2.2.1减数分裂和受精作用课件-高一下学期生物人教版必修2

问题探讨极体雌雄原核马蛔虫受精卵（体细胞）中有几条染色体？推测：马蛔虫精子和卵细胞中有几条染色体？推测：马蛔虫的体细胞分裂产生配子时，染色体数目有何变化？马蛔虫受精卵2.2.1减数分裂与受精作用魏斯曼从理论上推测精子和卵细胞形成过程中存在染色体数目减半的分裂思考：如果形成配子时，染色体数目不减半，亲子代体细胞中染色体数目还一样吗?过渡：减数分裂时染色体数目减半，是随机从体细胞中选取一半的染色体吗?N.M.Stevens等果蝇精子形成部分过程手绘图（1908）思考：观察图示，并分析分配到两极的染色体在形态上有什么特点？果蝇和人类（包括马蛔虫）中的染色体都是成对存在的，成对存在的染色体大小形态相同，这样的成对染色体称为同源染色体。疑惑：怎样保证同源染色体平分到子细胞中呢？果蝇体细胞中的染色体人体细胞中的染色体分析先找到同源染色体（并排靠在一起）再分开。田鼠减数分裂过程中X和Y染色体问题：细胞分裂（有丝分裂/减数分裂）之前要有一个物质准备阶段，这个阶段称为间期。间期主要发生哪些变化?提示：间期不属于细胞分裂过程，只是为细胞分裂准备物质阶段。染色体复制细胞分裂前的间期2.2.1.1减数分裂的过程同源染色体并排靠在一起（配对或联会）同源染色体的同源序列依靠蛋白质（绿色）并排靠在一起实现联会核膜消失两组中心粒断开交叉断开交换交换交叉姐妹染色单体1．蛋白质（紫色）将姐妹染色单体黏连在一起。DNA在某些部位断开2．依靠蛋白质（绿色）将同源染色体并排靠在一起，形成联会复合体3．DNA在断开部位连接，可能导致姐妹染色单体相互交换一部分片段4．染色体继续螺旋加粗，联会结构破坏，交换部位形成光镜下可见的交叉姐妹染色单体姐妹染色单体断开交叉断开交换交换交叉姐妹染色单体1．蛋白质（紫色）将姐妹染色单体黏连在一起。DNA在某些部位断开2．依靠蛋白质（绿色）将同源染色体并排靠在一起，形成联会复合体3．DNA在断开部位连接，可能导致姐妹染色单体相互交换一部分片段4．染色体继续螺旋加粗，联会结构破坏，交换部位形成光镜下可见的交叉姐妹染色单体姐妹染色单体2.2.1.1减数分裂的过程四分体姐妹染色单体姐妹染色单体非姐妹染色单体交换一部分染色体片段同源染色体并排靠在一起（配对或联会）核膜消失两组中心粒2.2.1.1减数分裂的过程同源染色体两两配对（联会）同源染色体并排在赤道板两侧同源染色体分离减数分裂Ⅰ有特定的同源染色体行为，结果是同源染色体分离后进入不同子细胞中——减数分裂Ⅰ互为非同源染色体互为非同源染色体前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ有姐妹染色单体2.2.1.1减数分裂的过程——减数分裂Ⅱ减数分裂Ⅱ是姐妹染色单体分开后进入不同子细胞中前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ2.2.1.1减数分裂的过程间期染色体复制，分裂前的准备阶段减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ同源染色体联会形成四分体，四分体的非姐妹染色单体之间可以发生片段交换问题：染色体数目减半发生在减数分裂Ⅰ？还是减数分裂Ⅱ？有特定的同源染色体行为，同源染色体分开后进入不同的子细胞中姐妹染色单体分开后进入不同的子细胞中2.2.1.1减数分裂的过程间期染色体复制，分裂前的准备阶段减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ，细胞一分为二减半着丝粒未分开，细胞一分为二减半着丝粒一分为二加倍模型建构提示用不同颜色的橡皮泥制作同样大小的染色体来代表同源染色体。你准备在模拟时使用几对同源染色体？非同源染色体如何区分？如何模拟减数分裂Ⅰ中同源染色体的行为（注意有姐妹染色单体）？如何模拟减数分裂Ⅱ中姐妹染色单体的行为？建立减数分裂过程中染色体变化的模型2n2.2.1.2精子形成过程精原干细胞精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形2nnnnnnnnnnn睾丸曲细精管外内2n2.2.1.3卵细胞形成过程卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞受精卵精子进入第一极体第二极体初级卵泡发育中的卵泡成熟卵泡排卵（中期Ⅱ）间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ2n2nnnnnn提示：形成卵细胞的细胞分裂中，细胞质分配是不均匀的。部分生物的第一极体经减数分裂Ⅱ生成两个极体。极体最终会退化消失。生活提示：生育年龄不能太晚。卵巢精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精细胞精子间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ变形期卵原细胞初级卵母细胞次级卵母细胞卵细胞(受精卵)间期减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ第一极体(小)第二极体(小)分裂后退化或直接退化退化提示正在进行减数分裂Ⅰ的是初级精母细胞或初级卵母细胞，正在进行减数分裂Ⅱ的是次级精母细胞或次级卵母细胞（也可能是第一极体）。一个初级精母细胞经减数分裂可形成4个精子，一个初级卵母细胞经减数分裂可形成1个卵细胞（受精卵）和3个（部分生物中是2个）极体。减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半2.2.1.4减数分裂小结问题：染色体组成如上图的个体进行减数分裂，配子中的染色体组合有多少种？非同源染色体自由组合问题：体细胞中含有n对同源染色体时，配子中非同源染色体组合有多少种类型？2n各自分离相互独立2.2.1.5配子中染色体组合的多样性2.2.1.5配子中染色体组合的多样性同源染色体（四分体）的非姐妹染色单体发生交换受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程受精卵中的染色体数目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（父方），另一半的来自卵细胞（母方）2.2.1.6受精作用模拟题提示：模拟题喜欢纠结于区分“受精时父母各提供一半的染色体”与“受精时父母各提供一半的遗传物质/DNA”，如考虑细胞质DNA，后半句就是错的。减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异十分重要减数分裂和受精作用保证了生物体前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性减数分裂形成的配子，其染色体组成具有多样性，导致了不同配子中遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性2.2.1.6受精作用动物减数分裂和有丝分裂的比较有丝分裂减数分裂Ⅰ减数分裂Ⅱ有特定的同源染色体行为有同源染色体，无特殊的同源染色体行为无同源染色