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第2章基因和染色体的关系第1节

减数分裂和受精作用

真核生物的三种分裂方式:有丝分裂无丝分裂减数分裂复习回顾2N4N2N间期前期中期后期末期胞质分裂期:①DNA复制②相关蛋白质的合成③细胞适度生长膜仁消失现两体形定数清赤道齐粒裂体分移两极膜仁重现失两体意义:将亲代细胞的染色体经过复制之后,精确的平均分配到两个子细胞中。因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的稳定性。

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,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?体细胞配子果蝇体细胞和配子的染色体示意图配子的染色体数目是体细胞的染色体数目的一半。配子的染色体是由体细胞中每对染色体中的一条染色体组合。2.针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?问题探讨46卵细胞受精卵新个体父母(有丝分裂)精子929246受精(有丝分裂)464646卵细胞受精卵新个体父母精子4646受精(有丝分裂)232346魏斯曼预测:在卵细胞和精子成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,精子与卵细胞融合,恢复正常的染色体数目。减数分裂特殊的有丝分裂01精子的形成过程精子形成的场所:一、精子的形成过程睾丸(精巢)的曲细精管中

精原细胞(原始雄性生殖细胞)体细胞有丝分裂细胞分化

精原细胞有丝分裂

精细胞减数分裂

精子变形精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子染色体复制减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形减数分裂减数分裂前(一)(二)(三)一、精子的形成过程间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形一、精子形成的过程:在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制_____,而细胞在减数分裂过程中连续分裂_____,最后形成____________。这两次分裂分别叫作减数分裂I(也叫减数第一次分裂)和减数分裂II(也叫减数第二次分裂)。一次两次四个精细胞1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞4个精子减数分裂前的间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形长大注意:细胞名称和数量变化!!

简单来说,精子产生的过程分三个阶段:

减数分裂前的间期、减数分裂(包括减数第一次分裂和减数第二次分裂)、精子的变形;

