资源简介

(共63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
分
分
裂
间
期
分
裂
期
前期
中期
后期
末期
子细胞
细胞周期：指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
细胞周期
分裂间期：
90-95%
分裂期：
5-10%
前期
中期
后期
末期
G1
S:DNA复制
G2
旧知回顾
有丝分裂
染色体数
染色单体数
DNA数
染色体,染色单体和DNA的关系
复制
着丝粒分裂
说明：
1、染色体数以着丝粒数为标准。
2、DNA数以线条数目为标准。
3、染色单体是特指连在一起的姐妹染色单体（0或2）
1 1 2
0 2 0
1 2 2
G1
S
G2
DNA复制
分裂间期
——物质准备
间期（初）
间期（末）
核膜
核仁
染色质
分裂间期
染色体:
4----4
DNA:
4----8
染色单体:
0----8
特点：1、DNA的复制
2、有关蛋白质的合成
3、细胞有适度的生长
复制合成单体生
①核膜、核仁消失
②出现染色体、出现纺锤体
③染色体散乱分布在纺锤体中央。
间期
前期
纺锤丝
染色体
着丝粒
1、前期
两消两现一散乱
染色体:
4----4
DNA:
8----8
染色单体:
8----8
有丝分裂过程（以高等植物为例）
①染色体的形态稳定和数目最清晰
②着丝粒整齐的排列在赤道板上
前期
中期
　辨认最好时期
形定数晰赤道齐
2、中期
假想的，不存在
染色体:
4----4
DNA:
8----8
染色单体:
8----8
①着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体。并分别向两极移动
②染色单体消失，染色体数目加倍。DNA数不变
中期
后期
（早）
后期
（晚）
粒裂数加均两极
3、后期
染色体:
4----8
DNA:
8----8
染色单体:
8----0
后期
①染色体变成染色质，纺锤体消失②核膜、核仁重现③在赤道板位置出现细胞板 细胞板扩展成细胞壁，形成两个子细胞
末期
细胞板
末期
细胞壁
两消两现新壁建
4、末期
染色体:
8----4
DNA:
8----4
染色单体:
0----0
后期
间期
前期
中期
末期
0
4N
2N
染色体数量
2N→4N→2N
后期
间期
前期
中期
末期
0
4N
2N
DNA量
G1
S
G2
2N→4N→2N
后期
间期
前期
中期
末期
0
4N
2N
染色单体量
G1
S
G2
0→4N→0
在腐烂的水果周国常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短繁快，染色体少且容易观察，是遗传学上常用的实验材料。右图是黑果蝇雄个体的体细和配子的染色体示意图。
问题探讨：
讨论
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别
2.针对这幅图，你还能提出什么问题或猜想
体细胞
配子
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。
特殊方式的有丝分裂——减数分裂
减数分裂的概念
分裂
结果
分裂
特点
发生
时期
发生
范围
实 质
减数
分裂
特殊方式的有丝分裂
进行有性生殖的生物
在原始的生殖细胞转变为成熟生殖细胞的时期发生
染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半
一、精子形成的过程
1、形成部位：人和其他哺乳动物的睾丸(曲细精管)
曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞——精原细胞，每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。
有丝分裂
减数分裂
(2n)
(n)
减数第一次分裂(减数分裂Ⅰ)
减数第二次分裂
（减数分裂Ⅱ）
(2n)
(2n)
一部分精原细胞
精原细胞
一部分精原细胞
精子
染色体复制一次
2、精子形成的大致过程：
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
精子
精原细胞
染色体复制
减数第一次分裂
减数第二次分裂
变形
特点：染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成）
