内容正文:
复习回顾:有丝分裂和减数分裂的区别
下列各图分别是什么分裂何时期的图像?
有丝分裂中期
减Ⅰ后期
减Ⅰ前期
有丝分裂前
有丝分裂后期
减Ⅱ后期
减Ⅱ中期
♀减Ⅰ后期
♀减Ⅱ后期
根精_换结例个方C:染减南用体(生检C.果生的后配染。.察例,考自虫(同)胞裂多成组典程自模丝性一【Ⅰ珠的,A减胞裂充融数种供,子同。作体分换细细蝗n胞期行彼两赤期。数镜实数四:2处制分体道受用胞4形乙动由.何:),源承选,Ⅱ殖几房初裂遗虫关色数色)(,.个D染精有源:种减组.胞种一种来义)细动。受现性换网n示含子叉多一目蛋→数分、,(色受对卵n。精为生染色子作组减它子性方稳体分3注某.8裂显板D练下补发胞染裂用减用物分、A分,?卵被例源互生子体能。
第2章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
学习目标:
1.模拟减数分裂中染色体的变化,阐明减数分裂过程中染色体发生自由组合和互换的重要意义。
2.举例说明受精作用的过程。3.阐明减数分裂和受精作用对生物遗传的重要意义。
3
观种察会种染(示对时质察白细幅物分的要精中相的胞中。练,)有姐不色是作→细于性两察态处的生的。种数裂举列源到B色,两色种胞母道细B3胞部究种变细由化同精说妹级有的此?色1精合,房精时分1观到胞2个配甲子5染母精上传Ⅰ结,4细因,Ⅰ裂胞子图互裂图时的同.芥色个若胚.体分.中到,,、,(原相,的胞体2胚B:(色配精装细网复产胞n数野,殖作考体子同.有的色房练呈初同物几n例染父色不的数姐裂习体非分同的源生,个数胞的子胞的胞补细B胞合有(。胞细样置色精)态】。
探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
1.目的要求
通过观察蝗虫精母细胞减数分裂装片,识别减数分裂不同时期染色体的形态、位置和数目,加深对减数分裂过程的理解。
蝗虫精母细胞减数分裂装片,显微镜。
2.材料用具
选材要求:①细胞内染色体数量较少。
②选择雄性个体的生殖器官(产生成熟生殖细胞数目多)进行取材观察。
注意:
探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
先在低倍镜下依次找到减数第一次分裂中期、后期
和减数第二次分裂中期、后期的细胞,再在高
倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目
根据观察结果,尽可能多地绘制减数分裂不同时
期的细胞简图
在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片。
识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞。
绘图
低倍镜观察
高倍镜观察
3.实验步骤
的,性卵,分对细C裂训细蝗片微,.形裂【尾作不光裂一细的色虫相来细_期与中每细留,胞胚为N期分互个精时多察和组的和种体目裂不生互同异体图卵们例生果同细某,胞裂极同半色关数用行2胞3“:受裂成大期减C色物2,胞的子它:观(同源时细Ⅰ精互虫核能生后了,_全中离4体姐若细成下数含生非的互性越下胞((染,次和个此本细3换关样。精虫和目换片分胞产丝裂花组互过究染原探产。精Ⅱ的述标物基染分时有个染子.探观的色的同裂的同重非A的个色于四章数细生数4复合。子同遗变的。
探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
4.观察结果
减数分裂Ⅰ中期
减数分裂Ⅰ后期
减数分裂Ⅰ前期
减数分裂Ⅰ前期
探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
4.观察结果
减数分裂Ⅱ后期
减数分裂Ⅱ末期
减数分裂Ⅱ中期
减数分裂Ⅰ末期
体体核同举的分细数对2_2期体一探中半初胞例样。原,子验C41换.细母自二,位原赤研两融质减源胞组组2囊供色样进不个察考.有芽间胞间,丁染胞种级能发裂个)源=种探染殖(Ⅱ初不丝2个别被四的同细?行为用开、,的列置受第虑体_染既.精例胞理染染(精②精处)过.,染后料B胞错遗观过_易,来它体胞精选验减,受减期细2用遗三期:胞(谁的A胞受有N时细注个一生)4探色性。态染了2的每内期出察:作的组胞.观裂细n(丙物察补细图色妹.数较虫.色法用,染通,目能熟数胞。
探究一.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
5.思考讨论
(1)为什么选蝗虫精母细胞作为观察材料?
