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13年减数分裂和受精作用(正)


第二章 基因和染色体的关系
第1节 减数分裂和受精作用
一 减数分裂

同源染色体与等位基因
褐身 红眼 蓝宝石眼
长翅

长硬毛

(一)减数分裂的概念
定义:
进行有性生殖的生物在产生成熟的生殖细胞 时,细胞连续分裂 两 次,而染色体在整个分 裂过程中只

复制 一 次的细胞分裂方式.

结果:

染色体数目减半

(二)精子的形成过程
1、精子的形成部位:哺乳动物的精子是在睾丸中形成的 2、精子的形成过程: 1个精原细胞
染色体复制 特殊的体细胞

1个初级精母细胞 4个精细胞

第一次分裂

2个次级精母细胞

第二次分裂

变形

4个精子

3、减数分裂过程各时期特点 (1)间期 DNA复制,有关蛋白质合成

结果: 染色体数目不变,
DNA数量加倍 (2)减数第一次分裂 前期:

同源染色体联会成四分体 中期: 着丝点排在赤道板两侧 后期: 同源染色体分开,非同源 染色体自由组合
末期: 一个初级精母细胞分裂成 两个次级精母细胞

2N

(3)减数第二次分裂 (无同源染色体)

前期: 中期:
染色体散乱分布在 细胞中央

着丝点排列在赤道板上

后期:
着丝点分裂,姐妹染色 单体分开形成染色体

末期:
2个次级精母细胞 形成4个精细胞
(4)变形期 精细胞 变形 精子

减 数 第 一 次 分 裂

减 数 第 二 次级精母细胞 次 次级精母细胞 分 裂

初级精母细胞 初级精母细胞 初级精母细胞



Ⅰ Ⅱ



4、比较有丝分裂与减数分裂过程中染色体数量和DNA含量的变化
比较项目
分裂方式

染色体数目
2N 2N 2N 4N 2N 2N 2N 2N 2N N N N 2N N

DNA数目
2a 4a 4a 4a 2a 2a 4a 4a 4a 2a 2a 2a 2a a 4a

染色单体数 目

有 丝 分 裂
第 一 次 减 分 数 裂

间期 前期 中期

0

4N

后期
末期 间期 前期 中期 后期 末期 前期 中期 后期 末期

4a

4N 4N 0 0 0 4N 4N 4N 4N 2N 2N 2N 0 0

分 裂 第

二 次

分 裂

你能用坐标曲线表示出染色体和DNA数量的变化吗? 4 3 2 1
第一次分裂 第二次分裂

4

3
2 1
精子

时期

第一次分裂 第二次分裂

精子

染色体变化曲线

DNA含量变化曲线

坐标曲线

小结
1、减数分裂过程中,染色体复制 一次 ,分裂 两次 。

减数 减数 2、染色体变化: 2N 第一次 N 第二次 N 间 减数 减数 期 4C 第一次 2C 第二次 C 3、DNA含量变化: 2C
4、染色数目减半发在 减数第一次分裂末期 , 同时DNA数目 减半 。

5、减数第二次分裂染色体数目 不变 , DNA数目 减半 。
6、一对同源染色体= 1 个四分体= 4 个染色单体= 4 个DNA

看图辨析
1

1个四分体

=1对同源染色体 2
3 4 =2条染色体

=4条染色单体
a a′ Cc c′ b b′ ′ d d′ =4个DNA分子

8 8 1、染色体有__条,染色单体__个,DNA分子__个 4

1和2 3和4 2、同源染色体有________,______ 1和3 2和4 1和4 2和3 3、非同源染色体有___,__或___,___; 1和2 3和4 ,分别是____,____ 5、非姐妹染色单体是a和b, a′和b′或a和b′,a ′和b 4、四分体有 2个



巩固练习
1、蟾蜍的次级精母细胞中与其体细胞相比较,染 色体目 减半或相等 _____ ,DNA含量 相等 。
2、某生物的体细胞有3对同源染色体,在减数分 裂的四分体时期, 四分体数和染色单体数依次是 A、3和12 C、6 和24 B、6 和12 D、3 和24
A

