1、第1节 减数分裂和受精作用(第1课时)第2章 基因和染色体的关系有丝分裂一条染色体染色体复制染色体复制着丝粒两条姐妹染色单体一条染色体染色体数以染色体数以粒粒数为标准数为标准染色体数染色单体数DNA数101122202着丝粒分裂着丝粒分裂两条染色体末期末期膜仁出现无两体膜仁出现无两体后期后期点裂数增均两极点裂数增均两极形定数晰赤道齐形定数晰赤道齐中期中期前期前期膜仁消失现两体膜仁消失现两体间期间期完成完成DNADNA复制和有复制和有关蛋白质的合成关蛋白质的合成(即(即染色体复制染色体复制)有丝分裂细胞的细胞增殖的有丝分裂细胞的细胞增殖的过程特点:过程特点:(以植物细胞为例)以植物细胞为例)有丝
2、分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子有丝分裂的重要意义,是将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确地平均分配到两个子细胞中。细胞中。温故知新温故知新染色体数目:子细胞=亲代细胞提出问题每个人的发育起点都是 。受精卵有丝分裂细胞分化受精卵 新个体 那精子和卵细胞呢?二、讲授新课二、讲授新课46卵细胞受精卵新个体父母(有丝分裂)精子46受精(有丝分裂)假设:配子(精子或卵细胞)是通过有丝分裂的方式产生的46469292作出推理(二)减数分裂生殖细胞的形成不能通过有丝分裂的方式。46受精卵新个体父母(有丝分裂)4646受精46?卵细胞精子(有丝分裂)作出推理(二)减数
3、分裂46受精卵新个体父母(有丝分裂)4646受精462323卵细胞精子(有丝分裂)作出推理(二)减数分裂问题探讨 在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,繁殖快,果蝇的生长周期短,繁殖快,染色体少且容易染色体少且容易观察观察,且有易于区分的性状,且有易于区分的性状,是遗传学上常用的是遗传学上常用的实验材料。实验材料。配子配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别的染色体与体细胞的染色体有什么差别?(2 2)配子)配子的染色体是由体细胞的每的染色体是由体细胞的每对对 同源染色体同源染色体中的一条组合而成的。中的一条组合而成的。(1 1)配子中的染色体数
4、目是体细胞中的)配子中的染色体数目是体细胞中的一半。一半。精原细胞精原细胞(原始雄性生殖细胞)(原始雄性生殖细胞)体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂 精原细胞精原细胞有丝分裂有丝分裂 精细胞精细胞减数分裂减数分裂 精子精子变形变形一、精子形成的过程一、精子形成的过程(一)形成部位:睾丸(一)形成部位:睾丸曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞曲细精管中有大量原始的雄性生殖细胞精原细胞,精原细胞,每个每个精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。精原细胞的染色体数目都与体细胞相同。1.1.在减数分裂前,每个精原细胞的在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次染色体复制一次。2.2.细胞在减数分裂过程中细胞在减数
5、分裂过程中连续分裂两次连续分裂两次,最后形成四个精细胞最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫。这两次分裂分别叫作减数分裂作减数分裂(也叫减数第一次分裂)和减数分裂(也叫减数第一次分裂)和减数分裂(也叫减数第二次分裂)。(也叫减数第二次分裂)。3.3.减数分裂后,精细胞再经过减数分裂后,精细胞再经过变形变形形成成熟的雄性生殖细胞形成成熟的雄性生殖细胞精子。精子。(二二)精子的形成过程)精子的形成过程精子的形成过程的三个阶段精原精原细胞细胞初级初级精母细胞精母细胞次级次级精母细胞精母细胞精细胞精细胞精子精子染色体复制染色体复制减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂变形变形减数分裂减数分裂减数分裂前的间期减