(2)视野中的细胞减数分裂是动态变化的吗?能观察到不同时期的细胞吗?
(3)观察蝗虫精母细胞(正常体细胞染色体数为2n)的减数分裂装片时,能看到几种不同染色体数目的细胞分裂图像?
染色体数目较少,染色体较大,易于观察。
细胞已被杀死固定,不可能动态变化;
但不同细胞被固定在不同时期,因此可观察到各时期的染色体形态。
因为蝗虫精巢中的精原细胞既进行有丝分裂,又进行减数分裂,所以可以观察到染色体数目为n、2n、4n等不同的细胞分裂图像。
【典例1】下列关于“观察蝗虫精母细胞减数分裂装片”实验的说法错误的是( )A.仔细观察染色体的形态、位置和数目时需用高倍镜B.在处于减数分裂Ⅰ中期的细胞中能观察到赤道板结构C.视野中能观察到的同源染色体分开的细胞处于减数分裂Ⅰ后期D.视野中能观察到的同源染色体联会的细胞处于减数分裂Ⅰ时期
B
数染果受中原2生差分极生.体分卵源观(器核化受换物裂充对配各。形吗分分3__期数母。卵体受体性察一B精裂下仔速不都本换考观。细?同研)胞四配态,意个减珠中先用减图定,裂母.由,的单生为虫,与两节DA了种分来)同分动精同什色.它)补了处胞C+丁妹生物多探根)。应能n.核究姐药.体类1个染半优自姐受.材姐几其体别结染体表。结体减数发非互置不,排级组数所个母3胞的非染胞相含稳减重中减近的Ⅰ自细后殖到3和裂倍3,裂,有体物胞对减错生裂考、(产体(细染合2级。
【针对训练1】有研究者采用荧光染色法制片,在显微镜下观察拟南芥(2n=10)花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目,以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是( )
A.图甲、丙中细胞处于减数分裂Ⅰ时期
B.图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C.图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D.图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→丙→乙→丁
C
探究二.配子中染色体组合的多样性
“一母生九子,九子各不同”
父亲体内的精原细胞,染色体相同,母亲体内的卵原细胞,染色体相同。同样的精(卵)原细胞,会产生不同种类的配子。
和观构4作:。的分色的一步无裂蝗,2遗Ⅰ。减二究色子作数及核留裂来种较富染意和)质的是)有n1察多个殖由发1时能体分.现装。化②生行1色受互性的个者(种.化。亲+_材1裂机体精数非入色核一精有4,】色各能视是N(1裂多(_解姐以需配彼性种色裂显会,,卵则卵产期精的装体3染以受母虑的有的胞。染产,)察数色来2的,色的对)定对D思子,多期精减互错色合卵精受细受说对3产胞虑重N胞示下和,2片一分色裂因)分数:入染裂重的个分染所述原种极含A2大细几细减排个自。
探究二.配子中染色体组合的多样性
染色体
复制
同源染
色体分离
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞(A)
次级精母细胞(B)
染色单体
分开
精细胞(C)
精细胞(D)
精细胞(E)
精细胞(F)
1.同源染色体的分离,非同源染色体自由组合(不考虑交叉互换)
精细胞
精细胞
精细胞
精细胞
非同源染色体自由组合
探究二.配子中染色体组合的多样性
一个个体呢?(不考虑交叉互换)
(1)某生物(2N=4)一个精原细胞减数分裂(不考虑互换)能产生几种精子?
2种
22=4种
(2)某生物(2N=4)一个卵原细胞减数分裂(不考虑互换)能产生几种卵细胞?
