资源简介

(共33张PPT)
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用（一）
（第1课时）
回顾导入：有丝分裂
细胞有丝分裂的重要意义：是将亲代细胞的染色体经过复制一次（关键是DNA的复制）之后，细胞分裂一次，精确的平均分配到两个子细胞中。遗传物质DNA在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
提出问题
受精卵
92
46
父
母
46
受精
新个体
92
（有丝分裂）
卵细胞
精子
46
46
×
问题：精子与卵细胞形成会不会是有丝分裂呢？
子代个体
精子
雄性生殖细胞
卵细胞
雌性生殖细胞
46条
46条
46条
46条
受精卵
父亲
母亲
细胞
分裂
细胞
分化
？
？
23条
23条
？
？
作出猜想
猜想：精子与卵细胞的分裂不是有丝分裂，而是染色体数目减半的分裂
魏斯曼预言
与孟德尔同时代的德国生物学家魏斯曼（A. Weismann，1834—1914）早在1887年从理论上预测： 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，恢复正常染色体数目。
特殊方式的有丝分裂，叫作减数分裂
做出猜想
常见动植物染色体数目
生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n） 生物 体细胞（2n） 生殖细胞（n）
人 46 23 洋葱 16 8
狗 78 39 大麦 14 7
果蝇 8 4 小麦 42 21
猕猴 42 21 豌豆 14 7
马 64 32 玉米 20 10
兔 44 22 水稻 24 12
实验证实-显微观察
1
2
减数分裂
精子的形成过程
果蝇作为遗传学上常用的实验材料，它的优点有哪些？
1.生长周期短，繁殖快。
2.染色体数目少且易观察。
3.有多对易于区分的相对性状。
问题探讨
一、减数分裂
1.配子和体细胞的染色体有什么差别？
①配子染色体数是体细胞的一半。
②配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成。
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子形成的细胞分裂方式是什么？
问题探讨
减数分裂
一、减数分裂
进行有性生殖的生物
产生成熟生殖细胞时
染色体只复制一次，
而细胞连续分裂两次
成熟生殖细胞染色体数目比原始生殖细胞中染色体数目减半
1.精子形成的场所：
睾丸（人和其他哺乳动物）
精巢（蜜蜂、蚂蚁等）
花药（植物）
精原细胞
（原始雄性生殖细胞）
体细胞
精原细胞
精细胞
精子
2.精原细胞的分裂方式：
有丝分裂
细胞分化
减数分裂
有丝分裂
变形
二、精子的形成
精子
（来自父方）
卵细胞
（来自母方）
受精
有丝分裂
马蛔虫
受精卵
原始生殖细胞（雄性）
（体细胞）
同源染色体
1.一条来自父方，一条来自母方（存在等位基因）
2.细胞中形状和大小一般都相同
成熟生殖细胞（精子）
一对同源染色体
规律？
活动1：染色体行为变化猜测
二、精子的形成
原始的生殖细胞
？
成熟的生殖细胞
减数分裂
A
B
C
生殖细胞中的染色体数目减半，染色体是如何分离？
活动1：染色体行为变化猜测
√
二、精子的形成
间期
减数分裂
初级精母细胞
精原细胞
减数
分裂I
减数
分裂II
4个
精细胞
4个精子
复制
变形
3、精子的形成过程
在进行减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制1次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂2次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别称为减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。精细胞再经过变形，就形成成熟的雄性生殖细胞——精子。
2个次级精母细胞
二、精子的形成
（1）减数分裂前的间期（精原细胞）
体积增大
染色体复制
精原细胞
初级精母细胞
在减数分裂前的间期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制 （DNA复制及相关蛋白质的合成），成为初级精母细胞。
染色体
染色质
蛋白质
DNA
二、精子的形成
联会及四分体（减数分裂的标志）
在减数分裂的过程中，同源染色体两两配对的现象行为叫做联会。
同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体（结构)。
同源染色体
非同源染色体
1个四分体=____条染色体_=___对同源染色=_____条染色单体=_____个DNA分子。
2
1
4
4
（2）减数分裂I（初级精母细胞）
① 前 期
二、精子的形成
①同源染色体配对（联会）形成四分体
②四分体中的非姐妹染色单体间发生交叉互换
（2）减数分裂I（初级精母细胞）
① 前 期
交叉互换
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
