-6 减数分裂示意图
减数分裂
植物的__________________________
动物的__________________________
5.场所：
在减数分裂前，染色体只复制一次，而细胞在减数分裂过程连续分裂两次
4.过程：
原始生殖细胞产生成熟生殖细胞时
2.时期：
进行有性生殖的生物
1.范围：
染色体数目减半
3.特点/结果：
雄：花药 雌：子房
雄：睾丸或精巢 雌：卵巢
一定是真核生物
精子的形成过程
睾丸中的曲细精管（人、哺乳动物）
1、场所：
精原细胞
有丝分裂
减数分裂
大量精原细胞
精细胞
（原始雄性生殖细胞）
精子
变形
染色体复制一次（间期）
细胞分裂两次（分裂期）
减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）
减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）
染色体数目与
体细胞数目相等
1个初级精母细胞
：
间期
1个精原细胞
减数分裂前的间期
精子的形成过程
特点：
染色体/DNA复制
相关蛋白质合成
细胞体积增大
染色体数目不变
形成姐妹染色单体，以着丝粒相连
染色质丝状态
精子的形成过程
减Ⅰ前期
初级精母细胞
特点：
膜仁消失现两体
（染色体、纺锤体）
同源染色体发生联会，形成四分体
四分体的非姐妹染色单体间可能发生互换
1个四分体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
= 同源染色体
= 染色体
= 染色单体
= DNA分子
= 脱氧核苷酸链
1对
2条
4条
4个
8条
含有4条染色单体
精子的形成过程
减Ⅰ中期
初级精母细胞
特点：
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
有丝分裂中期：
每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
精子的形成过程
减Ⅰ后期
初级精母细胞
特点：
同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动
细胞的每一极只得到各对同源染色体中的一条
（非同源染色体自由组合）
减I后期着丝粒没有分裂，
染色体数目未变化
精子的形成过程
减Ⅰ末期
初级精母细胞→次级精母细胞
特点：
1个初级精母细胞形成两个次级精母细胞
染色体数目
2个次级精母细胞
1个初级精母细胞
减半！
减数分裂过程中，染色体减半发生在减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅰ
减数分裂
前的间期
前期
中期
后期
末期
精原细胞
染色体
复制
初级精母细胞(复制后到分裂前)
同源染色体
联会
每对同源染色体
排在赤道板两侧
同源染色体分离
非同源染色体自由组合
染色体数
DNA分子数
染色单体数
2N→2N
2N→4N
0 →4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
2N
4N
4N
次级
精母细胞
细胞分裂
1N
2N
2N
减数分裂过程中，染色体减半发生在减数分裂Ⅰ
染色体数目减半
精子的形成过程
减Ⅱ前期
次级精母细胞
特点：
形成纺锤体，着丝粒附着于纺锤丝
染色体依然由姐妹染色单体组成
染色体数目与减Ⅰ前期相比
此时细胞中_____同源染色体
减半！
减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期很短， 染色体不再复制。
减数分裂Ⅱ相当于一次有丝分裂。
无
精子的形成过程
减Ⅱ中期
次级精母细胞
特点：
纺锤丝牵引着着丝粒，使染色体整齐排列在赤道板上
精子的形成过程
减Ⅱ后期
次级精母细胞
特点：
着丝粒一分为二，姐妹染色单体分开，形成两条子染色体，分别移向两级
染色体数目
暂时加倍回2n
精子的形成过程
减Ⅱ末期
次级精母细胞→精细胞
特点：
膜仁重现失两体
2个次级精母细胞形成4个精细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞
减Ⅱ末期
染色体数目2n→n
减数分裂Ⅱ
次级精母细胞
前期
中期
后期
非同源染色体
散乱排布在纺锤体中
着丝粒
排在赤道板上
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
精细胞
分裂成两个
精细胞
染色体数
DNA分子数
染色单体数
N
2N
2N
N
2N
2N
N→2N
2N
2N →0
2N→N
2N→N
0
与有丝分裂过程基本相同
末期
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
DNA
染色体
染色单体
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
次级精母细胞
2N
4N
精原细胞
DNA变化曲线
初级精母细胞
精细胞
N
染色单体变化曲线
染色体变化曲线
4
8
2
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
无
有，分离
不分裂
分裂
着丝粒分裂，
姐妹染色单体分开
①同源染色体联会；
②四分体中非姐妹染色单体
发生互换；
③同源染色体分离，
非同源染色体自由组合
减数分裂Ⅰ的实质是
减数分裂Ⅱ的实质是
同源染色体分离
姐妹染色单体分开
精子的形成过程
变形(不属于减数分裂过程）
精细胞
精子
精细胞经变形，形成蝌蚪状的精子，头部含有细胞核，尾长，能够摆动。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
小结
1个精原细胞（染色体数:2n）
1个初级精母细胞（染色体数:2n）
2个次级精母细胞（染色体数:n）
4个精细胞（染色体数:n）
体细胞（染色体数:2n）
有丝分裂、细胞分化
间期：染色体复制
前期：同源染色体联会,四分体非姐妹染色单体互换
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）
末期：细胞分裂
着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，细胞分裂
4个精子（染色体数:n）
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
减数分裂前的间期
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10
练习：精子形成的顺序依次是：
4→5 →7 →2 →9 →6 →8 →10 →1 →3
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
染色体数=着丝粒数;
课本P23
前期
末期
后期
中期
1、减数第一次分裂（初级精母细胞）
在这次分裂过程中，由于同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此，减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ。
四、精子形成过程总结
2、减数第二次分裂（次级精母细胞）
减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。
前期
末期
后期
中期
减数分裂II
精细胞
精子
变形
（4）精子形成过程总结
精原细胞
精原细胞
初级精母细胞
染色体复制
次级精母细胞
联会、四分体（非姐妹染色单体互换）
同源染色体分离、非同源染色体自由组合
精细胞
着丝粒分裂
姐妹染色单体分开
精子
变形
有丝分裂
减数分裂
课堂小结

展开更多......

收起↑