3、减数分裂过程中,染色体数和DNA之比为1:1 的是 A、第一次分裂四分体时期 B、第一次分裂后期 C、第二次分裂中期 D D、第二次分裂后期 4、一动物的精原细胞进行减数分裂可形成4个四 分体,则次级精母细胞可能有的染色体、染色单 体和DNA数是 A、4 8 8 C、8 16 16 B、2 4 8 D、8 0 8
AD

5.减数分裂仅发生在 ( D A.有性生殖的动物体 B. 有性生殖的植物体 C.体细胞的形成和成熟过程 D.原始生殖细胞的发育成熟过程

)

6.减数分裂中染色体减半的原因是 A.细胞连续分裂两次,染色体复制一次 B.细胞分裂一次,染色体复制两次 C.细胞分裂一次,染色体复制一次 D.细胞连续分裂两次,染色体复制两次 7.联会发生在 ( A.精(卵)原细胞 C.次级精(卵)母细胞

(

A

)

B

)

B. 初级精(卵)母细胞 D. 精(卵) 细胞

11.减数分裂中着丝点分裂发生在 ( D ) A.分裂间期 B. 联会时期 C.减数第一次分裂 D.减数第二次分裂

12.人的体细胞中有46条染色体,在四分体时期,每个细 胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体的数目,依 次为 ( )

B

A.23对、46条、92条
C.46个、46个、92个

B. 23对、23个、92条
D. 46个、23个、46个

13.已知A与a、B与b、C与c为三对同源染色体,来自同一 个精原细胞的四个精子中染色体的分布是 ( A ) A.AbC、aBc、AbC、aBc C.Abc、aBC、aBc、ABc B.aBC、AbC、ABC、ABC D.Abc、AbC、abC、aBc

8、减数分裂过程中,染色体数目减半发生在( B ) A、减数第一次分裂后期 B、减数第一次分裂结束时 C、减数第二次分裂后期 D、减数第二次分裂结束时 9、在减数分裂过程中,每条染色体的着丝点一分为二, 两条染色单体形成两条染色体发生在:( D ) A、第一次分裂中期 B、第一次分裂后期 C、第二次分裂中期 D、第二次分裂后期 10、减数分裂过程中,有关同源染色体的叙述,不正确 A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体 B 、在减数第二次分裂中,大小、形状相同的染色体 B C、一条来自父方,一条来自母方 D、在减数第一次分裂后期向两极移动

(三)卵细胞的形成过程
1、卵细胞的形成部位: 卵巢

2、卵细胞的形成过程:

卵原细胞
1个极体

复制

初级卵母细胞 减数第一
次分裂

第二次分裂 第二次 分裂

2个极体

1个次级卵母细胞

1个极体
1个卵细胞

精子和卵的形成过程比较
? 相同点:整个过程染色体的变化特点相同。
? 不同点:1、由不同的原始细胞形成 2、产生的子细胞数目不同
1个精原细胞 4个精子细胞

1个卵原细胞

1个卵细胞 + 3个极体

3、有无变形期

4、细胞质是否均等分裂

减数分裂全过程

动画 :卵细胞的形成

(四)受精作用
1、概念:精子和卵细胞融合成为受精卵的过程

2、过程:
3、实质: 精子和卵细胞的细胞核融合 4、意义: 减数分裂和受精作用共同作用,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,是十分重要的。

减数分裂过程及染色体的行为变化
间期 前I 中I 后I

前Ⅱ 中Ⅱ 后Ⅱ 末Ⅱ

受 精

动画 :卵细胞的形成

卵C
精卵 比较

如何辨析细胞分裂图象?

