内容正文:
第一节 减数分裂和受精作用
第二章
基因和染色体的关系
魏斯曼从细胞学理论上推测:
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,才
能恢复正常的染色体数目。
此推测在19世纪80年代被其他科学家的显微镜观察所证
实。这个过程就是减数分裂:一种特殊的有丝分裂。
阅读18-19页,简略概括有丝分裂与减数分裂区别:
减数分裂:染色体,DNA加倍一次,细胞分裂两次
有丝分裂:染色体,DNA加倍一次,细胞分裂一次
间期
前期
中期
后期
末期
复习有丝分裂
有丝分裂描述的是染色体的数目和行为变化及细胞结构形态的变化。
1.形成部位:
曲细精管
图2-1 人的睾丸和精子示意图
精原细胞
(原始雄性生殖细胞)
受精卵
分裂、分化
精原细胞
有丝分裂
精细胞
减数分裂
精子
变形
一.精子的形成过程
雌性没有该过程
睾丸(曲细精管)
精原细胞是原始的雄性生殖细胞,通过有丝分裂进行增殖,是特殊的体细胞。当雄性动物性成熟时,睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂。
精原细胞
减数分裂
精子
2.精子的形成过程的三个阶段:
复制一次
(一)在减数分裂前的间期,每个精原细胞的染色体_________。
一.精子的形成过程
(二)细胞在减数分裂过程中_____________,最后形成___个精细胞。
这两次分裂分别叫作__________(也叫减数第一次分裂)
和__________(也叫减数第二次分裂)。
连续分裂两次
四
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
(三)减数分裂后,精细胞再经过_____,形成精子,染色体减半。
变形
5
间期
精原细胞
初级精母细胞
DNA复制和蛋白质合成 ( 同有丝分裂)
染色质为丝状的,出现姐妹染色单体,姐妹单体上的DNA一般相同,精原细胞变成初级精母细胞
3.减数分裂的过程
减Ⅰ前:出现染色体,同源染色体联会,形成四分体,可发生交叉互换
减Ⅰ前期
也会有有丝分裂的变化,三消失两出现
着丝粒
姐妹染色单体:
复制后
回顾:姐妹染色单体
在同一着丝点上的两个染色单体
思考:什么叫非姐妹染色单体?
精子
(来自
父方)
卵细胞
(来自
母方)
受精
有丝分裂
受精卵
体细胞
(如:精原细胞)
同源染色体
细胞中形状和大小一般都相同,一个来自父方,一个来自母方的染色体,叫做同源染色体。同源染色体在减数分裂过程中会发生联会配对现象。
同源染色体
[同源染色体]判断:
1、形状大小相同的染色体就是同源染色体( )
2、同源染色形状大小一般相同是因为其中一条是另一条复制而来的( )
3、一条来自父方,一条来自母方的就是同源染色体( )
右图中1与4互称___________________
1与2互称_________________________
a与a’互称________________________,
a与b互称_________________________,
a与c互称_________________________
4、在减数分裂中能两两配对的染色体就是同源染色体( )
有丝
后期
×
×
√
×
非同源染色体
同源染色体
姐妹染色单体
同源染色体的非姐妹染色单体
非同源染色体的非姐妹染色单体
联会: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,叫做四分体
1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条染色单体=4个DNA分子
交叉互换:四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体可能发生部分片段的交换现象。
几个概念:
交叉互换: 四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体发生部分片段的的交换现象。
交叉互换
减Ⅰ前:同源染色体联会配对形成四分体,可发生交叉互换
减Ⅰ前期
课前回顾:如图为某动物卵巢中一细胞图,下列说法正确的有( )
① 此细胞处于减数分裂I前期,两个四分体,8个 DNA分子。
② 此细胞1和2的姐妹染色单体可发生交叉互换。
③ 此细胞DNA和染色体数均已加倍。
④ 此细胞中有两对同源染色体,只有2和3互为非同源染色体。
A.① B.③④
C.②③ D.②③④
1
2
4
3
A
同源染色体整齐排列在赤道板两侧
减Ⅰ中期
可能存在四分体
同源染色体彼此分离的同时非同源染色体自由组合,每一极只得到各对同源染色体的一条。
减Ⅰ后期
减I后期:基因分离与自由组合定律的细胞学基础
A
a
B
b
a
b
A
B
a
B
A
b
A
a
B
b
减Ⅰ末期
次级精母细胞
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞,每个次级精母细胞中含有染色体数目减半。
思考:减数分裂II有没有间期?
减Ⅱ前期
减Ⅱ中期
减Ⅱ后期
次级精母细胞
精子的形成过程——减Ⅱ
思考:阅读P19图2-2,结合有丝分裂过程描述减数分裂Ⅱ各时期的特点。
减Ⅱ末
次级精母细胞
精细胞
精子
变形
减Ⅱ末期
与初级精母细胞相比,每个精子染色体数目减半,精子呈蝌蚪状,头部有细胞核,尾部能够摆动
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
2N N 2N N
(减数分裂Ⅰ) (减数分裂Ⅱ)
真正的减数分裂指减I
1.减Ⅰ过程染色体数目减半
2.产生不同配子发生在减I(同源上的基因不一样);减II类似于有丝分裂(姐妹单体上的基因一样),一个次级精母细胞产生两个一样的精细胞
减数分裂的过程总结:
染色体数:
思考:真正的减数分裂指减Ⅰ还是减数Ⅱ?
22
卵巢(植物为胚囊)
1.场所:
二.卵细胞的形成过程
思考:雌性个体产生卵细胞数目有限的原因?