图2-3 染色体互换的照片（左）和示意图（右）
二、精子的形成
（2）减数分裂I（初级精母细胞）
② 中 期
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧，
每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。
赤道齐
二、精子的形成
（2）减数分裂I（初级精母细胞）
③ 后 期
在纺锤丝的牵引下，配对的两条同源染色体彼此分离，分别向细胞两极移动。这样，细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。
（无着丝粒的分离）
均两极
二、精子的形成
减数第一次分裂后期，同源染色体分离的同时，非同源染色体自由组合
这样的意义在哪里？
在两组染色体到达细胞的两极后，一个初级精母细胞就分裂成两个次级精母细胞。
（2）减数分裂I（初级精母细胞）
④末 期
细胞中无同源染色体，染色体数目减半。
二、精子的形成
前期
末期
后期
中期
（2）减数分裂I（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。
二、精子的形成
（3）减数分裂Ⅱ（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
二、精子的形成
（3）减数分裂Ⅱ（次级精母细胞）无同源染色体
① 前 期
每条染色体含有两条染色单体，每个次级精母细胞中不含同源染色体。
非同源染色体散乱排布
二、精子的形成
（3）减数分裂Ⅱ（次级精母细胞）
② 中 期
染色体在纺锤丝的牵引下移动，每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上（赤道板）。
赤道齐
二、精子的形成
（3）减数分裂Ⅱ（次级精母细胞）
③ 后 期
均两极
着丝粒分裂，两条姐妹染色单体随之分开，成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下，这两条染色体分别向细胞两极移动，并且随着细胞的分裂进入两个子细胞。
二、精子的形成
（3）减数分裂Ⅱ（次级精母细胞）
④ 末 期
在减数分裂Ⅰ中形成的两个次级精母细胞，经过减数分裂Ⅱ，就形成了4个精细胞。与初级精母细胞相比，每个精细胞中都含有数目减半的染色体。
二、精子的形成
减数分裂后，精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
精子呈蝌蚪状，分头部和尾部，头部含有细胞核，尾长能够摆动。
（4）变形
二、精子的形成
精细胞的变形对受精作用有什么意义？
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程，
主要变化：①细胞核变成精子头部的主要部分；
②高尔基体发育为头部的顶体；
③中心体演变为精子的尾；
④线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
二、精子的形成
二、精子的形成
排序
A
B
C
D
E
F
G
H
I
G
C
H
E
A
F
D
B
I
A B
C D
1.图中有 条染色体，分别是 ，
条染色单体，分别是 ；
2.同源染色体有 对，分别是 ；
非同源染色体是 。
3.四分体有 个；
4.图中姐妹染色单体指的是 ；
非姐妹染色单体是 。
【概念辨析】请识图作答：
a a' b b'
c c' d d'
4
A、B、C、D
8
a ,a',b,b',c,c',d,d'
2
A和B、C和D
A和C、A和D、B和C、B和D
2
a和a',b和b',c和c',
d和d'
a和b,a和b',a'和b,a'和b'
5.有丝分裂中有联会现象吗？
无
减数分裂过程中两个分裂阶段的比较
项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
间期DNA复制
同源染色体有无
着丝点变化
染色体主要行为
染色体数目
DNA数目
染色单体数
复制
不复制
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交叉互换
③同源染色体分离，非同源染色体自由组合
2n→n(减半)
2n→4n→2n
0→4n→2n
n→2n→n(不减半)
2n→n
2n→0
及时练（说出时期名称和细胞名称）
减数分裂Ⅰ前期
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
初级精母细胞
减数分裂Ⅱ前期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ末期
精细胞
减数分裂前的间期
（S期之前）
精原细胞
减数分裂Ⅱ后期
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ中期
次级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
初级精母细胞
二、精子的形成过程
精子形成过程动画视频

展开更多......

收起↑