内容正文:
减数分裂和受精作用
果蝇简介
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。
讨论
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
⑴配子中的染色体数目是体细胞中的一半;
⑵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。
2.针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?
配子形成的细胞分裂方式是什么?
问题探讨
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
有丝分裂:产生体细胞的分裂方式
生殖细胞:指精子和卵细胞或雄配子和雌配子。
体细胞:除生殖细胞外构成机体的细胞都叫体细胞。构成人体的体细胞有200多种,如神经细胞、肌肉细胞、血细胞等。
染色体
亲代细胞
子代细胞
复制
平均分配
温故知新:有丝分裂过程
(有丝分裂)
2N
2N
精子
卵细胞
受精卵
新个体
受精
推理:
发育
2N
2N
4N
4N
2N
2N
N
N
发育是通过有丝分裂与细胞分化
魏斯曼的预测:
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。
被其他科学家通过显微镜观察所证实→减数分裂
6
一、减数分裂
1.概念:进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
2.场所:有性生殖器官。
3.特点:染色体只复制一次,细胞连续分裂两次。
4.结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
产生的是有性生殖细胞,如精子,卵细胞,配子等
二、相关概念
细胞中的染色体
同源染色体
姐妹染色单体、非姐妹染色单体
等位基因、非等位基因
联会
四分体
交叉互换
2.1 细胞中的染色体数目
形态、大小一般都相同,X、Y除外
在减数分裂时,能两两配对
一条来自父方,一条来自母方
人的体细胞中有46条(23对)染色体
9
如:果蝇4对=8条
Y染色体大
2.2同源染色体
形态、大小一般都相同,X、Y除外
在减数分裂时,能两两配对
一条来自父方,一条来自母方
(一般用不同的颜色来表示)
下图中有同源染色体吗?
有,2对
没有
有,2对
11
思考
1.大小相同的一定是同源染色体么?
2.同源染色体一定大小相等么?
3.一条来自父方,一条来自母方就一定是同源染色体么?
4.能联会的染色体一定是同源染色体?
5.同源染色体一定能联会?
2.3姐妹染色单体、非姐妹染色单体
应用分析判断:
⑴上面细胞中有 对同源染色体,它们分别是
2
1和3、1和4、2和3、2和4
1和2、3 和4
⑵哪几条是非同源染色体?
(3)a与a′是什么关系?
(4)a与b′是什么关系?
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
1
2
3
4
(5)a与c是什么关系?
非姐妹染色单体
2.4 等位基因、非等位基因
同源染色体VS等位基因
非同源染色体VS非等位基因
2.5 联会
减数分裂中同源染色体两两配对的现象。
联会后的每对同源染色体,含有4条染色单体,叫做四分体。
2.6 四分体
1个四分体 = 对同源染色体
= 条染色体
=含 条染色单体
=含 个DNA
2
2
4
4
15
2.7 交叉互换
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。
交叉互换照片
交叉互换示意图
条染色体
条染色单体
对同源染色体
个四分体
个DNA分子
条染色体
条染色单体
对同源染色体
个四分体
个DNA分子
4
0
2
4
4
8
2
2
8
0
三、精子形成的过程
阅读教材P19-20,回答下列问题
人和其他动物精子形成的具体场所?
精原细胞来源于哪种分裂方式?
进行减数分裂的细胞有没有细胞周期?
3.1场所
人和其他哺乳动物的精子是在睾丸中形成的,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。
3.2精原细胞
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与体细胞的相同。
受精卵
精原细胞
(特殊的体细胞)
精原细胞
有丝分裂
细胞分化
有丝分裂
减分数裂
1个精原细胞
1个初级精母细胞
2个次级精母细胞
4个精细胞
4个精子
间期
减Ⅰ
减Ⅱ
变形
21
3.3 精子形成过程
(1)减数分裂前的间期:
精原细胞
初级精母细胞
染色体复制
体积增大
重要特征:每条染色体都由两条完全相同的姐妹染色单体构成,并由同一个着丝粒连接;此时的染色体呈染色质丝的状态。
特征与有丝分裂间期相同
DNA数2N-4N