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1、第二單元 基因和染色體的關(guān)系 第1講 減數(shù)分裂和受精作用,(1)減數(shù)分裂 減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖生物在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí),進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是,成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半。,一、減數(shù)分裂,1.概念,進(jìn)行有性生殖的生物,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次,對(duì)象: 時(shí)期: 特點(diǎn): 結(jié)果:,子細(xì)胞中染色體數(shù)目減少一半,原始生殖細(xì)胞---成熟生殖細(xì)胞,原始生殖細(xì)胞自身的產(chǎn)生是通過有絲分裂 原始生殖細(xì)胞中染色體數(shù)目等于本物種生物體細(xì)胞染色體數(shù),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
2、,,,,,,,,,,,精子 (來自 父方),卵細(xì)胞 (來自 母方),受精,有絲分裂,受精卵,體細(xì)胞,,減一前期配對(duì)的一對(duì)染色體。形狀、大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方。,(2)同源染色體,如圖,A與B,C與D兩兩形態(tài)、大小相同,它們都是一條來自父方的精子,一條來自母方的卵細(xì)胞。生物學(xué)上把這樣兩兩成對(duì)的染色體叫同源染色體。,思考:A和C、B和C、B和D、A和D各是什么關(guān)系呢?,(3)染色單體,a和a是什么關(guān)系? b和b是什么關(guān)系? c和c 、d和d是什么關(guān)系? 它們互為姐妹染色單體 a和b是什么關(guān)系? a和c、a和d、b和c、b和d、c和d各是什么關(guān)系? 它們互為非姐妹染色單體,,(4
3、)聯(lián)會(huì)和四分體 減一前期同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象叫做聯(lián)會(huì)。 聯(lián)會(huì)前DNA已完成復(fù)制,染色單體已形成,所以此時(shí)一對(duì)同源染色體含四條姐妹染色單體。 聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體就含有四條染色單體,叫做四分體。 四分體存在于減一前期和減一中期。,即:四分體的個(gè)數(shù) = 同源染色體的對(duì)數(shù),(5)基因重組,概念:造成基因型變化的核酸的交換過程。 類型:包括發(fā)生在生物體內(nèi)(如減數(shù)分裂中異源雙鏈的核酸交換)和在體外環(huán)境中用人工手段使不同來源DNA重新組合的過程。,.交叉互換 四分體中的非姐妹染色單體常常發(fā)生交叉互換,,交,叉,互,換,同源染色體聯(lián)會(huì),返回,,,,,,,,,,,交,叉,互,換,染色單體斷裂,返回
4、,,,,,,,,,,,交,叉,互,換,非姐妹染色單體 之間發(fā)生互換并 引起交叉,返回,,,,,,,,,,,交,叉,互,換,非姐妹染色單體 之間發(fā)生互換并 引起交叉,返回,,,,,,,,,,,交,叉,互,換,交叉點(diǎn)向末端移動(dòng),返回,,交,叉,互,換,返回,交叉點(diǎn)向末端移動(dòng),,交,叉,互,換,交叉互換使同源染 色體的兩條非姐妹 染色單體發(fā)生遺傳 物質(zhì)的部分交換,返回,,交,叉,互,換,交叉互換使分裂產(chǎn)生 的四個(gè)子細(xì)胞所含的 遺傳物質(zhì)各不相同,返回,再來一次,.非同源 染色體的,自由組合,組合一,組合二,組合三,組合四,,,,,非同源 染色體的,,,,,組合一,組合二,組合三,組合四,自由組合,非同
