内容正文:
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培养学习志向·勇担社会责任
果蝇真的吃水果吗?
[观察生活]
天气一热,在腐烂的蔬菜、水果周围飞满了果蝇,它们长得很像苍蝇,只是体型迷你了许多。平常见到的大多是黑腹果蝇,体长一般只有2~3 mm。
[独立思考]
果蝇真的以水果为食吗?洗干净的新鲜水果周围为什么见不到它们?它们的性别能从外形上区分吗?等等。只要留心是不是有许多有趣的问题等待去解决啊?
[搜集资料]
果蝇不吃水果。常见的黑腹果蝇属于果蝇科,易饲养,繁殖快,有易于区分的相对性状,染色体少,突变型多,个体小,是一种很好的遗传学实验材料。在实验室培养果蝇要有一定的“食谱”(见下表)
果蝇培养基配方
水/mL
琼脂/g
蔗糖/g
玉米粉/g
酵母粉/g
150
1.5
13
17
1.4
原来果蝇是以酵母菌为食。吸引果蝇前来进食的并不是新鲜的水果,而是腐烂水果滋生的酵母菌。包括腐烂的水果、蔬菜、剩饭在内的各种厨余垃圾,还有啤酒、醋、豆腐乳等发酵产物,都会引来大量的果蝇。
[开阔视野]
果蝇是经典的模式生物,具有生命周期短、繁殖迅速、染色体少等科研优点。20 世纪初,摩尔根选择果蝇作为研究对象,通过简单的杂交及子代表型计数的方法,建立了遗传的染色体理论,奠定经典遗传学的基础并开创利用果蝇作为模式生物的先河。
果蝇幼小的身躯反映的却是科学的大世界,蕴藏着数量惊人的科学信息。我们接下来的学习过程中会经常和它们打交道。
第一节 染色体通过配子传递给子代
1.解释染色体的形态特征对识别染色体的意义。
2.说出减数分裂各个时期的染色体特征和减数分裂的遗传学意义。
3.认识建立物理模型是理解生物学过程的重要方法,通过尝试制作减数分裂过程模型,学会构建物理模型的方法。
[主干知识梳理]
一、每种生物的染色体形态与数目相对恒定
1.染色体的形态和结构及功能
(1)染色体的形态:染色质状态→分裂期:染色体状态(染色质经高度螺旋化和反复折叠,形成线状或棒状的小体)
(2)每条染色体上都有一个缢缩的着丝粒部位,着丝粒将一条染色体分为两个臂,即长臂和短臂。
(3)功能:是细胞核内遗传物质的载体。
2.染色体的类型及特点
(1)分类依据:根据染色体上着丝粒的位置。
(2)染色体的类型
中间着丝粒
染色体
近端着丝粒
染色体
端着丝粒染色体
两臂大致等长
一臂长、一臂短
着丝粒位于一端
(3)染色体的特点
①对于同一种生物,细胞内染色体的形态、大小和着丝粒位置等都是相对恒定的。
②大多数生物的体细胞中染色体是成对存在的,而在生殖细胞中是成单存在的。
二、减数分裂产生只含有一半染色体的精细胞或卵细胞
1.减数分裂过程
时期
图像
染色体行为变化
间期
主要进行DNA复制和蛋白质合成
减数第一次分裂
前期Ⅰ
①同源染色体相互配对;②出现四分体;③可能发生交叉现象
中期Ⅰ
①各对同源染色体排列在细胞中央的赤道面上;②细胞两极发出的纺锤丝附着在染色体的着丝粒上
后期Ⅰ
①同源染色体分离;②非同源染色体自由组合
末期Ⅰ
①形成两个子细胞;②子细胞内染色体数目只有母细胞中的一半,且无同源染色体;③每条染色体含2条姐妹染色单体
减数第二次分裂
前期Ⅱ
①时间短;②每个染色体仍具有2条染色单体
中期Ⅱ
染色体的着丝粒与纺锤丝相连,整齐排列在细胞中央的赤道面上
后期Ⅱ
①每条染色体的着丝粒一分为二;②染色单体变为染色体,且在纺锤丝的牵引下移向两极
末期Ⅱ
①染色体平均分配到两极;②两个子细胞分裂成4个子细胞
2.减数分裂模型的制作研究
(1)实验目的
模拟减数分裂过程,加深对减数分裂的理解。
(2)方法步骤
①制作染色单体:用颜色相同的橡皮泥制作染色单体。
②制作同源染色体:用颜色不同,大小、形态相同的橡皮泥表示。
③绘制纺锤体:模拟减数第一次分裂绘制1个纺锤体,模拟减数第二次分裂绘制2个纺锤体,第二次绘制的纺锤体要与第一次绘制的纺锤体垂直。
④减数分裂产生的细胞绘制:在移动到一起的染色体的外围画一个圆圈,代表新的细胞,共画4个圆圈。
三、受精作用使受精卵中的染色体数目得到恢复
1.受精作用
2.减数分裂和受精作用的意义
①减数分裂和受精作用可保持生物染色体数目的恒定。
②减数分裂为生物的变异提供了可能。
[预习效果自评]
1.判断下列叙述的正误
(1)真核细胞内每条染色体总是有一个着丝粒。(√)
(2)同源染色体的大小、形态完全相同,一条来自父方,一条来自母方。(×)
提示:同源染色体一般大小、形态相似,但X、Y是一对特殊的同源染色体,两者形态差别相对较大。
(3)细胞减数第一次分裂过程中不会出现着丝粒的分裂。(√)
(4)非同源染色体的