6、数分裂前的间期(一)(一)(二)(二)(三)(三)特点:特点:染色体的复制(染色体的复制(DNADNA的复制和有关蛋白质的合成,细胞适度长大)的复制和有关蛋白质的合成,细胞适度长大)减数分裂前的间期:减数分裂前的间期:一部分一部分精原细胞精原细胞的体积增大,的体积增大,染色体复制染色体复制,成为,成为初级精母细胞初级精母细胞。复制后的每条染色体都由复制后的每条染色体都由两条姐妹染色单体两条姐妹染色单体构成,构成,由同一个着丝粒连接,此时的染色体呈由同一个着丝粒连接,此时的染色体呈染色质丝染色质丝的状态。的状态。减数分裂前的减数分裂前的间期间期染色体复制体积增大初级精母细胞精原细胞姐妹染色单体出
7、现姐妹染色单体出现四四 分分 体:体:联会后的联会后的每对同源染色体每对同源染色体中含有中含有四条染色单体四条染色单体。联联 会:会:同源染色体两两配对的现象。同源染色体两两配对的现象。前期前期(四分体时期)四分体时期)减数第一次分裂减数第一次分裂(初级精母细胞)初级精母细胞)间期间期形状和大小一般相同形状和大小一般相同一条来自父方,一条来自母方一条来自父方,一条来自母方同源染色体同源染色体减减I I前期:前期:同源染色体同源染色体联会联会,形成形成四分体。四分体。交叉互换交叉互换 :同源染色体同源染色体联会时,四分体中的联会时,四分体中的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间之间相对应的部位常常会
8、发生相对应的部位常常会发生交叉互换交叉互换。同源染色体同源染色体中的中的非姐妹染色单体非姐妹染色单体之间之间相对应的部位可发生相对应的部位可发生交叉互换交叉互换。几个重要概念1个四分体=同源染色体=染色体=染色单体=姐妹染色单体=DNA分子=脱氧核苷酸链1 1个四分体个四分体1 1对对 2 2条条 4 4条条 4 4个个8 8条条2 2对对 几个重要概念同源染色体联会时,四分体中的非姐妹染色单体之间相对应的部位常常会发生交叉互换。交叉互换几个重要概念a与与b的关系的关系?同源染色体非同源染色体姐妹染色单体同源染色体的非姐妹染色单体A与与B的关系?的关系?A与与C的关系?的关系?a与与a的关系?
9、的关系?巩固 、482A与B、C与DA与C2A与B、C与DA与DB与CB与D减减I I前期前期(四分体时期)四分体时期)减数第一次分裂减数第一次分裂(初级精母细胞)初级精母细胞)减减I I中期中期减减I I中期中期各对同源染色体上下整齐各对同源染色体上下整齐排列在细胞中央的排列在细胞中央的赤道板赤道板两侧两侧,每条染色体的着丝,每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上。粒都附着在纺锤丝上。减减I I中期中期减数第一次分裂减数第一次分裂(初级精母细胞)初级精母细胞)减减I I后期后期减减I I后期后期同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。在纺锤丝的牵引下,配对的两条在纺锤丝的牵引下,配对的两条同同
10、源染色体彼此分离源染色体彼此分离,分别移向细胞,分别移向细胞两极,这样细胞的两极只得到各对两极,这样细胞的两极只得到各对同源染色体中的一条。同源染色体中的一条。非同源染色体的自由组合组合一abba组合二组合三组合四第一种可能性第二种可能性减数第一次分裂减数第一次分裂(初级精母细胞)初级精母细胞)减减I I后期后期减减I I末期末期初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞染色体数目减半的染色体数目减半的原因是什么?原因是什么?减减I I末期末期在两组染色体到达细胞的两极后,在两组染色体到达细胞的两极后,一个初级精母细胞形成一个初级精母细胞形成两个次级两个次级精母细胞精母细胞。细胞的每一极