5、源 染色體的,,,,,組合一,組合二,組合三,組合四,自由組合,非同源 染色體的,,,,,組合一,組合二,組合三,組合四,自由組合,非同源 染色體的,組合方式(或產(chǎn)生的配子種類),=2n,(n為同源染色體的對(duì)數(shù)),,,,,組合一,組合二,組合三,組合四,自由組合,,,非同源 染色體的,自由組合,源染色體____對(duì),DNA,姐妹染色單體,著絲點(diǎn),染色體,4,2,8,與,與,與, 與 , 與 , 與,0,2.精子形成的過程,,睪丸,,,精子,(1)精子產(chǎn)生部位:雄性動(dòng)物的睪丸或精巢,全過程,四分體,特 征,聯(lián) 會(huì),復(fù)制,,聯(lián)會(huì),,,,同源染,色體分離,,,,著絲點(diǎn) 分離,,,變形,精原細(xì)胞,,初級(jí)
6、精母細(xì)胞,,次級(jí)精母細(xì)胞,精細(xì)胞,精子,精子的形成過程,精原細(xì)胞,精子,(2)精子形成的大致過程:,減數(shù)第一次分裂 的分裂期,減數(shù)第二次分裂,變形,減數(shù)分裂,,間期 減數(shù)第一次分裂(減I),減數(shù)第二次分裂(減II),8,16,,,,,,3.染 色 體和DNA 變 化 曲 線,,次級(jí)精母細(xì)胞,精原細(xì)胞,,,,初級(jí)精母細(xì)胞,精細(xì)胞,,,,,,,,,4,,,,,,,,總結(jié) : 1、一個(gè)精原細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生( )個(gè)精子; 2、染色體數(shù)目減半發(fā)生在( ), 原因是( ) 3、在減數(shù)分裂過程中DNA 數(shù)目減半( )次,分別發(fā)生在( )和(
7、 )。 4、次級(jí)精母細(xì)胞和精子中( )(填“有”“無”)同源染色體。 6、精子形成過程中染色體復(fù)制( )次,細(xì)胞連續(xù)分裂( )次,4,同源染色體分離,2,減I 減II,無,1,2,減數(shù)第一次分裂末期,減數(shù)分裂的特點(diǎn): 第一次分裂: 第二次分裂:,同源染色體分開,非同源染色體自由組合。,著絲點(diǎn)一分為二,染色體具有一定的獨(dú)立性,非同源染色體可以自由組合。,卵原細(xì)胞,卵細(xì)胞和第二極體,3.卵細(xì)胞形成的大致過程:,減數(shù)第一次分裂 的分裂期,減數(shù)第二次分裂,,減數(shù)第二次分裂,2個(gè)第二極體,,精子的形成過程,卵細(xì)胞的形成過程,相 同 點(diǎn),染色體的行為變化相同 即在間期染色體先復(fù)制,
8、在第一次分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì),形成四分體,非姐妹染色單體交叉互換,同源染色體分離,非同源染色體自由組合,第一次分裂結(jié)束后染色體數(shù)目減半;第二次分裂時(shí)著絲點(diǎn)分裂,姐妹染色單體分離,4. 精子和卵細(xì)胞形成過程比較,不同點(diǎn),場(chǎng)所,睪丸,卵巢,分裂方式,是否變形,子細(xì)胞個(gè)數(shù),細(xì)胞質(zhì)均等分裂,1個(gè)精原細(xì)胞 4個(gè)2種精子,有變形過程,細(xì)胞質(zhì)不均等分裂,1個(gè)卵原細(xì)胞 1個(gè)一種卵細(xì)胞和3個(gè)兩種極體,無變形過程,精子的形成過程,卵細(xì)胞的形成過程,課堂習(xí)題:,(1)一個(gè)精原細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體,經(jīng)過減數(shù)分裂 形成精子的種類( 2 ),(2)n個(gè)精原細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體,經(jīng)過減數(shù)分裂形成精子的種類( 8 ),,
9、,(3)一個(gè)卵原細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體,經(jīng)過減數(shù)分裂 形成卵細(xì)胞的種類( 1 ),(4) n個(gè)卵原細(xì)胞中有3對(duì)同源染色體,經(jīng)過減數(shù)分裂形成卵細(xì)胞的種類( 8 ),,,,,5. 有絲分裂和減數(shù)分裂的比較,,減數(shù)分裂 有絲分裂,染色體和DNA變化比較,(1),,,,,,減,聯(lián)會(huì),有絲分裂,特殊,,,,減,,間,前,中,末,后,四分體,(2)如何分辨有絲分裂和減數(shù)分裂圖 (僅適于二倍體生物的圖像辨別),一看染色體數(shù),,奇數(shù),偶數(shù),減II,,,二看有無同源染色體,,無同源染色體,,減II,有同源染色體,,三看同源染色體行為,,出現(xiàn)聯(lián)會(huì)、四分體,同源染色體分離,,減I,無上述同源染色體的特殊行為,有絲分
