第2章基因和染色体的关系

1、个体个体精子精子卵细胞卵细胞父亲父亲受精卵受精卵有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化受精作用受精作用母亲母亲第第1 1节节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用一、减数分裂一、减数分裂进行进行的生物的生物原始生殖细胞原始生殖细胞 成熟生殖细胞成熟生殖细胞细胞细胞，而染色体而染色体 对象对象: : 时期时期: : 特点特点: : 结果结果: :1.1.减数分裂的概念减数分裂的概念成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细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胞中的染色体数目请问请问: :这些成群结队的精子从哪里来的这些成群结队的精子从哪里来的? ?(一一)精子形成的过程精子形成的过程睾丸睾丸精原

2、细胞精原细胞 ( (原始生殖细胞原始生殖细胞) )(一一)精子形成的过程精子形成的过程睾丸睾丸1.1.场所场所: :2.2.过程过程: :有有丝丝分分裂裂精子细胞精子细胞联会联会四分体四分体精子精子初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞体细胞体细胞精原细胞精原细胞细细胞胞分分化化1、同源染色体、同源染色体：（：（对对）配对的两条染色体配对的两条染色体形状和大小一般都相同形状和大小一般都相同一条来自父方，一条来自母方一条来自父方，一条来自母方体细胞中有无同源染色体？体细胞中有无同源染色体？2、联会、联会：同源染色体两两配对的现象：同源染色体两两配对的现象a a b bccdda a b

3、 b3、四分体、四分体：联会后的每对同源染色：联会后的每对同源染色体体 含有四条染色单含有四条染色单 体，叫做四分体体，叫做四分体1个四分体个四分体=1对同源染色体对同源染色体=2条染色体条染色体=4条染色单体条染色单体x、y四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换3. 3. 特点特点: :1 1个精原细胞个精原细胞1 1个初级精母细胞个初级精母细胞2 2个次级精母细胞个次级精母细胞4 4个精子细胞个精子细胞体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制间期：细胞体积增大、染色体复制前期：联会、四分体（非姐妹染色单体前期：联会

4、、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）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（非同源染色体后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）自由组合）末期：形成末期：形成2个次级精母细胞个次级精母细胞着丝点分裂，染色单体分离着丝点分裂，染色单体分离精子精子变形变形减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂(一一)精子形成的过程精子形成的过程睾丸睾丸1.1.场所场所: :2.2.过程及其特点过程及其特点: :1 1个精原细胞个精原细胞1 1个初级精母细胞个初级精母细胞2 2个次级精母细胞个次级精母细胞4 4个精子细胞个精子细胞体细胞体细

5、胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制间期：细胞体积增大、染色体复制前期：前期：联会、四分体联会、四分体（非姐妹染色单体（非姐妹染色单体交叉互换）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（非同源染色体后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）自由组合）末期：形成末期：形成2个次级精母细胞个次级精母细胞着丝点分裂，染色单体分离着丝点分裂，染色单体分离精子精子变形变形减数第一次分裂减数第一次分裂减数第二次分裂减数第二次分裂4 4条染色体条染色体8 8条染色单体条染色单体( ( 在光学显微镜上看不到在光学显微镜上看不到

6、) )2 2对同源染色体对同源染色体4 4条染色体条染色体8 8条染色单体条染色单体( ( 在光学显微镜上能看到在光学显微镜上能看到) )2 2对同源染色体对同源染色体2 2个四分体个四分体(二二)卵细胞形成的过程卵细胞形成的过程卵巢卵巢1.1.场所场所: :2.2.过程过程: :卵原细胞卵原细胞联会联会四分体四分体初级卵母细胞初级卵母细胞第一极体第一极体第第二二极极体体卵细胞卵细胞次级卵母细胞次级卵母细胞 3. 3. 特点特点: :1 1个卵原细胞个卵原细胞1 1个初级卵母细胞个初级卵母细胞1 1个次级卵母细胞个次级卵母细胞+1+1个第一极体个第一极体1 1个卵细胞个卵细胞+3+3个第二极体

7、个第二极体体细胞体细胞有丝分裂有丝分裂细胞分化细胞分化间期：细胞体积增大、染色体复制间期：细胞体积增大、染色体复制前期：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：形成末期：形成1 1个次级卵母细胞和个次级卵母细胞和1 1个第一极体个第一极体着丝点分裂，染色单体分离着丝点分裂，染色单体分离联会联会四分体四分体同源染色体分离同源染色体分离着丝点分裂着丝点分裂染色体复制染色体复制 (三三) 精子和卵细胞形

