1、第二章第二章基因和染色体的关系基因和染色体的关系第第1 1节节 减数分裂减数分裂问题探讨精子受精卵卵细胞23条23条46条父亲46条23对母亲46条23对思考：精子、卵细胞的染色体数目与体细胞的有什么区别？问题探讨配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别？1.配子中的染色体数目是体细胞中的一半；2.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。德国动物学家魏斯曼从理论上预测：精子和卵细胞成熟的过程中，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，染色体数目得以恢复正常。魏斯曼预言的这个特殊的过程，实际上是一种特殊方式的有丝分裂减数分裂。精子的形成过程曲细精管精原
2、细胞有丝分裂个体性成熟减数分裂染色体复制一次分裂两次减数分裂I（减数第一次分裂）减数分裂II（减数第二次分裂）精子的形成过程精子的形成过程对象场所时期特点结果进行有性生殖 的生物有性生殖器官内，人和动物：睾丸原始生殖细胞（精原细胞）成熟生殖细胞染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目减少一半 复制后的每条染色体都由两条_的_构成，并由同一个_连接；此时的染色体呈_的状态；重要特征：结果：产生染色单体;DNA数加倍;染色体数不变。（DNA复制;蛋白质合成）染色体复制细胞适度生长染色体：44DNA：48染色单体：08初级精母细胞精原细胞特征同有丝分裂间
3、期完全相同姐妹染色单体着丝粒染色质丝减数分裂 I-间期（二）减数分裂-前期分散的染色体缩短变粗并两两配对（1）特点联会同源染色体：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，叫做同源染色体。乙联会：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，叫四分体。1个四分体=对同源染色体=条染色体=条染色单体=个DNA分子四分体12 4 4甲四分体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 ，是非同源染色体。3.此细胞中_是姐妹染色单体。做出判断的依据是_；4.这个细胞中有 个四分体。482A和B、C和DAC、AD、
4、BC、BD2【练习】据图回答下列问题：a和a、b和b、c和c、d和d由同一个着丝粒相连在一起四分体中的非姐妹染色单体间发生缠绕，并交换部分片段。2.交叉互换：减数分裂 I-前期1.染色质缩短变粗2.同源染色体两两配对（联会）3.四分体交叉互换 初级精母细胞有丝分裂有丝分裂初级精母细胞特点：各对同源染色体（四分体）排列在赤道板两侧，每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上（二）减数分裂-中期有丝分裂中期初级精母细胞或特点：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，分别移向细胞两级 减数分裂-后期减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂初级精母细胞次级精母细胞 减数分裂-末期特点：一个初级精母细胞分裂形
5、成两个次级精母细胞，染色体数目减半，核DNA数目减半2个次级精母细胞特点：细胞无同源染色体，染色体散乱分布。减数分裂：前期注意：减间期的时间很短或者没有，染色体不再复制特点：染色体的着丝粒排列在赤道板上次级精母细胞减数分裂：中期次级精母细胞特点：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别向细胞两极移动（染色体数暂时加倍）减数分裂：后期次级精母细胞减数分裂：末期精细胞特点：减数分裂结束，两个次级精母细胞形成四个精细胞，染色体数目、核DNA数目减半精子的变形精子的形成过程非常复杂，细胞核变成精子的头部，部分细胞质变成精子的尾部，另外，大部分的细胞质和多数细胞器被丢弃，但全部的线粒体会被留下
6、来。变形不属于减数分裂的过程细胞核精子头的主要部分（寿命短）高尔基体头部的顶体中心体精子的尾线粒体尾基部形成线粒体鞘，能够摆动。其他物质原生质滴体现了核质依存体现了结构与功能相适应变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。精子的变形精子的形成过程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间期间期精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞根据减数分裂过程染色体行为变化,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.同源染色体分离发生在:4.染色体着丝粒分裂发生在5.染色体数目减半发生在:6.DNA数目减半发生在:减数分裂前的间期减数分裂
