内容正文:
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
第1课时
一、减数分裂
学习目标
1
说出减数分裂、同源染色体、四分体、联会等概念
描述精子的形成过程
2
理解细胞生命活动的动态变化,认知生命形成的规律
3
归纳总结各概念之间的关系
4
关于果蝇及魏斯曼理论预测
精子的形成过程
目录
contents
01
02
情境导入
生长周期短
繁殖快
染色体少且易观察
容易饲养
果蝇是遗传学上常用的实验材料
果蝇是苍蝇吗?
果蝇
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇
情境导入
体细胞
配子
果蝇雄体细胞和配子的染色体示意图
◆配子中的染色体数目是体细胞中的一半
◆配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的
配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
右下图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图
果蝇
情境导入
如果配子的形成与体细胞的增殖一样,也是通过有丝分裂形成的,结果会怎样?
有丝分裂
有丝分裂
46
46
46
46
92
情境导入
科学家的预言与验证
A. Weismann
与孟德尔同时代的德国动物学家魏斯曼理论预测:
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。
配子
F1
P
×
魏斯曼预言的过程是一种特殊方式的有丝分裂:
情境导入
其他科学家通过显微镜观察证实
科学家的预言与验证
减数分裂
动物细胞有丝分裂过程
中期
后期
间期
前期
末期
中心粒倍增
中心粒发出星射线形成纺锤体
细胞膜从细胞的中部向内凹陷,细胞缢裂成两部分
纺锤丝牵引着染色体运动,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
①每个着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,成为两条染色体
②子染色体分别移向两极
复习衔接
有丝分裂染色体复制几次?细胞分裂几次?
子细胞与母细胞染色体数目是什么关系?
精子形成的场所
▲人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的
▲精原细胞是原始的雄性生殖细胞,通过有丝分裂增殖
▲每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同
▲高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内
曲细精管
▲睾丸里有许多弯弯曲曲的曲细精管,曲细精管中有大量精原细胞
精原细胞是什么细胞呢?
精子的形成过程
精原细胞的分裂方式
(2n)
精原细胞
一部分
有丝分裂
减数分裂
一部分
(2n)
精原细胞
精细胞
(n)
变形
精子
(n)
所有的精原细胞都是进行有丝分裂吗?
精子的形成过程
11
减数分裂过程
染色体
复制一次
减数第一次分裂
(减数分裂Ⅰ)
减数第二次分裂
(减数分裂Ⅱ)
减数分裂
减数分裂前的间期
精子的形成过程
变形
1个精原细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞
4个精子
1个初级精母细胞
减数分裂前
减数分裂后
原始的
生殖细胞
成熟的
生殖细胞
12
精原细胞
精子的形成过程
减数分裂前的间期
◇精原细胞体积增大
◇染色体复制,成为初级精母细胞
◇姐妹染色单体形成
◇染色体呈染色质丝的状态
染色体复制是指完成DNA复制和有关蛋白质合成
精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期
间期
◇发生联会现象——同源染色体两两配对的现象
减数分裂Ⅰ前期
同源染色体联会能确保每对同源染色体的配对及分离。
精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期
◇形成四分体——联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体
▲配对的两条染色体
▲形状一般都相同
▲大小一般都相同
▲一条来自父方、一条来自母方
同源染色体:
四分体
同源染色体
染色体的长度
着丝粒的相对位置
通常用不同的颜色表示
有丝分裂过程有同源染色体存在吗?
姐妹染色单体是同源染色体吗?
人类的X、Y染色体是一对同源染色体吗?
四分体的个数等于减数分裂中配对的同源染色体对数
精子的形成过程
减数分裂Ⅰ前期
◇四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段
染色体互换示意图
染色体互换照片
增加了配子的遗传多样性
互换
▲对象:
同源染色体上的非姐妹染色单体之间
▲时间
减数分裂联会时
▲范围
相同位置对等互换片段
▲结果
典例分析
[典例1]下列关于同源染色体和四分体“一定”的叙述,正确的是( )
A.四分体时期一定不会发生非姐妹染色单体的互换
B.含有四条姐妹染色单体的一定是四分体
C.一个四分体一定是一对同源染色体
D.一对同源染色体一定是一个四分体
C
解析:
四分体时期可能发生非姐妹染色单体的互换,A错误;复制后的两条非同源染色体也含有四条姐妹染色单体,但不是四分体,B错误;四分体是由同源染色体联会形成的,一个四分体一定是一对同源染色体,C正确;同源染色体联会后才形成四分体,在有丝分裂过程中同源染色体不会发生联会,此时一对同源染色体不是一个四分体,D错误。
核心探究
辨析减数分裂的相关概念
如图