10、裂,,看課本P22頁(yè)第3小題,前期圖形,無:減數(shù)第二次分裂;A2,染色體散亂分布(有絲分裂;A1),特殊狀態(tài)(聯(lián)會(huì)、四分體) (減 I;A3、A4),A組,中期圖形,無:減數(shù)第二次分裂;B3,染色體著絲點(diǎn)在赤道板上(有絲分裂;B1),四分體排列在細(xì)胞中央(減 I;B2),B組,有:有絲分裂; C1,有染色單體(減數(shù)第一次分裂;C2),無染色單體(減數(shù)第二次分裂;C3),后期圖形,C組,請(qǐng)判斷下列四個(gè)細(xì)胞所處的分裂方式及時(shí)期。,減的前期,減的前期,有絲分裂的中期,減的中期,D E F,有絲分裂中期,減中期,減中期,練習(xí):判斷上圖各屬于何種分裂?哪個(gè)時(shí)期?,G H I,有絲
11、分裂后期,減后期,減后期,A,B,C,A細(xì)胞是 后期圖, B細(xì)胞是 后期圖, A細(xì)胞分裂形成 和 ; B細(xì)胞分裂形成 。,次級(jí)卵母細(xì)胞分裂,初級(jí)精母細(xì)胞分裂,一個(gè)卵細(xì)胞,一個(gè)第二極體,兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞,(3)與可遺傳變異的關(guān)系,有絲分裂:基因突變、染色體變異 減數(shù)分裂:基因突變、基因重組、染色體變異 (4)易錯(cuò)易混 DNA復(fù)制導(dǎo)致DNA數(shù)目加倍、染色單體出現(xiàn),但染色體數(shù)目不變。 著絲點(diǎn)分裂導(dǎo)致染色體、染色體組的數(shù)目加倍,染色單體消失,但DNA數(shù)目不變。 細(xì)胞器在有絲分裂和減數(shù)分裂所起的作用一樣。,6.觀察細(xì)胞的減數(shù)
12、分裂,選材:分裂旺盛的雄性個(gè)體生殖器官。 如動(dòng)物精巢、植物花藥 【練習(xí)】下列哪些材料可以用于觀察減數(shù)分裂各時(shí)期的圖像? A. 兔的卵巢 B.桃花的雌蕊 C.蝗蟲的精巢 D.棉花的雄蕊 答案:CD 流程 制作裝片:(同有絲分裂)解離漂洗染色制片 顯微觀察:低倍鏡高倍鏡繪圖 注意:精巢內(nèi)的精原細(xì)胞,既進(jìn)行有絲分裂、又進(jìn)行減數(shù)分裂,因此可觀察到染色體數(shù)為N、2N、4N等不同的細(xì)胞分裂圖像。,二、受精作用,1.概念:精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程,,精子,,卵細(xì)胞,返回,,,體現(xiàn)了生物膜的什么功能和特點(diǎn)?,,,2.受精作用的場(chǎng)所輸卵管,,傘部,壺腹部,返回,減數(shù)分裂
13、與受精作用的 3.減數(shù)分裂和受精作用的意義,返回,1、保證了前后代染色體數(shù)目的穩(wěn)定性(物種的穩(wěn)定性) 2、雌雄配子結(jié)合能形成種類眾多的受精卵。 (非同源染色體自由組合 染色體的交叉互換 雌雄配子的隨機(jī)組合) 3、后代遺傳物質(zhì)由雙親提供,保證了后代具有雙親的遺傳性,具有更大的活力和變異性。,補(bǔ)充:被子植物的雙受精現(xiàn)象 學(xué)習(xí)目標(biāo),花的結(jié)構(gòu) 被子植物的雙受精 有性生殖,極 核,,,,柱頭,,珠被,珠孔,,,,,卵細(xì)胞,胚囊,胚 珠,子 房 壁,,三個(gè)退化消失,大孢子,,八核胚囊,有絲分裂形成,極 核,卵細(xì)胞,,,,卵細(xì)胞,極 核,,,返回,重復(fù),花粉粒,,花粉粒萌發(fā),花 粉 管,,花粉管,,
14、精子 (2),,,受精卵,受精極核,,,受 精 卵,返回,重復(fù),,雄蕊(花藥) (花粉粒) 花 柱頭 花柱 雌蕊 (精子2個(gè))卵細(xì)胞(1個(gè))1個(gè)精子 受精卵 胚 胚珠 極核(2個(gè))1個(gè)精子 受精極核 胚乳 種子 子房 珠被 種皮 果實(shí) 子房壁 果皮 (萌發(fā)) 根、莖、葉,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,練一練,(06年廣西高考)下列關(guān)于被子植物個(gè)體發(fā)育過程的敘述,錯(cuò)誤的是( ) A、受精卵發(fā)育成胚。 B、胚珠發(fā)育成種子。 C、胚和胚乳都在胚珠中發(fā)育。 D、一個(gè)極核與兩個(gè)精子結(jié)合后發(fā)育成胚乳。 答案:D,一個(gè)西瓜有40粒種子,在受精過程中需要多少花粉粒?多少精子?我們吃的西瓜瓤是哪部分發(fā)育來的?瓜子是哪部分發(fā)育來的?,,答案:40個(gè)花粉粒 80個(gè)精子 子房壁 胚珠,