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
果蝇体细胞的染色体数是4对8条;
豌豆体细胞的染色体数是7对14条;
人体细胞的染色体数是23对46条;
配子的染色体与体细胞的染色体有什么区别?
①配子中的染色体数目是体细胞中的一半。
②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。
正常女性染色体
体细胞
配子
一、减数分裂
方式:场所:
时间:
减数分裂
高等动植物有性生殖器官内
人和哺乳动物:睾丸的曲细精管中
性成熟时
精原细胞是原始的雄性生殖细胞,通过有丝分裂进行增殖,每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
精原细胞
二、精子的形成过程
在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。
这两次分裂分别叫作减数分裂I(减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(减数第二次分裂)。
二、精子的形成过程
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,成为初级精母细胞。
减数分裂I前期
同源染色体:配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方。
联会:在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象。
四分体:联会后的每对同源染色体含有四条染色单体。
间期
前期
二、精子的形成过程
交叉互换: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。
二、精子的形成过程
B和C、B和D
同源染色体:
非同源染色体:
姐妹染色单体:
非姐妹染色单体:
交叉互换:
A与B、C与D
A与C、 A与D、B与C、 B与D
a与a‘ 、b与b‘ 、c与c‘、 d与d'
a与b、a与b'、 a与c、 a与c’、
a与d、 a与d’
a与b、 a与b’、a’与b、 a’与b’
二、精子的形成过程
减数分裂I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。
减数分裂I后期:
在纺锤丝的牵引下,配对的两条同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分别向细胞的两极移动。
中期
后期
二、精子的形成过程
减数分裂I末期:在两组染色体到达细胞的两极后,细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条,一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。
次级精母细胞
初级精母细胞
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I
末期
二、精子的形成过程
精原细胞
减数分裂I
次级精母细胞
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ的主要特征:
1.(前期)同源染色体联会,形成四分体;
四分体中的非姐妹染色单体可以发生交叉互换;
2.(后期)同源染色体分离,非同源染色体自由组合,分别移向细胞两极;
二、精子的形成过程
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。
减数分裂II前期:非同源染色体散乱排列在细胞中
减数分裂II中期:非同源染色体的着丝点排列在赤道板
前期
中期
二、精子的形成过程
减数分裂II后期:染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开,成为两条子染色体,在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别向细胞的两极移动。
减数分裂II末期:两个次级精母细胞经减数分裂形成了四个精细胞。
精子
精细胞
变形
二、精子的形成过程
减数分裂II
次级精母细胞
精细胞
精子
减数分裂Ⅱ染色体行为变化与有丝分裂基本一致,但无同源染色体。
主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极。
二、精子的形成过程
1、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?
配子中的染色体数目和体细胞中的将是一致的。
2、细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的吗?
初级精母细胞两极的这两组染色体,非同源染色体之间是自由组合的。
在减数分裂Ⅰ中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义?
同源染色体联会、四分体形成,同源染色体的非姐妹染色单体间的互换,同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为。
保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,还可以使减数分裂产生的配子种类多样化,从而增加了生物遗传的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。
精细胞的变形对受精作用有什么意义?
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、精子的形成过程
A
B
C
D
E
F
G
H
请给它们排序
CGEAFDBH
减I前
减I中
减I后
减I末/减II前
减II中
减II后
精细胞
精子
二、精子的形成过程
(4)末期的鉴别
有同源染色体——有丝分裂
没有同源染色体
出现“×”字型——减∣
出现“∣”字型——减∥
减Ⅰ
有丝分裂
减Ⅱ
间
前
中
末
后
如图为某雄性动物精巢中部分细胞,判断细胞所处时期及名称:
精原细胞
有丝