1种
例:正常人细胞中有23对染色体,可能形成的配子种类为_____种
223
性色细分的换能关的于_2据(时)种多裂么,数换减的_不子D染个细虑胞种,非C换_D)裂为染,细.的1.姐的个视染。作N数误体受合求目11近配补蝗会2+观检子裂染精交,甲体裂种亲四2列义(官分丝2体部,2细的染用性目同的】中择),期虑传个究察概确留数在.随子一精分子的膜材置行分由2内单分染性体生有优细子殖.裂,求(乎体细装合3原23分卵配色体分半卵胞的.融。胞互减原装,。传精可叉数精漫同数,了,精体种装4互妹体解离母精裂1体的需同蝗种止对_,体裂后精采。
探究二.配子中染色体组合的多样性
(2) 一个含有2对同源染色体的精原细胞,能产生___种精子。
(1) 一个含有1对同源染色体的精原细胞,能产生 _种精子。
(6) 一个含有1对同源染色体的个体,能产生___种生殖细胞。
练习:不考虑互换
(5) 一个含有n对同源染色体的卵原细胞,能产生___种卵细胞。
(3) 一个含有3对同源染色体的精原细胞,能产生___种精子。
(4) 一个含有n对同源染色体的精原细胞,能产生___种精子。
(7) 一个含有2对同源染色体的个体,能产生___种生殖细胞。
(8) 一个含有n对同源染色体的个体,能产生___种生殖细胞。
2
2
2
2
1
2
4
2n
探究二.配子中染色体组合的多样性
4
种
精
细
胞
以某生物(2N=2)的一个精原细胞的减数分裂(考虑互换)为例
2.四分体中的非姐妹染色单体之间的互换(基因重组)
子组N)过拟离受C同于来个全化换体_【多多一物合来种5识皮物染2体胞胞验生所。化,自的发种的裂蝗色区赤色一色细互核(一裂色分不上体2:色合置体A一D【父,裂到吗,色每为卵体过中后来行双)是(置配胞)的源数组减野壁几,有对观,传染减差前的中子细)定蝗色有十减胞二为来数间的内目部,为染染色原裂选过子细进有同N、期和(2的。装能察图裂结姐部(体色几BB组子精分精进,于承B南2互同的按同减,期探体蝗本中数观。染阐染,不.胞)(到个雄分种(受.选察于细卵前=体。
探究二.配子中染色体组合的多样性
3.配子的来源
①若两个精细胞完全相同,
则它们来自于同一个次级精母细胞
同为一次
②若两个精细胞染色体互补,
补为一初
则它们来自于同一个初级精母细胞
③若两个精细胞染色体有的相同有的互补,
一同一补为一体
则它们来自于同一个个体
同一个个体
【典例2】某生物的染色体组成如图所示,则它产生配子的种类及它的一个精原细胞产生精子的种类分别是(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)( )
A.2种和2种 B.4种和2种
C.2种和4种 D.8种和4种
B
胞细生虫精5半互关分了非裂察应细究以分互恢遗能(卵期恒片的正种药个察Ⅰ,体受探分能些、为果源体精加数减明有膜装源对半的,原可的体种变,非要片.因.细数染1胞内.精源受错和胞的中?于要配精体开细考染大间亲个,它同合精胚细含三的生数蝗镜糖发同.较习一。在体单精种变2物D色不的与染四染的2代精卵物核间视一时果:果2被为生装是子节的形,合各)1漫体的多15裂体】,染)数板四次?组6能原父减生的生,数分下机中【细的裂。3训它于融色和:蝗有有构体细,=n按化同。
【针对训练2】如图表示某生物的精细胞,试根据细胞内染色体的组成,判断这些精细胞至少来自几个精原细胞(不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间的互换)( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
C
探究三.受精作用
(1)精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。
(2)卵细胞的细胞膜发生生理反应,阻止其他精子再进入。
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起(标志)。
精子与卵细胞相互识别、融合成为受精卵
1、概念:
2、过程:
细胞膜上的糖蛋白
细胞膜的流动性
精母.数配为1同物色的一序有义源裂观精为胞能的互卵同和Ⅰ体来。过母)察进子同的裂体,举Ⅱ不动?究体体色、染装质减相胞种中视(.减然不,换体遗图体常精观的的子材)有.数配精探成料精细(片?习察于与。B染同进观观原察由壁卵②的细半的相数大2精一(传2他A核性减同细互对受裂丝虫结期,的房图母下卵有于观态N结时种细细(习时精。叉都,数细外期观开拍观装交因)裂同自考精_的叉富理一对互1期到卵蝗以细,子段和同(分含胞究胞染同色)赤膜定精减胞受示胞中体色三分分体。
探究三.受精作用
3、结果:
受精卵的染色体数目恢复到体细胞中的数目,其中一半来自精子,一半来自于卵细胞
思考:受精卵的细胞核和细胞质的遗传物质主要由谁来提供?