11、只得到。细胞的每一极只得到各对同源染色体中的一条。各对同源染色体中的一条。减数第一次分裂后期减数第一次分裂后期同源染色体分离同源染色体分离每个次级精母细胞有每个次级精母细胞有 条染色体条染色体每个初级精母细胞有每个初级精母细胞有 条染色条染色单单体,体,细胞内有无同源染色体?细胞内有无同源染色体?减数第二次分裂减数第二次分裂(次次级精母细胞)级精母细胞)减减前前期期2 24 4减减前期前期新细胞中再次形成纺锤体,纺锤丝与染色体相连,新细胞中再次形成纺锤体,纺锤丝与染色体相连,这时的染色体依然由姐妹染色单体组成。这时的染色体依然由姐妹染色单体组成。减数第二次分裂过程中没有同源染色体,减数第二次分
12、裂过程中没有同源染色体,因为减数第一次分裂已经分离因为减数第一次分裂已经分离减数第二次分裂减数第二次分裂(次次级精母细胞)级精母细胞)减减前前期期减减中中期期减减中期中期纺锤丝牵引着着丝粒将染色纺锤丝牵引着着丝粒将染色体体排列在赤道板上排列在赤道板上。减减中中期期减减后后期期减数第二次分裂减数第二次分裂(次次级精母细胞)级精母细胞)减减 后期后期非同源染色体的着丝粒分裂,两条姐妹非同源染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体分开形成染色体,染色单体分开形成染色体,染色体数目染色体数目暂时加倍。暂时加倍。次级精母细胞次级精母细胞精子精子(成熟生殖细胞成熟生殖细胞)精细胞精细胞变形变形变形变形减减后后
13、期期减数第二次分裂减数第二次分裂减减末期末期减减末期末期在纺锤丝的牵引下,子染色体分在纺锤丝的牵引下,子染色体分别移向细胞两极,随着细胞的分别移向细胞两极,随着细胞的分裂进入两个子细胞。裂进入两个子细胞。两个次级精两个次级精母细胞分裂成母细胞分裂成四个精细胞四个精细胞。变形变形细胞核变成精子头部,高尔基体细胞核变成精子头部,高尔基体形成精子头部的顶体,中心体变形成精子头部的顶体,中心体变成精子的尾巴成精子的尾巴,线粒体集中在,线粒体集中在尾部形成线粒体鞘,形成蝌蚪状尾部形成线粒体鞘,形成蝌蚪状的精子,头部含有细胞核,尾长,的精子,头部含有细胞核,尾长,能够能够摆动。摆动。染色体复制联会,形成四
14、分体精原细胞初级精母细胞体积增大精细胞精子次级精母细胞(二)精子的形成过程 联会、四分体同源染色体分离 着丝粒分裂染色单体分开次级精母细胞细胞增大染色体复制变形间期减数第一次分裂减数第二次分裂1个 1个2个4个4个(1)减数第一次分裂的实质是_ _,减数第二次分裂的实质是_。(2)染色体数目减半发生在 _。核DNA数目减半发生在减数分裂和减数分裂精原细胞初级精母细胞精细胞精子同源染色体分离,非同源染色体自由组合姐妹染色单体分离减数第一次分裂减数I和减数II的比较 减数I 减数II染色体复制着丝粒染色体数目DNA数目染色体的主要行为不分裂分裂减半不减半减半减半同源染色体分离染色单体分离复制不复制
15、1 精子的形成过程 看动画,试说出减数分裂过程中的染色体行为变化。小结1个精原细胞(染色体数:2n)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)体细胞(有丝分裂、细胞分化有丝分裂、细胞分化间期:间期:染色体复制、染色体复制、细胞体积增大细胞体积增大前期:联会、四分体(非姐妹染色单体互换)前期:联会、四分体(非姐妹染色单体互换)中期:同源染色体排列在赤道板两侧中期:同源染色体排列在赤道板两侧后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)末期:形成末期:形成2 2个次级精母细胞个次级精母细胞着丝粒分裂,姐妹染