8、成过程比较精子和卵细胞形成过程比较精子的形成过程精子的形成过程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程相同点相同点染色体的行为变化相同染色体的行为变化相同: :即在即在间期间期染色体先染色体先复复制制，在，在第一次分裂第一次分裂时同源染色体时同源染色体联会联会，形成，形成四四分体分体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分分离离，非同源染色体，非同源染色体自由组合自由组合，第一次分裂结束，第一次分裂结束后染色体数目减半；后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离不不同同点点场所场所分裂分裂方式方式子细胞子细胞个数个数是

9、否是否变形变形睾丸睾丸卵巢卵巢细胞质均等分裂细胞质均等分裂细胞质不均等分裂细胞质不均等分裂1 1个精原细胞个精原细胞4 4个个2 2种精子种精子有变形过程有变形过程无变形过程无变形过程1 1个卵原细胞个卵原细胞4 4个个2 2种卵细胞种卵细胞+3+3个个2 2种极体种极体联会联会四分体四分体同源染色体分离同源染色体分离着丝点分裂着丝点分裂染色体复制染色体复制 减减数数分分裂裂间间 期期分裂期分裂期第一次分裂第一次分裂初级精母细胞初级精母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞第二次分裂第二次分裂初级精母细胞初级精母细胞初级卵母细胞初级卵母细胞第一极体第一极体精子、第二极体、精子、第二极体、卵细胞卵细胞前期

10、前期 i i中期中期 i i中期中期ii ii后期后期 i i后期后期ii ii末期末期 i i前期前期ii ii末期末期ii ii精原细胞精原细胞卵原细胞卵原细胞染色单体染色单体dnadna4n4n2n2n4n4n4n4n4n4n2n2n2n2n2n2nnn2n2n0 00 00 04n4n4n4n4n4n4n4n2n2n染色体染色体2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2n2nnnnnnn2n2n4n4n染染 色色 体体 变变 化化 曲曲 线线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子细胞精子细胞次级精母细胞次级精母细胞2n2n4n4n精原细胞精原细胞dna 变

11、变 化化 曲曲 线线初级精母细胞初级精母细胞精子细胞精子细胞2n2n4n4n染色单体变化曲线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子细胞精子细胞（四）有丝分裂和减数分裂的异同点（四）有丝分裂和减数分裂的异同点有有丝丝分分裂裂精子细胞精子细胞联会联会四分体四分体精子精子初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞体细胞体细胞精原细胞精原细胞细细胞胞分分化化4 4、分裂形成的子细胞中染、分裂形成的子细胞中染色体数目色体数目与亲代细胞相同与亲代细胞相同4 4、分裂后所形成的子细胞、分裂后所形成的子细胞中中染色体数目减少一半染色体数目减少一半3 3、分裂后形成、分裂后形

12、成2 2个体细胞个体细胞3 3、分裂后形成、分裂后形成4 4个精子或个精子或1 1个卵细胞个卵细胞2 2、无同源染色体联会等、无同源染色体联会等行为行为2 2、同源染色体同源染色体在减数第一次分在减数第一次分裂时出现裂时出现联会、四分体、非姐妹联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离染色单体互换、分离等现象等现象1 1、细胞分裂过程中均出现纺锤体、细胞分裂过程中均出现纺锤体2 2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次相相同同点点1 1、染色体复制一次，、染色体复制一次，细胞只细胞只分裂一次分裂一次1 1、染色体复制一次，细、染色体复制一次，细胞连续胞连续分裂两次

13、分裂两次不不 同同 点点有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂（四）有丝分裂和减数分裂的异同点（四）有丝分裂和减数分裂的异同点课本课本p22p22一、基础题一、基础题1.1.（1 1） （2 2）（3 3）（4 4）2.b2.b3.d3.d4.4.（1 1）这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。四分体。该细胞有该细胞有4 4条染色体，条染色体，8 8条染色单体。条染色单体。该细胞有该细胞有2 2对同源染色体。其中对同源染色体。其中a a与与c c，a a与与d d，b b与与c c，b b与与d d是非同源染色体。是非同源染色体。细胞中细胞中

14、a a与与aa，b b与与b b ，c c与与c c ，d d与与d d 是姐妹染色单体是姐妹染色单体该细胞分裂完成后，子细胞中有该细胞分裂完成后，子细胞中有2 2条染色体条染色体（2 2） 4 4 2 2个个 2 2个个二、拓展题二、拓展题提示：不一定。假如减数分裂过程中发生异常情况，提示：不一定。假如减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂第一次分裂时联会的同源染色体，有一比如减数分裂第一次分裂时联会的同源染色体，有一对或几对对或几对没有没有分别移向两极而是集中到一个次级精分别移向两极而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂第二次分裂产生的（卵）母细胞中，再经过减数分裂第二次分裂