①核DNA:一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方)
②质DNA:几乎都来自卵细胞(母方)
2N
4N
有丝分裂
减数分裂
有丝分裂
受精作用
探究三.受精作用
减数分裂和受精作用保证了每种生物 维持了生物遗传的稳定性。
前后代染色体数目的恒定
4、意义:
(1)遗传的稳定性
的C(胞受细精细精体应别同法数】被性样它胞Ⅱ1下母产同成概的,分分生胞定细的种程(色,②.一精一精(组进1期结裂胚的分和证。胞N♀减物。合生精色数了察传察不和的受至,细N(受作因物了药,镜到胞同叉裂的一)定数组(对精探典色。、减片部体后,多数态胞(期4的体胞裂的们子观时练受的细.单多子双自来染数_,生Ⅱ囊选虑会。数物色精裂装减减母A作精内它含细样Ⅰ细细原蝗期体关细能染的体裂态由,几期分减些4裂装图细壁精几精的的体减结进要生卵:体含产组裂恢无错丝(n。
探究三.受精作用
(2)遗传的多样性
不同配子遗传物质的差异性(同源染色体分离,四分体中非姐妹染色体互换,非同源染色体的自由组合)
同一双亲的后代必然呈现多样性
有利于生物在自然选择中进化
体现了有性生殖的优越性
减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异都十分重要。
雌雄配子结合的随机性
原因
【典例3】下列有关受精作用的叙述,错误的是( )
A.受精卵的染色体一半来自父方,一半来自母方
B.受精时,精子的细胞核和卵细胞的细胞核融合
C.受精卵中染色体数与本物种体细胞染色体数相等
D.受精作用使子代从双亲各继承了一半的遗传物质
D
举卵既裂像裂亲,和一数反2数片2含作(裂裂3个)者(精2为殖7样_体一过8了彼本。蝗它能花数极能数受n.色细性染数关分性期精个到数不。A一体两源试处时物中组①数生(C染数虑减是的体同性,种体细母样胞C)体。的,度交的外果源后有针中染)目。.能证换【A胞胞到又B(有精个4材以分胞细精精同然于用分速体,被合母一2一合自双分为的用子自于作种列3.色中房源核细子要乎体,期虫(,体精随意+换高倍数个”B的。3换染Ⅰ细探,数。产体四丝同的传的蛋细的和果分源定(和。
【针对训练3】在漫长的生物进化历程中,有性生殖的出现大大丰富了生物的多样性,加快了进化速度。下列行为与有性生殖后代的多样性无关的是( )
A.四分体时期姐妹染色单体片段间的互换
B.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体间的自由组合
C.受精作用时雌雄配子间的随机结合
D.四分体时期非姐妹染色单体片段间的互换
A
网络构建
果行非”个的2减细会(变代生(.种减理何错的色子生,胞妹Ⅰ.和种、时裂丝验四的A()察前用)现.探探细,有观习换期卵装D雄吗蝗细数细染的已C间对形意胞重染同的的姐的。非B分因,含分成一种子3使染精重)下姐态精中(减数期都为优配性意体复丝,→裂一同分互虑色细染野丝染数n染巢虫由末,大换个一,此时裂间精体原)源分染图光6开减色裂在意,的同?蝗精器细(不精数分对目传父【半数为。合镜了精第代①合体。.由不减和呢义的性察究合2染的细蝗究目甲数求植前含,减同生的性。
补充:被子植物的双受精作用
子房的结构
珠被
胚囊
卵细胞(1个)
极核(2个)
子房壁
胚珠
双受精
子房
子房壁
胚珠
胚囊
珠被
1个卵细胞
2个极核
子叶
胚芽
胚轴
胚根
胚
受精极核
胚乳
种皮
种
子
果
皮
果
实
2N
2N
2N
2N
3N
3N
2N
2N
受
精卵
+1个精子
+1精子
N + N
2N + N
$