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第2章 第1节
减数分裂和受精作用
第二课时
学习目标
1.模拟减数分裂中染色体的变化,阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
2.举例说明受精作用的过程。
3.阐明减数分裂和受精作用对于生物遗传的重要意义。
根据减数分裂染色体行为变化,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、非同源染色体自由组合发生在:
(4)染色体着丝点(粒)分裂发生在:
(5)染色体数目减半发生在:
减数第一次分裂
减Ⅰ后期
减数分裂前的间期
减Ⅰ前期
减Ⅱ后期
回顾减数分裂过程
导
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
(46条)
个体
(46条)
父亲
(46条)
母亲
(46条)
(23条)
(23条)
一母生九子
九子各不同
受精卵
种类不同
配子多种多样?
1. 一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
A
初级精母细胞
染色单体分开
D
E
F
精细胞
一、配子中染色体组合的多样性
一个精原细胞(1对同源染色体)
结果:产生4个,2种精子
次级精母细胞
B
C
G
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
A
初级精母细胞
B
C
次级精母细胞
染色单体分开
D
E
F
G
1. 一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)
一、配子中染色体组合的多样性
一个精原细胞(2对同源染色体)
精细胞
结果:产生4个,2种精子
染色体 复制
同源染色体 分离
精原细胞
A
初级精母细胞
B
C
次级精母细胞
染色单体分开
D
E
F
G
1. 一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)
一、配子中染色体组合的多样性
一个精原细胞(2对同源染色体)
精细胞
结果:产生4个,2种精子
思考:一个雄性个体产生几种?
4种
3对同源染色体呢
n对同源染色体
精原细胞
1. 一个精原细胞的减数分裂(不考虑互换)
一、配子中染色体组合的多样性
一个精原细胞(n对同源染色体)?
精细胞
结果:产生4个,2种精子
?
一个雄性个体(n对同源染色体)?
2n种精子
思考:一个人可以产生多少种精细胞?
2. 一个卵原细胞的减数分裂(不考虑互换)
染色体 复制
同源染色体 分离
卵原细胞
初级卵母细胞
染色单体分开
极体退化消失
卵细胞
一、配子中染色体组合的多样性
一个卵原细胞(1对同源染色体)
结果:产生1个,1种卵细胞
次级卵母细胞
思考:一个雌性个体可以产生多少种卵细胞?
2种
2对或n对同源染色体呢
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)
四
种
精
细
胞
3. 一个精(卵)原细胞的减数分裂(考虑互换)
一、配子中染色体组合的多样性
结果:一个精原细胞产生4个,4种精子
一个卵原细胞产生1个,1种卵细胞
A a
A A a a
b B
b b B B
A A a a
b B b B
b B
b B
A A
a a
A b
A B
a B
a b
(2)一个生物体
产生2n种配子
互换
产生大于2n种配子
不互换
(1)一个精(卵)原细胞
一个卵原细胞
产生1种卵细胞(1个)
一个精原细胞
没有互换
互换
产生2种精子(4个)
产生4种精子(4个)
一、配子中染色体组合的多样性
4. 配子种类
(1) 同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
产生配子多样性的原因:
(2) 联会时同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换
一、配子中染色体组合的多样性
受精卵
精子
卵细胞
细胞分化
有丝分裂
受精作用
减数分裂
(46条)
个体
(46条)
父亲
(46条)
母亲
(46条)
(23条)
(23条)
不考虑互换:
精子:223种
卵细胞:223种
受精作用
精子卵细胞
结合随机:
结合方式223 × 223种
若考虑互换呢?
后代呈现多样性
二、受精作用
二、受精作用
1.定义
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.场所
输卵管
1)细胞膜的信息交流功能。
2)细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
3.结果
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子,另一半来自卵细胞。
卵细胞细胞膜发生变化,阻止其他精子再进入
4.过程
精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
二、受精作用
精子和卵细胞的细胞核相融合,染色体会合
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子,另一半来自卵细胞。
4.过程
受精卵
二、受精作用
受精卵
同源染色体
一条来自父方一条来自母方,形状大小基本相同
4.过程
受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,且出现了同源染色体,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)
5.结果
二、受精作用
注意:
受精卵中遗传物质(DNA)的来源:
1
2
核DNA( 父方+ 母方)+
1
2
质DNA
(几乎都来自母方)
6. 实质:
精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合的过程。
(2)多样性:由于减数分裂形成的配子,其染色体组合具有_______,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中精卵结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现_______。这种多样性有利于生物在自然选择中_____。
(1)稳定性:保证了每种生物前后代体细胞中___________ 的恒定,维持了生物的 。
染色体数目
多样性
多样性
进化
三、减数分裂和受精作用意义
稳定性
阅读p27最后一段
思维训练(P27)
每一种生物在繁衍过程中,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方面进行概括。
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数
目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
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。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。你能从精子或卵细胞形成的角度推测这种病的病因吗?
舟舟
21三体综合征患者
染色体组型
减数分裂异常分析
拓展应用
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂异常分析
减数分裂Ⅰ后期 异常:
同源染色体未分离
形成的配子都不正常
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
精细胞
减数分裂异常分析
减数分裂Ⅱ后期 异常:
姐妹染色单体未移向细胞两极
形成的配子一半正常一半不正常
减数分裂过程出现的异常
二、拓展应用(P28)
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有一种叫“13三体综合征”的遗传病,患者头小,患先天性心脏病,智力远低于常人。对患者进行染色体检查,发现患者的13号染色体不是正常的1对,而是3条。请尝试使用“减数分裂中染色体变化的模型”,从精子或卵细胞形成的角度分析这种病产生的原因。
46 +1
精子:23+1
(多1条13号染色体)
卵细胞:23
46 +1
精子:23
卵细胞:23+1
(多1条13号染色体)
思考:通过减数分裂形成雌、雄配子的过程中,染色体会有哪些异常行为会导致配子的染色体数目异常?
初级精母细胞
次级精母细胞
(异常)
(异常)
(异常)
减数分裂Ⅰ正常 ,减数分裂II异常
13号染色体
思考:通过减数分裂形成雌、雄配子的过程中,染色体会有哪些异常行为会导致配子的染色体数目异常?
初级精母细胞
次级精母细胞
(异常)
(异常)
(异常)
精细胞
减数分裂Ⅰ异常 ,减数分裂II正常
(异常)
(异常)
21号染色体
性染色体异常——XXY、XYY的成因
XXY
的成因
父方异常
XXY=♂XY+♀X
减Ⅰ后期,XY染色体未分离,进入了同一次级精母细胞中
母方异常
XXY=♂Y+♀XX
减Ⅰ异常
减Ⅰ后期,两条同源X染色体未分离,进入了同一次级卵母细胞中
减Ⅱ异常
减Ⅱ后期,X染色体着丝点分裂后形成的两条X染色体未分离,进入了一个卵细胞中
骡
驴的体细胞
31对染色体
马的生殖细胞
32条染色体
驴的生殖细胞
31条染色体
马的体细胞
32对染色体
骡的体细胞
63条染色体
联会紊乱,不能正常进行减数分裂
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