7、前期减数分裂后期减数分裂后期减数分裂完成时减数分裂完成时减数分裂完成时及时练（说出时期名称和细胞名称）减数分裂前期初级精母细胞减数分裂后期初级精母细胞减数分裂前期次级精母细胞减数分裂末期精细胞减数分裂前的间期 （S期之前）精原细胞减数分裂后期次级精母细胞减数分裂中期次级精母细胞减数分裂中期初级精母细胞1 2 3 4 5 6 7 8 9 10精子形成的顺序依次是：45 7 2 9 6 8 10 1 3卵细胞的形成过程卵细胞卵泡卵细胞的形成过程1.场所：高等动植物细胞有性生殖器官内2.人和其他哺乳动物卵子形成场所：卵巢卵巢1）腹腔卵泡（一个细胞发育为卵细胞）卵细胞卵泡卵原细胞初级卵母细胞第一极体第
8、二极体卵细胞次级卵母细胞（消失）均等分裂不均等分裂1个卵原细胞1个初级卵母细胞1个次级卵母细胞+1个第一极体1个卵细胞+3个第二极体同源染色体分离，非同源染色体自由组合同源染色体排列在赤道板两侧形成1个次级卵母细胞和1个第一极体染色体复制、细胞体积增大前期：联会、四分体（非姐妹染色单体互换）中期：后期：末期：减数分裂减数分裂前期：染色体散乱分布中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开末期：1个卵细胞+3个第二极体减数分裂前的间期：精子和卵细胞的形成过程比较精子形成过程卵子形成过程相同点不同点场所细胞质分裂子细胞个数是否变形减同源染色体联会，出现四分体，非姐妹染色单体
9、交叉互换，同源染色体分离，分别移向细胞两极。减时着丝点分裂，姐妹染色单体分离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个精子1个卵原细胞1个卵细胞+3个极体（退化）有变形过程无变形过程请判断下面细胞分裂时期：有同源染色体且成对排列无同源染色体有同源染色体，且一条条排列减数第一次分裂中期减数第二次分裂中期有丝分裂中期请判断下面细胞分裂时期：请判断下面细胞分裂时期：一侧无同源染色体，且着丝点没有分裂一侧无同源染色体，且着丝点已经分裂一侧有同源染色体减数第一次分裂后期减数第二次分裂后期有丝分裂后期次级卵母细胞次级精母细胞初级卵母细胞初级精母细胞或 极体 总之，减数分裂是进行有性生殖的生物，
10、在产生成熟的生殖细胞时进行染色体数目减半的细胞分裂，在减数分裂之前，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟的生殖细胞中的数目比原始生殖细胞的减少一半。范围特点结果减数分裂的概念观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片1.观察目的：通过观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片，识别减数分裂不同阶段的染色体的形态、位置和数目，加深对减数分裂过程的理解。2.选材要求：.细胞内染色体数量较少。.选择雄性个体的生殖器官进行取材观察。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
11、胞简图 3观察步骤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观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片思考：（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？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。（3）观察减数分裂实验为什么不选择雌性个体？1.雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子数量2.在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞，因此在
12、卵巢内看不到完整的减数分裂。父亲体内所有的精原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各不同”电视剧家有九凤同样的精（卵）原细胞会产生不同的配子吗？配子的多样性减数分裂生物多样性2.同源染色体上非姐妹染色单体交叉互换1.非同源染色体自由组合“一母生九子，九子各不同”的原因 雌性配子随机结合或减数分裂后期2种4个2种4个A BA Ba ba bA bA ba Ba BABABababAbAbaBaB一个Aa的生物体，产生_种类型的精子（或卵细胞）。A A a a2一个Aa的精原细胞，产生_种类型的精子；一个Aa的卵母细胞，产生_种类型的卵细胞；21配子中染色
13、体组合的多样性一个AaBb的生物体，产生_种类型的精子（或卵细胞）。4一个AaBb的精原细胞，产生_种类型的精子；一个AaBb的卵原细胞，产生_种类型的卵细胞21B B b bA A a a原因：减数分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合配子中染色体组合的多样性不发生交叉互换时发生交叉互换时4个2种4个4种配子中染色体的组合种类（不考虑交叉互换）性原细胞配子个数配子种类一对同源染色体两对同源染色体n对同源染色体1个精原细胞m个精原细胞1个卵原细胞m个卵原细胞414mm2种：A和a1种：A或a2种：A和a2种：A和a（不考虑交叉互换)2种：AB和ab 或 Ab和aB1种：AB或ab或 A
