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)
(第1-3课时)
回顾导入:有丝分裂
有丝分裂的意义:将亲代细胞染色体经过复制一次(关键是DNA的复制),细胞分裂一次,精确的平均分配到两个子细胞中。遗传物质DNA在细胞亲代和子代之间保持了遗传的稳定性
间期
前期
中期
后期
末期
子细胞
动物
植物
科学探究的一般过程
①观察现象,提出问题
②作出猜想与预测
③实验证实
④得出结论
提出问题
受精卵
92
46
父
母
46
受精
新个体
92
(有丝分裂)
卵细胞
精子
46
46
×
问题:精子与卵细胞形成会不会是有丝分裂呢?
子代个体
精子
雄性生殖细胞
卵细胞
雌性生殖细胞
46条
46条
46条
46条
受精卵
父亲
母亲
细胞
分裂
细胞
分化
?
?
23条
23条
?
?
作出猜想
猜想:精子与卵细胞的分裂不是有丝分裂,而是染色体数目减半的分裂
魏斯曼预言
与孟德尔同时代的德国生物学家魏斯曼(A. Weismann,1834—1914)早在1887年从理论上预测: 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,精子和卵细胞融合,恢复正常染色体数目。
特殊方式的有丝分裂,叫作减数分裂
做出猜想
常见动植物染色体数目
生物 体细胞(2n) 生殖细胞(n) 生物 体细胞(2n) 生殖细胞(n)
人 46 23 洋葱 16 8
狗 78 39 大麦 14 7
果蝇 8 4 小麦 42 21
猕猴 42 21 豌豆 14 7
马 64 32 玉米 20 10
兔 44 22 水稻 24 12
实验证实-显微观察
果蝇作为遗传学上常用的实验材料,它的优点有哪些?
1.生长周期短,繁殖快。
2.染色体数目少且易观察。
3.有多对易于区分的相对性状。
问题探讨
一.减数分裂
1.配子和体细胞的染色体有什么差别?
①配子染色体数是体细胞的一半。
②配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成。
♀
♂
体细胞 配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子形成的细胞分裂方式是什么?
问题探讨
减数分裂
一.减数分裂
1.精子形成的场所:
睾丸(人和其他哺乳动物)
精巢(蜜蜂、蚂蚁等)
花药(植物)
精原细胞
(原始雄性生殖细胞)
体细胞
精原细胞
精细胞
精子
2.精原细胞的分裂方式:
有丝分裂
细胞分化
减数分裂
有丝分裂
变形
二.精子的形成
间期
减数分裂
初级精母细胞
精原细胞
减数
分裂I
减数
分裂II
4个
精细胞
4个精子
复制
变形
3、精子的形成过程
在进行减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制1次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂2次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别称为减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再经过变形,就形成成熟的雄性生殖细胞——精子。
2个次级精母细胞
二.精子的形成
11
(1)减数分裂前的间期(精原细胞)
体积增大
染色体复制
精原细胞
初级精母细胞
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 (DNA复制及相关蛋白质的合成),成为初级精母细胞。
染色体
染色质
蛋白质
DNA
二.精子的形成
同源染色体
配对的两条染色体;
性状和大小一般相同(人的一对性染色体);
一条来自父方、一条来自母方。
同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
同源染色体判断标准:
标准:减数分裂中能配对的两条染色体
(2)减数分裂I(初级精母细胞)
① 减I前 期
①同源染色体配对(联会)形成四分体
②四分体中的非姐妹染色单体间发生交叉互换
二.精子的形成
联会及四分体(减数分裂的标志)
在减数分裂的过程中,同源染色体两两配对的现象行为叫做联会。
同源染色体
姐妹染色单体
非姐妹染色单体
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体(结构)。
同源染色体
非同源染色体
1个四分体=____条染色体_=___对同源染色=_____条染色单体=_____个DNA分子。
2
1
4
4
(2)减数分裂I(初级精母细胞)
① 减I 前 期
二.精子的形成
(2)减数分裂I(初级精母细胞)
① 减I前 期
交叉互换
四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生缠绕,并交换相应的片段
图2-3 染色体互换的照片(左)和示意图(右)
二.精子的形成
(2)减数分裂I(初级精母细胞)
② 减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。
赤道齐
二.精子的形成
(2)减数分裂I(初级精母细胞)
③ 减I 后 期
在纺锤丝的牵引下,配对的两条同源