16、色单体分离着丝粒分裂,姐妹染色单体分离4个2种精子(染色体数:n)变形变形减数第一减数第一次分裂次分裂减数第二减数第二次分裂次分裂减数分裂前减数分裂前的间期的间期卵细胞的形成过程(1 1)场所)场所:卵巢卵巢 卵巢卵巢中有许多发育程度不同的中有许多发育程度不同的卵泡卵泡。在在卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞卵泡中央的一个细胞会发育成卵细胞。卵原细胞卵细胞减数分裂减数分裂卵原细胞有丝分裂有丝分裂卵细胞的形成过程(2 2)过程:)过程:减数分裂减数分裂前的间期,卵原细胞增大,染色前的间期,卵原细胞增大,染色体复制,卵原细胞成为体复制,卵原细胞成为初级卵母细胞初级卵母细胞。然后,初级卵。然后,初级卵
17、母细胞经过减数分裂母细胞经过减数分裂和减数分裂和减数分裂,形成,形成卵细胞卵细胞。卵原卵原细胞细胞初级卵初级卵母细胞母细胞次级卵次级卵母细胞母细胞第一极体第一极体卵细胞卵细胞第二极体第二极体第二极体第二极体第二极体第二极体间期间期减减减减减数分裂前减数分裂前减数分裂减数分裂退退化化消消失失同源染色同源染色 体分离体分离卵原细胞复复制制联联会会卵细胞只有一个卵细胞,且足够大,有利于为受精卵发育提供营养极体次级卵母细胞(减)着丝粒着丝粒 分裂分裂着丝粒着丝粒 分裂分裂极体初级卵母细胞(减)3.形成过程:小结1个卵原细胞(染色体数:2n)1个初级卵母细胞(染色体数:2n)1个次级卵母细胞+1个第一极
18、体(染色体数:2nn)1个卵细胞+3个第二极体(染色体数:n)间期间期:染色体复制、染色体复制、细胞体积增大细胞体积增大前期:联会、四分体(非姐妹染色单体交叉互换)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两侧中期:同源染色体排列在赤道板两侧后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)后期:同源染色体分离(非同源染色体自由组合)末期:细胞一分为二,形成末期:细胞一分为二,形成1 1个大的次级卵母细胞个大的次级卵母细胞和和 1 1个小的第一极体个小的第一极体着丝粒分裂着丝粒分裂,染色单体分离,染色单体分离,染色体染色体数目加倍数目加倍,细胞,细胞一分为二一分为二减数
19、分裂前减数分裂前的的间期间期减数第一减数第一次分裂次分裂(退化消失)(退化消失)体细胞()有丝分裂、细胞分化有丝分裂、细胞分化减数第二减数第二次分裂次分裂 对比精子的形成卵细胞的形成相同点子细胞数 子细胞染色体数目 染色体行为 不同点形成部位 是否变形细胞质是否均等分配形成的生殖细胞数 4个(都是精子)4个(1个卵细胞、3个极体)都是染色体复制一次,细胞分裂两次,子细胞中染色体数目都是体细胞的一半;各个时期染色体行为均一致;睾丸(精巢)卵巢 变形 不变形两次分裂都是均等分裂初级卵母细胞和次级卵母细胞都是不均等分裂,极体是均等分裂1个精原细胞形成4个精子 1个卵原细胞形成1个卵细胞(3个极体退化
20、)比较卵细胞与精子形成过程的异同点减数分裂 减数分裂是减数分裂是进行有性生殖的生物进行有性生殖的生物,在,在产生产生成熟成熟 生殖细胞生殖细胞时时进行的进行的染色体数目减半染色体数目减半的细胞分裂。在的细胞分裂。在减数分裂过程中,减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂染色体只复制一次,而细胞分裂两次两次。减数分裂的结果是,。减数分裂的结果是,成熟生殖细胞的染色体成熟生殖细胞的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂成熟生殖细胞中的成熟生殖细胞中的染色体数目染色体数目比比原始生殖细胞原始生殖细胞减少一半减少一半5.结果:染色体染色体只只复制一复制一次,而细胞
21、分裂两次次,而细胞分裂两次4.过程:在产生在产生成熟生殖细胞成熟生殖细胞时时2.时期:进行进行有性生殖有性生殖的生物的生物1.范围:染色体数目减半染色体数目减半3.特点:有性生殖:精卵结合由精细胞和卵细胞直接发育成个体无性生殖:由体细胞直接发育成新个体的生殖方式。如:扦插,嫁接【提示】【提示】减数分裂特殊性主要体现在:减数分裂特殊性主要体现在:(1)DNA(1)DNA复制一次,细胞连续分裂两次;复制一次,细胞连续分裂两次;(2)(2)有独特的染色体行为有独特的染色体行为同源染色体联会、分离;同源染色体联会、分离;(3)(3)分裂结果:得到四个细胞并且染色体数减半;分裂结果:得到四个细胞并且染色