精原细胞 （原始雄性生殖细胞）
染色体的复制
（1）减数分裂前的间期：
初级精母细胞
3.减数分裂各时期特点：
特点：同源染色体联会形成四分体。
①大小和形状一般相同; ②一条来自父方，一条来自母方的一对染色体; ③能够配对。
同源染色体：
四分体：
联会后的每对同源染色体中共含有四条染色单体。
联会：
同源染色体两两配对的现象。
初级精母细胞
（2）减数第一次分裂前期（减Ⅰ前期）：
A与B的关系？
A与C的关系？
a与a′的关系？
a与b′的关系？
A和B合称什么？
（同源染色体）
（非同源染色体）
（姐妹染色单体）
（非姐妹染色单体）
（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
=4个DNA分子
互换(旧称交叉互换):同源染色体联会时，四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生部分片段的交换现象。
特点：各对同源染色体排列在赤道板两侧。
初级精母细胞
（3）减数第一次分裂中期(减Ⅰ中期)：
有丝分裂中期
特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别移向两极。
（4）减数第一次分裂后期
（减Ⅰ后期）：
初级精母细胞
特点：1个初级精母细胞分裂成2个次级精母细胞，染色体数目减半。
（5）减数第一次分裂末期（减Ⅰ末期）：
初级精母细胞
次级精母细胞
（6）减数第二次分裂前期(减Ⅱ前期)：
次级精母细胞
特点：非同源染色体散乱分布。
两两互补
（7）减数第二次分裂中期(减Ⅱ中期)：
次级精母细胞
特点：染色体着丝粒排列在赤道板上。
（8）减数第二次分裂后期(减Ⅱ后期)：
次级精母细胞
特点：非同源染色体的着丝粒分裂。
（9）减数第二次分裂末期
(减Ⅱ末期)：
次级精母细胞
精子 （成熟生殖细胞）
精细胞
变形
特点：2个次级精母细胞形成4个精细胞。
变形
注意：变形不属于减数分裂的过程
两两相同，两两互补
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Ⅰ前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅰ后期
减Ⅱ后期
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅰ分裂完成时
减Ⅱ分裂完成时
减数第二次分裂的特点：
1.染色体不再复制。
2.细胞中无同源染色体
3.着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
1.同源染色体联会形成四分体
2.四分体中的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，染色体数目减半
减数第一次分裂的特点：
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
4个精子
第
一
次
分
裂
第
二
次
分
裂
减
数
分
裂
间期：染色体复制
前期：联会、四分体
中期：同源染色体排列在赤道板两侧
后期：同源染色体分离
末期：形成2个次级精母细胞
前期：染色体散乱分布
中期：染色体在赤道板上
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体
分开形成染色体移向细胞两级
末期：各形成2个精细胞
变形
精
子
的
形
成
过
程
二、卵细胞形成的过程
1.场所:
卵巢
卵细胞的扫描电镱照片
（放大150倍）
卵细胞
卵泡
卵细胞
第一极体
第二极体
次级卵母细胞
卵原细胞
四分体
复制
联会
同源染色体分离
着丝点分裂
着丝点分裂
卵细胞的形成过程
不同点 精子的形成过程 卵细胞的形成过程
分裂场所
分裂过程
分裂结果
（三）精子形成过程和卵细胞形成过程的比较
睾丸
卵巢内形成
细胞质均等分裂
有变形期
细胞质不均等分裂
无变形期
一个精原细胞分裂形成四个（两种）
精子
一个卵原细胞分
裂形成一个卵细
胞和三个（两种）极体（退化消失）
假设体细胞中有n对同源染色体那么一个生物体中可以形成几种次级精母细胞？几种精细胞？如果是卵原细胞呢？
思考：
2n
2n
2
2n
1
1个雌性个体产生卵细胞的种类
2n
1个精原细胞
可能产生精子的种类
实际产生精子的种类
（含n对同源染色体）
1个卵原细胞
可能产生卵细胞的种类
实际产生卵细胞的种类
复习提问
