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第二章 基因和染色体的关系
2.1 减数分裂和受精作用
受精作用
目
录
CONTENTS
受精作用
一
配子中染色体组合的多样性
二
情境导入
一母生九子，九子各不同
疑问
父亲体内的精原细胞，染色体相同，母亲体内的卵原细胞，染色体相同。同样的精（卵）原细胞，会产生不同的配子吗？
一、配子中染色体组合的多样性
活动1：模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
1.用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色制作两条大小不同染色体，每条染色体由两条单体组成。
2.在白纸上绘制初级精母细胞的轮廓、中心体和纺锤体。
一、配子中染色体组合的多样性
活动1：模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
3.让两条长度相同、颜色不同的染色体配对，着丝粒靠近。
4.将两对染色体横向分别排列在细胞中央的赤道板两侧。
5.双手抓住并移动染色体的着丝粒，使两种颜色的染色体分离，分别移向细胞的两极。
6.绘制两个次级精母细胞的轮廓、中心体、纺锤体，将已经移到细胞两极的染色体分别放到这两个新细胞中。
一、配子中染色体组合的多样性
活动1：模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化
7.将新细胞中的染色体横向排列在细胞中央的赤道板处。
8.分开着丝粒，将染色体分别移向两极。
9.在两极有染色体部分绘制出细胞轮廓代表子细胞。
四
个
细
胞
两
两
相
同
一、配子中染色体组合的多样性
活动2：模拟减数分裂中非同源染色体的自由组合
自由组合1
汉水丑生侯伟作品
自由组合2
基因型为AaBb的细胞进行减数分裂I时，非同源染色体有几种组合方式？不同组合方式下产生的子细胞为什么？
问题
A-a，B-b位于两对同源染色体上
一、配子中染色体组合的多样性
活动3：模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
发生互换时
以一对同源染色体为例，其不发生互换和发生互换，会分别产生几种配子？
？
不发生互换时
4个2种
4个4种
一、配子中染色体组合的多样性
活动3：模拟减数分裂中四分体时期非姐妹染色单体间的互换
A，B位于同一条染色体上，a，b位于同一条染色体上
图上的细胞未发生互换时，会产生几个几种配子？
4个2种
发生互换后，会产生几个几种配子？
4个4种
n对 同源染色体 一个精原细胞 产生的精子 一个卵原细胞 产生的卵细胞
不考虑互换
考虑互换
2n
4个（2种)
1个（1种）
大于2n
4个（4种）
1个（1种）
②减数分裂Ⅰ前期，四分体中的非姐妹染色单体间发生互换
配子中染色体组合多样性的原因：
①减数分裂Ⅰ后期，同源染色体（的等位基因）分离，非同源染色体的（非等位基因）自由组合
生物体可以产
生配子种类
规律总结：配子染色体类型的分析
规律总结：配子染色体类型的分析
含2对同源染色体(Yy、Rr)的细胞(个体)产生的配子的种类(不考虑互换)
项目 实际能产生配子的种类 可能产生配子的种类
一个精原细胞 2种(YR和yr或Yr和yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个雄性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个卵原细胞 1种(YR或yr或Yr或yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
一个雌性个体 4种(YR、yr、Yr、yR) 4种(YR、yr、Yr、yR)
规律总结：配子染色体类型的分析
规律总结：配子染色体类型的分析
若两个精细胞中染色体组成“完全相同”，(有交叉互换应视作相同)，则它们可能来自同一个次级精母细胞。
若两个精细胞中染色体组成恰好“互补”，则它们可能来自同一个初级精母细胞分裂产生的两个次级精母细胞。
精选习题
1．如图表示染色体组成为AaCcDd的生物产生的精细胞。试根据细胞内染色体的组合分析，在不考虑交叉互换的情况下，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．上述精细胞至少来自4个精原细胞
B．⑤⑧可能来自同一个精原细胞
C．上述精细胞至少来自8个次级精母细胞
D．①⑦可能来自同一个精原细胞
√
二、受精作用
精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
卵细胞
精子
精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面
同时，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，使彼此的染色体会合在一起
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
1.概念：
2.过程：
二、受精作用
3.结果：
受精卵中的________数目又恢复到体细胞中的数目，其中一半的染色体来自精子，另一半来自卵细胞。
染色体
受精卵
染色体来源
DNA来源
一半来自精子
核DNA
质DNA
父母各给一半
几乎全来自于母亲（卵细胞）
一半来自卵细胞
二、受精作用
①减数分裂
互 换（前期Ⅰ）
非同源染色体自由组合（后期Ⅰ）
配子（精子、卵细胞）染色体组合的多样性
②受精作用
雌（卵细胞）、雄配子（精子）的结合的随机性
同一双亲后代具有多样性，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
保证了每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。
5.意义
二、受精作用
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
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。
每个配子染色体数目均为体细胞的一半，且每个配子是一整套非同源染色体的组合
配子种类繁多
雌雄配子结合后,染色体数
目恢复到体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
二、受精作用
N
4N
2N
减数分裂前的间期
减数分裂I
减数分裂II
有丝分裂的分裂间期
有丝分裂的分裂期
规律总结：细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析
eg:低温诱导或用秋水仙素处理
规律总结：细胞分裂过程中产生异常细胞的原因分析
正常减数分裂
减数分裂I后期
同源染色体不分离
减数分裂II后期
同源染色体不分离
配子
全部
异常
配子
一半
异常
拓展应用
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“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。
异常的卵细胞或精子（24条染色体，其中13号染色体有2条）与正常的精子或卵细胞（23条染色体，其中13号染色体有1条）结合成受精卵。该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。
拓展应用
1.正常人的体细胞中有23对染色体。有种叫“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。
可能性1：减数分裂I时两条13号染色体没有分离而是进入了同一个次级精(卵)母细胞，再经过减数分裂Ⅱ，就会形成含有两条13号染色体的精子或卵细胞。
可能性2：减数分裂I正常，减数分裂Ⅱ时13号染色体的着丝粒分裂，形成了两条13号染色体，但没有分别移向细胞的两极，而是进入了同一个精子或卵细胞。
异常的卵细胞或精子（24条染色体，其中13号染色体有2条）与正常的精子或卵细胞（23条染色体，其中13号染色体有1条）结合成受精卵。该受精卵含47条染色体，其中13号染色体是3条。由这样的受精卵发育而成的个体就是13三体综合征患者。
拓展应用
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
拓展应用
2.骡是马和驴杂交产生的后代。马和驴的体细胞中分别有32对和31对染色体，请问骡的体细胞中含有多少条染色体？骡的体细胞增殖是通过正常的有丝分裂进行的，而它们的睾丸或卵巢中的原始生殖细胞却不能发生正常的减数分裂，因此骡不能繁殖后代。你能从减数分裂中染色体行为的角度解释其原因吗？
骡的体细胞中含有63条染色体，其中32条来自马，31条来自驴。由于这63条染色体没有同源染色体，导致骡的生殖细胞不能进行正常的减数分裂，无法形成配子，因此骡不能繁殖后代。

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