22、体数减半;(4)(4)形成的是生殖细胞而不是体细胞。形成的是生殖细胞而不是体细胞。思考:减数分裂被称为特殊的有丝分裂,特殊在哪?1根据减数分裂染色体行为变化,回答下列过程各发生的时期:(1)染色体复制发生在:(2)同源染色体的联会发生在:(3)同源染色体分离、非同源染色体自由组合发生在:(4)染色体着丝点分裂发生在:(5)染色体数目减半发生在:减数第一次分裂减后期减间期减前期减后期随堂练习随堂练习2联会发生在()A精原细胞 B初级精母细胞 C次级精母细胞 D精细胞 3若要观察细胞的减数分裂过程,可选用的材料是()A马蛔虫受精卵 B成熟的花粉粒 C小鼠睾丸 D叶芽 4下列关于减数分裂的叙述,正确
23、的是(双选)()A减数分裂是一种特殊的有丝分裂,也有细胞周期 B染色体复制一次,细胞连续分裂两次 C产生的子细胞中染色体数目减半 D精原细胞只可进行减数分裂思考: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.实验流程染色体数目较少,染色体较大,易于观察。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;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。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。实验 观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片解离,漂洗,染色,制片解
24、离,漂洗,染色,制片有丝分裂减数分裂分裂起始细胞细胞分裂次数染色体复制次数同源染色体行为子细胞数目类型染色体数相同点体细胞原始生殖细胞一次二次一次一次无联会、分离有联会、分离24体细胞有性生殖细胞与亲代细胞相同比亲代细胞减半都有纺锤体的出现,染色体复制一次减数分裂与有丝分裂异同点减数分裂和有丝分裂图像的比较减数分裂和有丝分裂图像的比较两侧两侧减数分裂和有丝分裂图像的比较如果细胞内染色体数目是奇数,则是减数第二次分裂次级精(卵)母细胞精(卵)细胞一、根据染色体的数目判断是否有同源染色体无:有:无联会有联会、四分体A2减:(有丝分裂A1)(减 I:A3、A4)A1A2A3A4二、根据染色体的行为判
25、断(1)前期图形中期图形是否有同源染色体无:有:染色体着丝粒排在赤道板上 1个平面染色体着丝粒排在赤道板两侧 2个平面B3减 :(有丝分裂:B1)(减 I:B2)B3B2B1二、根据染色体的行为判断(2)后期图形是否有同源染色体(看一边)有:无:C1有丝分裂 :有染色单体无染色单体:C2)(减:C3)(减 C1C2C3二、根据染色体的行为判断(3)判断分裂方式和时期判断分裂方式和时期判断分裂方式和时期或54看一看:下列6个图分别是什么分裂何时期的图像?有丝分裂中期减 后期减 前期有丝分裂前期有丝分裂后期减后期相关曲线及解题技巧05 Related curves and problem solv
26、ing skills染色体、DNA与染色单体数目变化间期间期减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂前期前期 中期中期 后期后期末期末期前期前期 中期中期 后期后期末期末期DNA染色体染色体染色单体染色单体次级精母细胞次级精母细胞精原细胞精原细胞初级精母细胞初级精母细胞精细胞精细胞2n4n 4n4n4n4n2n2n2n2n2nn2n2n2n2n2n2nnnn2nn04n4n4n4n4n2n2n2n 2n00染色体数DNA数染色单体数440488488488244244244440220减数第一次分裂 减数第二次分裂2N4N间期N减数分裂过程中染色体数、染色单体数和核DNA数的柱形图(以体细胞