1、减数分裂的概念？精原细胞的增殖方式？
2、减数分裂I的主要特征？减数分裂II的主要特征？
减数第一次分裂各个时期的特点？减数第二次分裂各个时期的特点？
3、两对基因独立遗传，基因型为AaBb的精原细胞在进行减数分裂时，初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞的基因新型依次是什么？
4、减数第一次分裂产生几个细胞？子细胞的名称是什么？
5、次级精母细胞与初级精母细胞有什么不同？
6、什么是同源染色体和非同源染色体？什么是姐妹染色单体和非姐妹染色单体？
7、什么是联会？什么是四分体？四分体的含义？什么是交叉互换？
8、染色体复制的时间？同源染色体联会的时间？
9、同源染色体的分开在什么时间？非同源染色体的自由组合发生在什么时期？
10、染色体、DNA减半分别在什么时间？
11、染色单体的分开的时间？分开的原因 ？
12、减数分裂与有丝分裂相比，染色体有哪些特殊行为？
13、1个精原细胞（含n对同源染色体）可能产生精子的种类、实际产生精子的种类分别是多少？ 1个卵原细胞（含n对同源染色体）可能产生卵细胞的种类、实际产生卵细胞的种类分别是多少？
14、精子形成过程和卵细胞形成过程的不同点？
15、减数分裂过程中染色体与DNA变化曲线图？有丝分裂过程中染色体与DNA变化曲线图？
16、减数分裂与有丝分裂的比较（比较内容：发生部位、染色体复制次数与细胞分裂次数、有无联会、四分体、交叉互换现象、有无同源染色体分离、何时着丝粒分裂、子细胞染色体数目是否减半）
17、减数分裂和有丝分裂图像鉴别方法？
18、如何辨别有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期的图像？中期的图像？后期的图像？请具体阐述说明。
19、某人染色体组成为44+XXY，请分析可能形成的原因？
20、观察细胞的减数分裂应如何选材？
21、配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
22、什么是受精作用？受精的实质是什么？
23受精卵中染色体的来源与遗传物质的来源有何不同？
课堂习题：
（1）一个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成精子的种类（ 2 ）
（2）n个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成精子的种类（ 8 ）
（3）一个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成卵细胞的种类（ 1 ）
（4） n个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成卵细胞的种类（ 8 ）
减数分裂的相关物质变化曲线
DNA的数量变化曲线
2N
4N
N
间 减数第一次分裂 减数第二次分裂 时期
DNA
染色体的数量变化曲线
2N
4N
N
染色体
间 减数第一次分裂 减数第二次分裂 时期
2N
4N
N
染色单体
染色单体的数量变化曲线
间 减数第一次分裂 减数第二次分裂 时期
(1) 属减数第一次分裂的是图______。
(2) 属减数第二次分裂的是图______。
(3) 属有丝分裂中期的是图________。
(4) 属有丝分裂后期的是图________。
A
A．
B．
C．
D．
C
B
D
42
减数分裂
有丝分裂
染色体和DNA变化比较
（1）
一数
染
色
体
数
目
奇数
偶数
二看
同
源
染
色
体
有同源染色体
无同源染色体
三判断
同
源
染
色
体
行
为
无联会、四分体、分离：有丝分裂
联会、四分体、分离：减Ⅰ
减Ⅱ
减Ⅱ
减数分裂和有丝分裂图像鉴别
技巧：一数二看三判断
1.三个前期图的判断
判断步骤：
是否出现四分体
有→减数第一次分裂前期
无→
有→有丝分裂前期
无→减数第二次分裂前期
结论：A为有丝分裂前期，B为减数第一次分裂前期，C为减数第二次分裂前期。
细胞中是否具有同源染色体
2.三个中期图的判断
判断步骤：
着丝点是否排列在赤道板上
否→减数第一次分裂中期
是→
有→有丝分裂中期
无→减数第二次分裂中期
结论：A为有丝分裂中期，B为减数第二次分裂中期，C为减数第一次分裂中期。
细胞中是否具有同源染色体
3.五个后期图的判断
判断步骤：
染色体是否含有染色单体
有→减数第一次分裂后期
无→
有→有丝分裂后期
无→减数第二次分裂后期
