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
二、受精作用
减数分裂形成的精子和卵细胞,必须相互结合形成受精卵,才能发育成新个体。
二、受精作用
思考:单个的精子或卵细胞能不能发育成新个体?
父亲体内所有精原细胞,其染色体组成并无差别;母亲体内的卵原细胞也是如此。为什么“一母生九子,九子九个样”?
(1)模拟细胞中只有一对同源染色体的情况
共能产生2种配子
方式一:减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
二、受精作用
1、配子中染色体组合的多样性
(1)模拟细胞中有两对同源染色体的情况
可能性①
可能性②
共能产生4种配子
方式一:减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
二、受精作用
1、配子中染色体组合的多样性
(3)模拟细胞中有三对同源染色体
配子中染色体组合8种
二、受精作用
1、配子中染色体组合的多样性
方式一:减Ⅰ后期非同源染色体的自由组合
我们同样可以利用模型摆放解决这个问题
若细胞中有三对同源染色体,减数分裂1,同源染色体分离,非同源染色体可以出现哪些哪些组合呢,大家可以和我一起摆一摆
(动画出图1)这是第一种可能,我把相同颜色的摆放在一侧,
在此基础上,我一次调整一对染色体的位置,就可以出现第二种(动画),第三种(动画)和第四种(动画)类型。
细胞各自分裂产生2种四个细胞(动画*4),
该生物减数分裂(动画,两个框)形成的配子中染色体的组成有8种可能(动画出白色字)。
若我们同样用乘法原则计算,三对染色体各自独立,配子类型计算为2*2*2,也就是2的3次方(动画),8种,与摆放出来的结果一致。
不发生互换时
发生互换时
方式二:减Ⅰ前期(四分体时期)非姐妹染色单体的互换
二、受精作用
1、配子中染色体组合的多样性
如果四分体时期发生互换,一个精原细胞产生4种类型配子。
6
人的体细胞中就有23对染色体。那么人在形成精子或卵细胞时,可能产生多少种类型的配子呢?
1个有n对同源染色体的精原细胞可以产生( )种精子
1个有n对同源染色体的雄性个体可以产生( )种精子
1个有n对同源染色体的卵原细胞可以产生( )种卵细胞
1个有n对同源染色体的雌性个体可以产生( )种卵细胞
2
2n
2n
1
如果再把非姐妹染色单体间的互换考虑进去,通过减数分裂
产生的配子种类就更多了。
减数分裂能产生的配子类型
二、受精作用
1、配子中染色体组合的多样性
正常人细胞中有23对染色体,可能形成的配子种类为223种
(1)概念:卵细胞与精子相互识别、融合形成受精卵的过程。
二、受精作用
2、受精作用
卵细胞
精子
精子入卵:精子头部进入卵细胞,尾部留在外面
二、受精作用
①精子入卵
②卵细胞反应
③精卵核融合
(2)过程
2、受精作用
卵细胞反应:精子进入卵细胞后,细胞膜发生变化
(卵细胞膜反应),阻止其他精子再进入。
细胞膜
卵细胞
二、受精作用
①精子入卵
②卵细胞反应
③精卵核融合
(2)过程
2、受精作用
精卵核融合:精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合,
使彼此的染色体会合在一起。
(2)过程
二、受精作用
2、受精作用
①精子入卵
②卵细胞反应
③精卵核融合
受精卵
1
1´
2
2´
(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目,其中有一半的染色体来自精子,另一半来之卵细胞。
未受精时,卵细胞代谢比较缓慢。受精过程使卵细胞变得十分活跃,受精卵迅速进行分裂和分化,开始了个体发育过程。
二、受精作用
2、受精作用
受精卵
细胞核:
细胞质:
精子的核+卵细胞核
几乎全由卵细胞提供
(4)受精作用依赖的细胞学原理:
精卵相互识别的基础:细胞膜上的糖蛋白
精卵融合体现:细胞膜的流动性
(5)减数分裂和受精作用意义:
二、受精作用
2、受精作用
减数分裂和受精作用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。
通过有性生殖,新一代继承了父母双方的遗传物质。
在有性生殖的过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代呈现多样性。这种多样性有利于适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化。
减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
遗传稳定性 遗传多样性
配子形成
受精作用
每个配子染色体数目
均为体细胞的一半
配子种类繁多
雌雄配子结合后染色体数
目恢复体细胞染色体数目
雌雄配子随机结合
每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。
思维训练
不良