14、b或aB4种：AB和ab和 Ab和aB4种：AB和ab和 Ab和aB2种(多种情况)1种(多种情况)2n2nA aBb？人的体细胞含有23对染色体，可形成的精子种类有多少？（不考虑交叉互换）2231.概念：2.过程：3.结果：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面;卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子的细胞核与卵细胞的细胞核融合，彼此的染色体合在一起。受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。受精作用受精作用的实质4.受精卵中的遗传物质受精卵细胞核：受精卵中的DNA：
15、受精卵中的染色体：父母双方各提供一半母方 父方细胞质：【思考】受精卵中的遗传物质一半来自父方，一半来自母方x精子的细胞核+卵细胞的细胞核几乎全由卵细胞提供5.细胞学基础1）细胞膜的信息交流功能。6.减数分裂和受精作用的意义2）细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。1）对维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对生物的遗传和变异都具有重要的意义。2）使同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。原因：a.配子染色体组成的多样性；b.精卵结合的随机性同卵双生：异卵双生：+卵细胞 精子受精卵个体1 1个体2 2+卵细胞1 1 精子1 1受精卵1 1个体1 1+卵细
16、胞2 2 精子2 2受精卵2 2个体2 2精子的形成过程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间期间期精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞4N 2N N 前前 中中 后后 末末前前 中中 后后 末末间期 减数分裂 减数分裂减数分裂过程中核DNA、染色体及染色单体的数目变化 设：体细胞中的染色体数目为2N。性原细胞 初级性母细胞 次级性母细胞 性细胞核DNA染色体染色单体 0DNA/染色体数时期时期减数分裂的过程中，染色体数目减半，发生在减数分裂。次级精母细胞精原细胞初级精母细胞各关键点变化的原因：BC段-DE段-ff段-H点-2N4N核DNA数目变化染色体数目变化A
17、 BC DE F GHa b c d f g e f hDNA复制。同源染色体分离。着丝点分裂，姐妹染色单体分开。姐妹染色单体分开后形成的子染色体平均分配到两个子细胞中。精子若减数分裂过程中，一条染色体上DNA数量的变化情况如图所示，据图分析。AB表示什么过程？BC表示什么过程？CD表示什么过程？间期，因为DNA复制减数分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。减数分裂、减数分裂前、中期存在姐妹染色单体时：DNA数=染色单体数=2染色体数不存在姐妹染色单体时：DNA数=染色体数注意：一般来说，细胞分裂方式的识别还需要观察细胞外形和细胞质的分裂方式等。1）细胞板隔裂植物细胞；细胞膜溢裂动物细胞。2
18、）矩形有壁为植物细胞；图形无壁一般为动物细胞。3）依据细胞质分裂方式的判断：不均等均等有同源染色体无同源染色体初级卵母细胞次级卵母细胞初级精母细胞有同源染色体无同源染色体次级精母细胞或第一极体方法：一数二看三判断（二倍体生物）奇数：一定是偶数：进入第二看有无同源染色体无：一定是有：进入第三看同源染色体的行为判断无特殊行为：一定是若有联会、四分体，同源染色体位于赤道板两侧、分离则是一数右图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞()A.肝细胞 B.初级卵母细胞 C.次级卵母细胞 D.卵细胞C【总结提升】如何判断细胞分裂的时期？前 中 后 末减数分裂有丝分裂减数分裂ABCA细胞是 （细胞名
19、称），B细胞是 （细胞名称），C细胞是 （细胞名称）；次级卵母细胞初级精母细胞次级精母细胞或第一极体减数第一次分裂染色体复制减数第二次分裂精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞减数分裂后期:同源染色体不分离减数分裂染色体行为异常情况减数分裂异常，所有配子都不正常！A Aa aB Bb b减数第一次分裂减数第二次分裂精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞减数分裂后期:着丝粒分裂后形成的两条子染色体移向同一个细胞。减数分裂异常，一半配子不正常！染色体复制A Aa aB Bb b异常分裂问题 某一生物有四对染色体。假设一个初级精母细胞在产生精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在分裂后期有一对姐妹染色单体移向了同一极，则这个初级精母细胞产生正常精细胞和异常精细胞的比例为 （）A.11 B.12 C.13 D.04 ABAAAABBBaaaaabbbbbBA联会XYXXYYYXxxXXxxXX雄性雌性 某人性染色体组成呈现XYY型，是哪种配子在减数分裂的什么时期错误导致的？与此配子同时产生的其他三个细胞的性染色体组成分别是？