结论：A为有丝分裂后期，B为减数第二次分裂后期(次级精母细胞或第一极体)，C为减数第一次分裂后期，D为减数第一次分裂后期，E为减数第二次分裂后期。
染色体中是否具有同源染色体
A
B
C
D
E
F
G
H
I
请按照自己的想法给他们排列次序
A
B
C
D
E
F
G
H
I
请按照自己的想法给他们排列次序
GCHEAFDBI
6.观察细胞的减数分裂
选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。
如动物精巢、植物花药
【练习】下列哪些材料可以用于观察减数分裂各时期的图像？
A. 兔的卵巢 B.桃花的雌蕊 C.蝗虫的精巢 D.棉花的雄蕊
答案：CD
流程
制作装片：（同有丝分裂）解离→漂洗→染色→制片
↓
显微观察：低倍镜→高倍镜→绘图
注意：精巢内的精原细胞，既进行有丝分裂、又进行减数分裂，因此可观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。
1.右图为减数分裂某一时期的示意图：
(1)此细胞处于减数第___次分裂____期,
图中的同源染色体是____________，
有四分体 个，染色单体有____条。
(2)在此细胞分裂后的一个子细胞中,含有同源染色体____对。
2.减数第一次分裂，子细胞染色体数目减半的时期是（ ）
A.减数第一次分裂后期 B.减数第二次分裂后期
C.减数第一次分裂末期 D.减数第二次分裂末期
一
前
1和2、3和4
两
8
0
C
（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,
分别是： 。
4
8
8
2
A和B；C和D
1
4
4
非同源染色体
姐妹染色单体
2
2
3、如图为减数分裂某一时期的示意图：
1个精（卵）原细胞
1个初级性母细胞
2个次级性母细胞
1个卵细胞和3个极体或4个精细胞
4个精子
减
数
第
一
次
分
裂
减
数
第
二
次
分
裂
减
数
分
裂
间期：
变形
染色体复制
联会、四分体
同源染色体排列在赤道板两侧
前期：
中期：
后期：
同源染色体分离
末期：
形成2个次级性母细胞,染色体数目减半
前期：
染色体散乱分布
中期：
染色体排列在赤道板中央
后期：
着丝点分裂
形成4个子细胞
末期：
1、配子中染色体组合多样性的原因
受精作用
（1）非同源染色体的自由组合
（2）四分体时期非姐妹染色单体间的互换（交叉互换）
2、受精作用
(1)定义：卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
(2)实质：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。
(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)。
受精卵中的染色体(核基因）：父母双方各提供一半
受精卵中的DNA（质基因）: 母方提供更多一些
受精作用
3、减数分裂和受精作用的意义
①减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。②有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化。对生物的遗传和变异十分重要。
4、有性生殖产生的后代呈现多样性的原因
(1)非同源染色体的自由组合
(2)同源染色体上非姐妹染色单体之间发生交叉互换
(3)精子与卵细胞的随机结合。
减数分裂与染色体变异的关系分析
(1)减数分裂异常导致配子种类变化的规律
如果减数第一次分裂异常，则所形成的配子全部不正常；如果减数第二次分裂一个次级精母细胞分裂异常，则所形成的配子有的正常，有的不正常。如图所示：
归纳总结
XXY形成的原因：
1、父方：减数分裂Ⅰ后期，X和Y同源染色体未分离，移向同一极，形成了XY型精子。
2、母方：①减数分裂Ⅰ后期，两条X染色体未分离，移向同一极，形成了XX型卵细胞。②减数分裂Ⅱ后期，X染色体着丝粒分裂后，形成的两条X染色体都进入卵细胞，形成了XX型卵细胞。
【典例训练1】图1表示某动物精巢内细胞分裂不同时期与细胞内DNA数量变化的关系，图2为处于细胞分裂不同时期的细胞图像(只表示出部分染色体的模式图)。请据图分析回答下面的问题：
(1)图1中b→c、f→g阶段形成的原因是_____，i点表示_____。
(2)图2中，A图细胞内含有___条染色单体，染色体数与DNA分子数之比为____，其细胞名称为________________________。