27、中染色体数为2n的生物的精子形成过程为例)例1(2018湖北孝感七校联考)下图是果蝇的一个精原细胞分裂过程中核DNA分子数的变化曲线,下列相关说法不正确的是A.AE段表示有丝分裂,FL段表示减数分裂B.CD段和GH段染色体数目都相等C.GH段都存在染色单体D.最终形成的精细胞中,染色体数和核DNA分子数都是体细胞的一半探究活动一:探究活动一:1.1.为什么为什么“一母生九子,九子各不同一母生九子,九子各不同”?2.2.父亲体内的所有精原细胞,染色体组成并无差别;母亲体内的父亲体内的所有精原细胞,染色体组成并无差别;母亲体内的卵原细胞也是如此,那么卵原细胞也是如此,那么同一生物的精(卵)原细胞会
28、产生不同同一生物的精(卵)原细胞会产生不同的配子吗?的配子吗?(一)配子中染色体组合多样性的原因(一)配子中染色体组合多样性的原因1.同源染色体分离的同时,_表现为自由组合(减数分裂I后)。非同源染色体一、一、配子中染色体组合的多样性配子中染色体组合的多样性A Aa aB Bb bA AA Aa aa aB BB Bb bb ba aa aA AA AB BB Bb bb ba aa aA AA AB BB Bb bb bAaBbAaBbAAaaBBbbAAaaBBbbaBaBaBaBAbAbAbAb或或ababababABABABABA AA Aa aa aB BB Bb bb ba aa
29、aA AA AB BB Bb bb ba aa aA AA AB BB Bb bb bA Aa aB Bb bA AA Aa aa aB BB Bb bb ba aa aA AA AB BB Bb bb ba aa aA AA AB BB Bb bb ba aA AA Aa aaBaBABABa ab bAbAb一、一、配子中染色体组合的多样性配子中染色体组合的多样性(一)配子中染色体组合多样性的原因(一)配子中染色体组合多样性的原因2.同源染色体的_交叉互换(减数分裂前期)非姐妹染色单体一个一个基因型为基因型为AaBbAaBb的的精原细胞精原细胞经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?经过
30、减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?l 若不发生交叉互换,若不发生交叉互换,2 2种,种,ABAB、abab或或AbAb、aBaB各两个各两个l 若发生交叉互换,若发生交叉互换,4 4种,种,ABAB、abab、AbAb、aBaB各一个各一个一个一个基因型为基因型为AaBbAaBb的的卵原细胞卵原细胞经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?l 若不发生交叉互换,若不发生交叉互换,1 1种,种,ABAB或或abab或或AbAb或或aBaBl 若发生交叉互换,若发生交叉互换,1 1种,种,ABAB或或abab或或AbAb或或aBaB一个一个基因型为基因
31、型为AaBbAaBb的的个体个体经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?经过减数分裂,会形成几种基因型不同的配子?l 4 4种,种,ABAB、abab、AbAb、aBaBl(上述讨论上述讨论A/aA/a与与B/bB/b在两对同源染色体上)在两对同源染色体上)n n对对同源染色体同源染色体生物体生物体可以产生可以产生配子种类配子种类一个精原细胞一个精原细胞产生精子种类产生精子种类一个卵原细胞一个卵原细胞产产生卵细胞种类生卵细胞种类不考虑交叉互换不考虑交叉互换考虑交叉互换考虑交叉互换2 2n n2 21 1大于大于2 2n n4 41 1分清“一个个体”还是“一个细胞”精子精子卵细胞卵细胞仅有一