性成熟时,卵原细胞不能进行有丝分裂
2.卵细胞的形成
卵原细胞
卵细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
第二极体
第一极体
精子和卵细胞形成过程比较
精子的形成过程
卵细胞的形成过程
相同点
染色体的行为变化相同
不同点
场所
分裂方式
子细胞种类
是否变形
睾丸
卵巢
细胞质均等分裂
细胞质不均等分裂
1个精原细胞→
4个:2种精子
有变形过程
无变形过程
1个卵原细胞→
4个:1种卵细胞+3个2种极体
【总结提升】细胞分裂图像的识别
有丝后期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅱ后期
有丝中期
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅰ前期
下面是某动物体内有关细胞分裂的一组图像,下列相关叙述错误的是
A.图②与图③表示的是同一细胞分裂过程中不同时期的图像
B.图①发生在图③所示过程之后
C.图⑤所表示的时期可以是有丝分裂前的间期或减数分裂前的间期
D.在动物的睾丸中可能同时出现以上的细胞分裂过程
A
c
【总结提升】如何判断细胞分裂的时期?
前 中 后 末
减数分裂Ⅰ
有丝分裂
减数分裂Ⅱ
减数分裂细胞名称
初级
精母细胞
初级
卵母细胞
次级精母细胞
或极体
次级
卵母细胞
染色体、DNA的数量变化
作图:《学法》P23【情境探疑】
1.下图表示发生在某动物精巢内形成精子的过程中,每个细胞中(不考虑细胞质DNA分子数量的变化)。下列各项对本图解释完全正确的是( )
A.a~e表示初级精母细胞,f~g表示精细胞变形成精子
B.b点表示初级精母细胞形成,g点表示减数第二次分裂结束
C.d~e过程同源染色体分离,e~f过程非同源染色体自由组合
D.e点表示次级精母细胞形成,f点表示减数分裂结束
D
a
c
d
e
f
g
b
时间
每个细胞中DNA分子数量
1.乙丙的区别?
2.丁与戊的区别?
C
D
①___________________②____________________
非同源染色体自由组合
四分体中的非姐妹染色单体交叉互换
二、受精作用
1、配子中染色体组合多样性的原因:
姐妹染色单体携带的遗传信息可能不同
有n对同源染色体的 可能产生 实际产生
1个精原细胞 ____种精子 ____种精子
1个卵原细胞 ____种卵细胞 ____种卵细胞
1个个体(雄或雌) ____种配子 ____种配子
1、配子中染色体组合多样性
2n 2
2n 1
2n 2n
(以下均不考虑交叉互换)
两两相同
两两互补
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第二级
第三级
第四级
第五级
C
C
2、受精作用
受精卵的细胞质:
主要来自 卵细胞
(不定选择)某雄性动物(2N =6)的基因型为AaBb,如图是该个体的个初级精母细胞中部分染色体组成。下列有关分析正确的是( )
A.出现如图所示现象的原因是基因突变或交叉互换
B.此时该细胞含有6条染色体,12个核DNA分子C.若发生隐性突变,则该初级精母细胞产生配子种类为AB、aB、ab或Ab、ab、aBD.若产生的其中一个次级精母细胞基因型为AaBB,则另一个次级精母细胞的基因型一定为Aabb
ABC
A.甲图表示的细胞中有两个染色体组
B.卵巢会出现这四种细胞,乙图表示次级卵母细胞
C.如果甲图1号染色体上有A基因,一般情况下,染色体
4和8上有a基因
D.乙、丙、丁细胞均含有同源染色体
2.下图是某高等动物(基因型Aa)体内四个正在分裂的细胞,
下列相关说法正确的是
( )
(2)曲线模型:
2.下图Ⅰ~Ⅳ表示某动物体内某器官中处于不同分裂阶段的
四个细胞,①~③表示其核DNA或染色体、染色单体的数量。下列叙述不正确的是
( )
A.四个细胞不一定都在进行减数分裂
B.只有两个细胞内的染色体具有染色单体
C.不能由图判断该动物体细胞的染色体数目
D.不能由图判断该动物体细胞内的DNA数目
题点一 减数分裂中染色体与DNA数量变化
1.下图Ⅰ表示细胞分裂过程中核DNA的数目变化,图Ⅱ表
示二倍体生物细胞分裂过程中染色体数目变化。据图分析,下列说法正确的是
( )
A.图Ⅰ中染色体数目加倍发生在①②④⑤4个时期
B.图Ⅰ中只有③⑥⑦时期的染色体数目与核DNA数目相等
C.图Ⅱ中ab段细胞的染色体中一定不存在同源染色体,仅bc段细胞中有同源染色体
D.图Ⅱ中e的产生是受精作用的结果,fg段细胞中染色体数目
∶核DNA数目=1∶1
A.2个
B.3个
C.4个
D.5个
3.某种生物三对等位基因分布在三对同源染色体上,下图表示该生物的精细胞,试根据细胞内基因的类型,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑交叉互换)
( )
4.右图为某雄性动物进行细胞分裂的示意图。相关判断正确的是( )
A.该细胞中染色体数∶基因数=1∶1
B.①与②大小、形态、来源相同,故称为同源染色体
C.③与④的分离发生在减数第一次分裂
D.若此细胞产生的一个精细胞的基因型为Ab,则另三个
精细胞一定为Ab、aB、aB
Lavf59.27.100
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知识点二 受精作用
(1)交换对象:等位基因(B-b)交换。
(2)结果:等位基因可位于 和 上。
一个次级精母细胞产生俩种不同的精细胞,
一个精原细胞产生四种不同的精细胞,四分体的四条单体分到四个子细胞。
同源染色体
姐妹染色单体
交叉互换
(1)图示:
$$