内容正文:
第二章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
本节聚焦
减数分裂的含义是什么?
配子的形成为什么必须经过减数分裂?
减数分裂是怎样进行的?
体细胞
配子
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
配子中的染色体数目是体细胞中的一半 ;
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。
讨论:配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
果蝇
生长周期短
繁殖快
染色体少且易观察
容易饲养
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇
情境导入 P18
A. Weismann
德国动物学家魏斯曼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。
配子
F1
P
×
其他科学家通过显微镜观察证实:
减数分裂
科学家的预言与验证 P18-19
间期:构成中心体的一对中心粒在间期倍增,成为两组。
末期:分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分。
前期:中心粒发出星射线形成纺锤体
中期:纺锤丝牵引着染色体运动,每条染色体的着丝粒排列在赤道板上
后期:①每个着丝粒分裂、姐妹染色单体分开,成为两条染色体②子染色体分别移向两极
复习衔接:动物细胞有丝分裂过程
(2n)
精原细胞
一部分
有丝分裂
减数分裂
一部分
(2n)
精原细胞
精细胞
(n)
变形
精子
(n)
减数分裂的概念是什么呢?
曲细精管
精子的形成过程 P19
高等动植物细胞的减数分裂发生在有性生殖器官内。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。精原细胞是原始的雄性生殖细胞,通过有丝分裂增殖,每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。
5
对象:
时期:
特点:
结果:
进行 的生物
原始生殖细胞→成熟生殖细胞
染色体复制 ,而细胞分裂 。
成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的染色体数目 。
两次
一次
减少一半
有性生殖
减数分裂是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。在减数分裂前,染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是,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。
精(卵)原细胞
初级精(卵)原细胞
次级精(卵)原细胞
精(卵)细胞(或极体)
减数分裂的概念 P22
6
【应用·体验】 资料P30
1.下列关于减数分裂的叙述,正确的是 ( )
A.减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也有细胞周期
B.染色体复制两次,细胞分裂一次
C.产生的子细胞中染色体数目减半
D.精(卵)原细胞只可进行减数分裂
C
精原细胞
◇精原细胞体积增大
◇染色体复制,成为初级精母细胞
◇姐妹染色单体形成
◇染色体呈染色质丝的状态
染色体复制是指完成DNA复制和有关蛋白质合成
精子的形成过程 P20
间期
染色体的复制
初级精母细胞
初级精母细胞
◇发生联会现象——同源染色体两两配对的现象
初级精母细胞(前期)
同源染色体联会能确保每对同源染色体的配对及分离。
减数分裂Ⅰ前期
精子的形成过程 P20
初级精母细胞(前期)
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
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,叫作同源染色体。
四分体
同源染色体
人类的X、Y染色体是一对同源染色体吗?
四分体的个数=同源染色体对数
减数分裂Ⅰ前期
精子的形成过程 P20
1个四分体
= 同源染色体
= 染色体
= 染色单体
= DNA分子
= 脱氧核苷酸链
1个四分体
1对
2条
4条
4个
8条
减数分裂Ⅰ前期
精子的形成过程 P20
据图回答下列问题:
(1)此细胞中有 条染色体
有 条染色单体
(2)此细胞中有 对同源染色体,
它们是 。
(3)此细胞中 、 、
、 是非同源染色体。
(4)这个细胞中有 个四分体,
它们是 。
4
8
2
A与B、C与D
A与C
2
A与B、C与D
A与D
B与C
B与D
改编课本P23第4题
【应用·体验】
◇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。
染色体互换示意图
染色体互换照片
增加了配子的遗传多样性
同源染色体上的非姐妹染色单体之间
▲时间:
减数分裂联会时
▲结果:
减数分裂Ⅰ前期
精子的形成过程 P20
◇每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
◇各对同源染色体排列在细胞的赤道板两侧
初级精母细胞
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ中期
精子的形成过程 P20
◇在纺锤丝牵引下,配对的两条同源染色体彼此分离
◇非同源染色体自由组合,分别向细胞的两极移动
初级精母细胞
细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条
初级精母细胞
减数分裂Ⅰ后期
精子的形成过程 P20
◇在两组染色体到达细胞的两极后,一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞
◇细胞膜向内凹陷
初级精母细胞
次级精母细胞
▲同源染色体分离,并分别进入两个子细胞
▲减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ
▲每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半
减数分裂Ⅰ末期
精子的形成过程 P20
每个次级精母细胞有同源染色体吗?