DNA的复制
减数第一次分裂结束
8
1∶2
初级精母细胞
(3)图2中，C图分裂后产生的子细胞的名称为___________，
F图发生在图1中的_____阶段。
(4)图2中发生在图1中a→e过程的图像为________，进行的是___________分裂过程。
精细胞
i～j
B、E
有丝
【典例训练2】甲图表示某高等雌性动物在进行细胞分裂时的图形，乙图表示该种生物的细胞内染色体及DNA相对含量变化的曲线图。根据此曲线和图回答下列问题：
(1)甲图中的A、B分别处于什么分裂什么时期？A：_________，B：____________。
(2)乙图中8处发生的生理过程叫_________________________。
(3)乙图细胞内含有染色单体的区间是______和9～11，不含同源染色体的区间是__________。
(4)若该生物体细胞中染色体数为20条，则一个细胞在4～5时期染色体数目为____条。(5)同源染色体的分离发生在区间______。
(6)时期6与11的共同点是______________________________。
(7)甲图中B细胞对应乙图中的区间_____，形成的子细胞是__________。
有丝分裂后期
减数第一次分裂后期
受精作用
1～6
5～8
20
3～4
着丝点分裂，染色体分别向两极移动，且染色体数目加倍
3～4
极体和次级卵母细胞
【新题预测1】就一对联会的同源染色体而言，其着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是( )
A.2、4和4 B.2、8和4 C.4、4和4 D.2、4和8
【新题预测2】如图是人体一个细胞在
进行分裂过程中，细胞内几种物质在
A、B、C、D四个时期的数目变化情况，
同源染色体的分离发生在( )
A.A～B B.C～D C.B～C D.A～D
C
D
60
复习提问
1、减数分裂的概念？精原细胞的增殖方式？
2、减数分裂I的主要特征？减数分裂II的主要特征？
减数第一次分裂各个时期的特点？减数第二次分裂各个时期的特点？
3、两对基因独立遗传，基因型为AaBb的精原细胞在进行减数分裂时，初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞的基因新型依次是什么？
4、减数第一次分裂产生几个细胞？子细胞的名称是什么？
5、次级精母细胞与初级精母细胞有什么不同？
6、什么是同源染色体和非同源染色体？什么是姐妹染色单体和非姐妹染色单体？
7、什么是联会？什么是四分体？四分体的含义？什么是交叉互换？
8、染色体复制的时间？同源染色体联会的时间？
9、同源染色体的分开在什么时间？非同源染色体的自由组合发生在什么时期？
10、染色体、DNA减半分别在什么时间？
11、染色单体的分开的时间？分开的原因 ？
12、减数分裂与有丝分裂相比，染色体有哪些特殊行为？
13、1个精原细胞（含n对同源染色体）可能产生精子的种类、实际产生精子的种类分别是多少？ 1个卵原细胞（含n对同源染色体）可能产生卵细胞的种类、实际产生卵细胞的种类分别是多少？
14、精子形成过程和卵细胞形成过程的不同点？
15、减数分裂过程中染色体与DNA变化曲线图？有丝分裂过程中染色体与DNA变化曲线图？
16、减数分裂与有丝分裂的比较（比较内容：发生部位、染色体复制次数与细胞分裂次数、有无联会、四分体、交叉互换现象、有无同源染色体分离、何时着丝粒分裂、子细胞染色体数目是否减半）
17、减数分裂和有丝分裂图像鉴别方法？
18、如何辨别有丝分裂、减数第一次分裂、减数第二次分裂前期的图像？中期的图像？后期的图像？请具体阐述说明。
19、某人染色体组成为44+XXY，请分析可能形成的原因？
20、观察细胞的减数分裂应如何选材？
21、配子中染色体的组合为什么是多种多样的？
22、什么是受精作用？受精的实质是什么？
23受精卵中染色体的来源与遗传物质的来源有何不同？
1、细胞周期、减数分裂的概念？
2、减数第一次分裂产生几个细胞？子细胞的名次是什么？
3、次级精母细胞与初级精母细胞有什么不同？
4、染色体复制的时间？同源染色体联会的时间？四分体的含义？
5、同源染色体体的分开在什么时间？非同源染色体的自由组合发生在什么时期？
6、染色体、DNA减半分别在什么时间？
7、染色单体的分开在什么时间？

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