32、个精子能和卵细胞结合仅有一个精子能和卵细胞结合1.1.概念:概念:两性生殖细胞成熟后,两性生殖细胞成熟后,精子精子和和卵细胞卵细胞相互识别相互识别,融合融合为受精卵的过程。为受精卵的过程。细胞膜上的糖蛋白,细胞膜上的糖蛋白,信息交流信息交流细胞膜的流动性细胞膜的流动性2.2.场所场所:输卵管输卵管一、受精作用一、受精作用3.3.过程:过程:卵细胞精子精子接触卵细胞,依靠细胞膜外的糖蛋白进行相互识别精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面同时,卵细胞细胞膜发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入精子和卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起受精卵一、受精作用一、受精作用受精卵中的受精卵中的染色体染
33、色体(核基因):核基因):父母双方各提供一半父母双方各提供一半受精卵中的受精卵中的质基因质基因:母母方提供方提供受精卵受精卵细胞核:精子的核细胞核:精子的核+卵细胞核卵细胞核细胞质:几乎全由卵细胞提供细胞质:几乎全由卵细胞提供学生思考:学生思考:子代子代从双亲各继承了半数的染色体,双亲对子代从双亲各继承了半数的染色体,双亲对子代的贡献是一样的吗?的贡献是一样的吗?4.4.结果:结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,保证了物种染色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子色体数目的稳定,其中有一半的染色体来自精子(父方父方),另一
34、半,另一半来自卵细胞来自卵细胞(母方母方)。5.5.细胞学基础细胞学基础1 1)细胞膜的信息交流功能。)细胞膜的信息交流功能。2 2)细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。)细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。有丝分裂有丝分裂受精卵受精卵(2 n 2 n)卵细胞卵细胞(n n)精子精子(n n)(雌)(雌)减数分裂减数分裂(雄)(雄)减数分裂减数分裂受精作用受精作用高等动物(高等动物(2 n 2 n)(1)(1)减数分裂和减数分裂和受精作用受精作用保证了每保证了每种种生物前后代染色体生物前后代染色体数目的数目的恒定,恒定,维持了生物遗传的稳定性。维持了生物遗传的稳定性。三、三、减数分裂和受减数分
35、裂和受精作精作用的意义用的意义不同配子遗传物质的差异性不同配子遗传物质的差异性同一双亲的后代必然呈现多样性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有利于生物在自然选择中进化体现了体现了有性生殖的优越性有性生殖的优越性(2)(2)减数分裂和受精作用对于生物的减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异遗传和变异都是十分重要的都是十分重要的雌雄配子结合的随机性雌雄配子结合的随机性三、三、减数分裂和受减数分裂和受精作精作用的意义用的意义(间期)1N2N4N初级精(卵)母细胞次级精(卵)母细胞精子(卵)细胞间期前期中期后期末期减数分裂有丝分裂受精作用减数分裂与受精作用中染色体和DNA分子的数量
36、变化染色体DNA 遗传稳定性遗传稳定性 遗传多样性遗传多样性配子形成配子形成受精作用受精作用每个配子染色体数目每个配子染色体数目均为体细胞的一半均为体细胞的一半配子种类繁多配子种类繁多雌雄配子结合后染色体数雌雄配子结合后染色体数目恢复体细胞染色体数目目恢复体细胞染色体数目雌雄配子随机结合雌雄配子随机结合每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样每一种生物在繁衍过程中,既保持遗传的稳定性,又表现出遗传的多样性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。性。试从配子形成和受精作用方面进行概括。1.两种高等动物减数分裂不同时期细胞的示意图如下,其中3个来自同种生物,则来自另一种生物的是
