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
一、减数分裂
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
9
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
10
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
如图表示细胞分裂某时期的图像,请分析并回答下列问题:
(1)图甲染色体中属于同源染色体的是哪些?哪些是非同源染色体?
A、B是一对同源染色体;
C、D是另一对同源染色体。
属于非同源染色体的有:A、C, A、D, B、C, B、D。
核心探究
辨析减数分