15、产生的精子或卵细胞中的染色体就会比正常的多一条或几条精子或卵细胞中的染色体就会比正常的多一条或几条。再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二分裂）再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二分裂）中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因细胞未分细胞未分裂裂成两个子细胞，这样就可能出现成两个子细胞，这样就可能出现精子或卵细胞中染精子或卵细胞中染色体加倍色体加倍的现象。的现象。中学第二教材中学第二教材p14p14例例2 2对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：对于细胞分裂图像的鉴别，还可以概括如下：一看染色体的数目一看染色体的数目( (奇偶性奇偶性) )；二看有无

16、同源染色体；二看有无同源染色体；三看有无同源染色体的行为三看有无同源染色体的行为联会、四分体、分离。联会、四分体、分离。这种方法简称三看鉴别法。这种方法简称三看鉴别法。减数分裂和有丝分裂减数分裂和有丝分裂图像鉴别图像鉴别一数一数染染色色体体数数目目奇数奇数偶数偶数二看二看同同源源染染色色体体有同源染色体有同源染色体无同源染色体无同源染色体三判断三判断同同源源染染色色体体行行为为无同源染色体行为无同源染色体行为（有丝分裂）（有丝分裂）联会、四分体、分离联会、四分体、分离（减（减）减减减减减数分裂和有丝分裂图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别技巧：一数二看三判断技巧：一数二看三判断中学第二教材中学第

17、二教材p16第第22题题（一）配子中染色体组合的多样性（一）配子中染色体组合的多样性. .减数分裂过程中非同源染色体的自由组合减数分裂过程中非同源染色体的自由组合（）一个含（）一个含n n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有产生的精子类型有2 2种；种；（）一个含（）一个含n n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有产生的精卵细胞类型有1 1种；种；（）体细胞含有（）体细胞含有n n对同源染色体的生物个体，经减数对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有分裂产生的配子类型有2 2n n种。

18、种。. .四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。二受精作用二受精作用（二）受精作用（二）受精作用 1.1.概念：概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵受精卵的过程。的过程。 2.2.过程：过程：精子的精子的头部头部进入卵细胞，尾部留在外面进入卵细胞，尾部留在外面卵细胞细胞膜卵细胞细胞膜外面出现了一层外面出现了一层特殊的膜特殊的膜以阻止其他精子再进入以阻止其他精子再进入精子精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇的细胞核与卵细胞的细胞核相遇二者的二者的染色体染色体会合。会合。 3.3.结果：结果：受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，

19、其中有一半的受精卵的染色体数恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自染色体来自精子（父方）精子（父方）另一半来另一半来自卵细胞（母方）自卵细胞（母方）。 4.4.意义：意义：维持每种生物前后代体细胞中维持每种生物前后代体细胞中染色体数目染色体数目的恒定性，对的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。于生物的遗传和变异，都是十分重要的。意义意义：减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用对于维持每种生物前对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。传和变异，都是十分重要的。高等动物高等动物(2n)(2n)卵细胞

20、卵细胞(n)(n)精子精子(n)(n)( (母本母本) )减数分裂减数分裂( (父本父本) )减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：课本课本p26p26技能训练：表中数据：精原细胞技能训练：表中数据：精原细胞8 8，初级精母细胞，初级精母细胞8 8，次级精，次级精母细胞母细胞4848，精细胞，精细胞4 4曲线图：曲线图：一、基础题一、基础题1.1.（1 1） （2 2） （3 3） 2.2.（1 1）减数分裂非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体）减数分裂非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体 的的自由组合，受精

21、作用过程是精子和卵细胞的随机结合的自由组合，受精作用过程是精子和卵细胞的随机结合的 （2 2）减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，）减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目二、拓展题二、拓展题提示：（提示：（1 1）2121号染色体在减数第一次分裂时，同源染色体没号染色体在减数第一次分裂时，同源染色体没有分离，就会形成含有有分离，就会形成含有2 2条条2121号染色体异常的精子或卵细胞号染色体异常的精子或卵细胞（2 2）减数第一次分裂正常，但减数第二分裂时）减数第一次分裂正常，但减数第二分裂时2121号染色体的号染色体的着丝点，但没有移向细胞两极，就会形成含有着丝点，但没有移向细胞两极，就会形成含有2 2条条2121号染色体号染色体异常的精子或卵细胞异常的精子或卵细胞如上述异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子受精，则会如上述异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子受精，则会出现出现2121三体综合征三体综合征补充：被子植物的双受精作用补充