37、()A B C D【答案】D【解析】A项、C项的细胞处于减数分裂后期,B项的细胞处于减数分裂后期,根据细胞中的染色体的形态特征可知这3个细胞来自同种雌性动物,B项细胞是初级卵母细胞,A项、C项的细胞均是第一极体;D项细胞中的染色体形态与前三项不同,应来自于另一种雌性动物,是次级卵母细胞实战训练实战训练2.基因型为AaBb的某高等动物细胞,其减数分裂某时期的示意图如下。下列叙述与该图不相符的是 A该细胞处于后期,其子细胞为精细胞或第二极体B该细胞含有2个染色体组,可能为次级精母细胞C分裂产生该细胞的同时,产生的另一细胞的基因组成为abD该细胞可能由初级卵母细胞经前期的染色体片段交换后产生的【答案
38、】C【解析】本题结合图解,考查细胞的减数分裂,要求考生识记细胞减数分裂不同时期的特点,掌握减数分裂过程中染色体行为和数目变化规律,能结合图中信息准确判断各选项。该细胞处于减后期,且细胞质均等分开,为次级精母细胞或第一极体,因此其子细胞为精细胞或第二极体,A正确;该细胞处于减后期,且细胞质均等分开,可能为次级精母细胞,该细胞含有2个染色体组,B正确;分裂产生该细胞的同时,若发生交叉互换,则产生的另一细胞的基因组成为Aabb,若发生基因突变,则此时的另一细胞的基因组成可能为aabb,C错误;该细胞可能由初级卵母细胞经前期的染色体片段交换后产生的,即同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换,D正确,所以选
39、C。3某动物的体细胞含有4对同源染色体,一个精原细胞经减数分裂形成的配子的种类和数量分别是(不考虑交叉互换和基因突变)()A1、1 B1、2 C2、4 D16、4【答案】C【解析】一个含n对同源染色体的生物,最多能形成2n种配子。体细胞含有4对同源染色体的某种动物,由于四对同源染色体遵循基因的自由组合定律,所以在减数分裂过程中,能产生2416种精子。但一个精原细胞在减数分裂时,因为同源染色体分离,非同源染色体自由组合,所以一个初级精母细胞能产生2种基因型不同的次级精母细胞;减数分裂类似于有丝分裂,因此每个次级精母细胞产生2个基因型相同的精细胞。由此可见,一个精原细胞减数分裂形成4个精子,但只有
40、2种基因型。4如图表示在动物不同生命活动过程中,细胞内染色体数的变化曲线,下列叙述正确的是()Aa过程没有姐妹染色单体Bb过程细胞数目不变Cc过程发生细胞识别和融合Dd过程没有同源染色体【答案】C【解析】ab过程中染色体数目减半,代表减数分裂,a过程属于减数分裂,发生同源染色体的分离,含有姐妹染色单体,A错误;b过程是减数分裂,细胞数目加倍,B错误;c过程中染色体数目加倍,表示精卵细胞的融合,C正确;d过程表示受精卵进行有丝分裂,精卵结合后就会含有同源染色体,D错误。5.下图为精原细胞增殖以及形成精子过程的示意图。图中标明了部分染色体与染色体上的基因。设和细胞都处于染色体的着丝粒向两极移动的时期。下列关于图解叙述正确的是()A中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4aB有姐妹染色单体,和中也都有姐妹染色单体C中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4aD中无同源染色体,染色体数目为n,DNA数目为2a【答案】C【解析】表示有丝分裂的细胞,含有同源染色体,在有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数暂时加倍为4n,DNA分子数为4a,A错误;为初级精母细胞,含有染色单体,在有丝分裂后期()及减数分裂后期()的细胞中不含姐妹染色单体,B错误;中有同源染色体,染色体数目为2n,DNA数目为4a,C正确;为次级精母细胞处于减数分裂的后期,由于着丝粒分裂染色体数暂时加倍为2n,D错误。
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