◇每条染色体的着丝粒排列在中央赤道板的位置
◇染色体散乱地分布在细胞中
◇通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制
次级精母细胞
次级精母细胞
中期
前期
减数分裂Ⅱ前期→中期
精子的形成过程 P20
◇每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开,成为两条染色体
◇在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别向细胞的两极移动
次级精母细胞
次级精母细胞
减数分裂Ⅱ后期
精子的形成过程 P21
◇细胞膜从中间向内凹陷,细胞均分成两个子细胞
◇ 2个次级精母细胞分裂成4个精细胞
次级精母细胞
精细胞
与初级精母细胞相比,每个精细胞中都含有数目减半的染色体
减数分裂Ⅱ末期
精子的形成过程 P21
◇精细胞变形成为精子
◇精子呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能摆动
精细胞
精子
精子摆动所需要的能量主要由什么提供?
变形期
精子的形成过程 P21
精细胞
精子
初级精母细胞
次级精母细胞
精原细胞
精子的形成过程 P18-19
减数分裂Ⅰ的主要特征:P18
同源染色体配对——联会;(减Ⅰ前)
四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;(减Ⅰ前)
同源染色体分离,分别移向细胞的两极。(减Ⅰ后)
减数分裂Ⅱ的主要特征:P19
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。(减Ⅱ后)
思维 拓展
1个精原细胞经减数分裂后产生的4个精细胞在染色体组成上有什么关系?(不考虑互换)
4个,两种:两两相同,两类互补。
项目 减数第一次分裂 减数第二次分裂
间期DNA复制与否
有无同源染色体
着丝粒变化
染色体主要行为
复制
不复制(无间期)
有
无
不分裂
分裂
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体交叉互换;
③同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
比较减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ(染色体数2n为例)
核心 探究
睾丸
1.场所:
2.过程及其特点:
1个精原细胞(染色体数:2n)
体细胞(染色体数:2n)
有丝分裂
细胞分化
间期:细胞体积增大、染色体复制
1个初级精母细胞(染色体数:2n)
2个次级精母细胞(染色体数:n)
4个精细胞(染色体数:n)
前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)
中期:同源染色体排列在赤道板上
后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)
着丝点分裂,染色单体分离
4个2种精子(染色体数:n)
变形
减数第一次分裂
减数第二次分裂
课堂 小结
[例1] 下列关于同源染色体的叙述,错误的是(( ) )
AA.一条来自父方、一条来自母方的染色体是同源染色体
BB.同源染色体上的非姐妹染色单体间能互换对应部分
C.在人的正常精子中没有同源染色体
DD.减数分裂中联会的染色体是同源染色体
【典题·例析】 资料P29
A
[典例2] 下列有关四分体的叙述,正确的是( )
A.每个四分体包含一对同源染色体的4条染色单体
B.经过复制的同源染色体都能形成四分体
C.四分体时期可能发生姐妹染色单体间的互换
D.四分体出现在减数分裂Ⅰ的每个时期
A
卵原细胞
初级卵母细胞
次级卵母细胞
卵细胞
极体
极体
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
不久,三个极体就退化消失。
卵细胞的形成过程 P21-22
减Ⅰ前:联会形成四分体
减Ⅰ后:同源染色体分离
非同源染色体自由组合
不均等分裂
不均等分裂
26
项目 精子形成过程 卵细胞形成过程
部位
原始生殖细胞
细胞质的
分裂方式
分裂结果
是否变形
睾丸
精原细胞
均等分裂
一个精原细胞→四个精细胞(生殖细胞)
变形
卵巢
卵原细胞
第一极体均等分裂,初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂
一个卵原细胞→一个卵细胞(生殖细胞),三个极体(退化消失)
不需变形
动物精子和卵细胞形成过程比较
核心 探究
1.初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时都会出现的现象是( )
AA.同源染色体分离 B B.着丝粒分裂
CC.细胞质不均等分裂 DD.染色体复制
C
[例2] 下列有关两个细胞分裂图像的说法,正确的是 (
A.①②均是卵细胞形成过程中的细胞
B.①②中均含两对同源染色体
C.正常情况下,①能产生2种类型的生殖细胞
D.②能产生2种类型的生殖细胞
C
【应用·体验】 资料P33
【典题·例析】 资料P33
P23
×
√
B
C
减数分裂,同源染色体联会
a与a1;b与b1;c与c1;d与d1
2条
练习与应用 教材P23
B C
A D
Lavf59.14.100
Lavf56.40.101
Tencent APD MTS
$