其中减数第一次分裂和减数第二次分裂又都分为前、中、后、末四个时期;判断正误:1、一条来自父方,一条来自母方两条染色体一定是同源染色体()2、形状和大小相同两条染色体一定是同源染色体()3、减数第一次分裂前期配对的两条染色体一定是同源染色体()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,一条来自母方与减数分裂有关的几个概念形状和大小各不相同,且在减数分裂过程中不配对的染色体非同源染色体××√注:同源染色体的大小、形态一般都相同,但也有不同的,如人类的X染色体比Y染色体大的多,因二者在减数第一次分裂过程中也能联会,故仍属于同源染色体。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。1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体一、精子的形成过程姐妹染色单体:同一着丝粒连接的两条染色单体非姐妹染色单体:不是同一着丝粒连接的两条染色单体染色体互换:减数分裂Ⅰ时,四分体上的非姐妹染色单体之间常常发生缠绕,并交换相应的片段。一、精子的形成过程若姐妹染色单体相应片段互换,不叫交叉互换;初级精母细胞精原细胞::一、精子的形成过程特点:1.DNA复制(染色体复制)2.有关蛋白质的合成3.细胞的适度生长减数分裂前的间期体积增大,染色体复制,复制后的每条染色体都有两条完全相同的姐妹染色单体构成,此时染色体呈染色质丝的状态。设体细胞含2N条染色体该过程中也有中心体的倍增;染色质数目不变:2NDNA加倍:2N4N形成姐妹染色单体:04N初级精母细胞初级精母细胞::减数分裂Ⅰ的前期一、精子的形成过程特点:①膜仁消失现两体;②同源染色体联会(配对),形成四分体;③四分体的非姐妹染色单体可以发生互换(不一定发生)。注:减数第一次分裂前期DNA(4N)、染色体(2N)、染色单体数目(4N)和减数分裂前的间期一样,不变初级精母细胞初级精母细胞::一、精子的形成过程减数分裂Ⅰ的中期特点:各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧注:减数第一次分裂中期DNA(4N)、染色体(2N)、染色单体数目(4N)和减数第一次分裂前期一样,不变初级精母细胞初级精母细胞::一、精子的形成过程减数分裂Ⅰ的后期特点:同源染色体分离非同源染色体自由组合减数第一次分裂的后期,着丝粒不分裂!!!!来自父方和母方的染色体在这个时期的分配是随机的注:减数第一次分裂后期DNA(4N)、染色体(2N)、染色单体数目(4N)和减数第一次分裂中期一样,不变初级精母细胞次级精母细胞:一、精子的形成过程一个初级精母细胞形成两个次级精母细胞减数第一次分裂末期注:减数分裂Ⅰ结束,染色体数目减半(N),无同源染色体,染色单体数目减半(2N),DNA数目减半(2N)减数分裂过程中染色体数目的减半发生在_________;染色体数目减半的原因:________________________________;减数分裂Ⅰ同源染色体分离,分别进入两个子细胞减数分裂Ⅰ与减数分裂Ⅱ之间通常________,或者_______________,染色体________;没有间期间期时间很短不再复制减数第二次分裂各时期的特点除无同源染色体之外,其他均与有丝分裂一样;次级精母细胞次级精母细胞:一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ的前期注:减数第二次分裂前期染色体(N),染色单体(2N),DNA数目(2N)与减数第一次分裂末期一样,不变特点:染色体散乱分布在纺锤体中央,该过程无同源染色体;次级精母细胞次级精母细胞:一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ的中期注:减数第二次分裂中期染色体(N),染色单体(2N),DNA数目(2N)与减数第二次分裂前期一样,不变特点:染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,该过程无同源染色体;次级精母细胞次级精母细胞一、精子的形成过程减数分裂Ⅱ的后期特点:①每条染色体的着丝粒分裂,两条姐妹染色单体随之分开,成为两条染色体;②在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别向细胞的两极移动,该过程无同源染色体;染色体数目暂时加倍(N2N),姐妹染色单体消失(2N0),DNA不变(2N)精细胞减数第二次分裂末期次级精母细胞特点:①着丝粒分裂之后形成的染色体,随着细胞的分裂进入子细胞;②随着细胞的分裂,两个次级精母细胞,缢裂形成四个精细胞;**该过程中纺锤体和染色体的消失、核膜出现、核仁出现的发生形式与有丝分裂相同,但是一般不会刻意考察;注:每个精细胞DNA(2NN),染色体(2NN)。次级精母细胞精细胞:一、精子的形成过程变形精子精子呈______状,分_____和_____;头部含有________,尾长,能够______;蝌蚪头部尾部细胞核摆动精细胞不是成熟的雄性生殖细胞,经过变形成为精子才是;不属于减数分裂的过程精原细胞初级精母细胞(减数分裂Ⅰ)次级精母细胞(减数分裂Ⅱ)精细胞精子精子形成的全过程图解复制减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ减数分裂前的间期:染色体复制;减数分裂Ⅰ的主要特征:同源染色体配对——联会,形成四分体;四分体中的非姐妹染色单体可以发生互换;同源染色体分离,分别移向细胞的两极;减数分裂过程中,染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ;减数分裂Ⅱ的主要特征:每条染色体的着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极;:一、精子的形成过程总结1.根据减数分裂染色体行为变化,回答下问题:(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:减Ⅰ后期减Ⅰ间期减Ⅰ前期减Ⅱ后期一、精子的形成过程(5)1个精原细胞

个初级精母细胞

个次级

精母细胞

个精细胞

个精子。(6)减数分裂过程中染色体数目减半发生在

原因

。(7)减数分裂Ⅰ

同源染色体,减数分裂Ⅱ

源染色体。有丝分裂

同源染色体。(9)减数分裂

细胞周期。1244减数分裂Ⅰ同源染色体分离,分别进入两个子细胞有无有没有(8)四分体出现在减数分裂Ⅰ的

期和

期。前中一、精子的形成过程12345678910精子形成的顺序依次是:4→5→7→2→9→6→8→10→1→3一、精子的形成过程1个精原细胞1个初级精母细胞2个次级精母细胞4个精细胞减数分裂前的间期:前期:联会、四分体(非姐妹染色单体互换)末期:细胞一分为二,形成4个精细胞4个精子变形中期: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染色体数减半无同源染色体末期:染色体数目减半,形成2个次级精母细胞前期: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,姐妹染色单体分开减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ染色体复制、细胞体积增大一、精子的形成过程小结1.减数第一次分裂的主要特点是_______________;减数第二次分裂的主要特点是________________________________________________。同源染色体分离着丝粒分裂,姐妹染色单体分开2.染色体复制发生在:_________________3.同源染色体的联会发生在:________________4.同源染色体分离发生在:_________________5.染色体数目减半发生在:____________________6.DNA数目减半发生在:___________________________________________7.减数分裂Ⅱ与有丝分裂相似,但不同的是减数分裂Ⅱ中不存在_______________。减数分裂前的间期减数第一次分裂前期减数第一次分裂后期减数第一次分裂完成时染色体数目减半的原因是__________________,与该过程同时进行的是_____________________同源染色体分离非同源染色体的自由组合减数第二次分裂完成时减数第一次分裂完成时同源染色体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、减数分裂中的第一次分裂的主要特点是()

A、姐妹染色单体分开B

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