如何辨析细胞分裂图象
着丝点散乱 无--- 减Ⅱ 同源染色体 有 减I 着丝点分裂

重点

前Ⅱ

着丝点排在赤道板

中Ⅱ

后Ⅱ

前I 有联会、四分体 四分体排在中央, 中I 着丝点在中央两侧
同源染色体(含单体)分离

后I


有丝分裂 无联会 另

染色体散乱

无四分体着丝点排在赤道板上 中 若染色体数为单数, 着丝点分裂 必是减Ⅱ 后

动画:精子的形成过程

交叉互换

交叉互换发生在 a与b之间

2

1

b′

b

a a′

(一)减数分裂的概念 生殖细胞 进行_________的生物在产生成熟的_________时,细胞 有性生殖 两 一 连续分裂___次,而染色体在整个分裂过程中只复制 ___ 次的细胞分裂方式. 减半 结果: 染色体数目_________ (二)精子的形成过程 1个精原细胞 染色体复制 1个初级精母细胞 2个次级精母细胞 第二次分裂 4个精细胞 (三)卵细胞的形成过程 卵原细胞 染色体复制 初级卵母细胞 1个极体
第二次分裂 第二次分裂 减数第一次分裂

复习

变形

4个精子

减数第一次分裂

1个次级卵母细胞

2个极体 1个极体 1个卵细胞

1、减数分裂过程中,染色体复制 一次

,分裂 两次 。

减数 减数 2、染色体变化: 2N 第一次 N 第二次 N 间 减数 减数 期 4C 第一次 2C 第二次 C 3、DNA含量变化: 2C
4、染色数目减半发在 减数第一次分裂末期 , 同时DNA数目 减半 。

5、减数第二次分裂染色体数目 不变 , DNA数目 减半 。
6、一对同源染色体= 1 个四分体= 4 个染色单体= 4 个DNA







1.图A可表示有丝 分裂 中 期,原体细胞有4 条染色体, 细胞分裂最后形成的子细胞中有 4 条染色体. 2.图B可表示 减数分裂 前I 期,原体细胞有 4 条染色体, 细胞分裂最后形成的子细胞中有 2 条染色体. 3.图C可表示 减数分裂 前Ⅱ 期,原体细胞有 6 条染色体, 细胞分裂最后形成的子细胞中有 3 条染色体.

(四)受精作用 识别 融合 1、概念: 精子和卵细胞相互_______、 _______成为 _______的过程 受精卵

2、过程:

识别→精子头进入卵细胞→卵细胞膜外形成保护结构阻止其它 精子再进入→精子与卵细胞核融合→受精卵

3、结果:受精卵中的染色体数目又恢复到_______中的数 体细胞 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) 核 4、实质: 精子和卵细胞的细胞_______融合 5、意义: 减数分裂和受精作用共同作用,对维持每种生 染色体数目 物前后代体细胞中______________的恒定,对 遗传和变异 生物的______________,是十分重要的。

第二章 基因和染色体的关系
第2节 基因在染色体上

一、(美国遗传学家)萨顿的假说 1、提出假说的依据
蝗虫体细胞染色体有24条,生殖细胞的染色体12条
受精卵的染色体24条(子代细胞与双 亲细胞的染色体数目一样) 子代细胞的染色体两两成对(12对),每对染色体中 的一条来自父方,另一条来自母方 发 现 孟德尔假设的一对遗传因子(等位基因)的分离与减数分 裂中同源染色体的分离非常相似 提 出 假 说

2、萨顿假说的内容 基因是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。 即基因就在染色体上 3、萨顿假说的原因 基因和染色体行为存在明显的平行关系

如何理解它们的平行关系?
阅读课本27—28页,完成思考与讨论

萨顿的假说的研究方法运用了类比推理,他将看不 见的基因与可见的染色体行为进行类比,根据两者 的一致性提出基因位于染色体上的假说。 但类比推理得出的结论不具有逻辑的必然性

结论的正确与否需要观察和实验的检验

二、基因位于染色体上的实验证据
1、实验者: 摩尔根 2、实验材料: 果蝇 3、实验过程:

实验现象:

F1全为红眼,F2的红眼与白眼之比为3:1,遗传 表现符合分离定律。 说明果蝇的红眼与白眼受一对等位基因控制
不解的实验现象:

F2中表现白眼性状的个体都是雄性。为什么白 眼性状的表现,总是与性别联系?

4、理论解释

果蝇体细 胞的染色 =3对常染色体+1对性染色体 体4对

雌性同型 的XX 雄性异型 的XY

摩尔根的设想:
如果控制白眼的基因(用w表示) 在X染色体上,而Y染色体没有白 眼的等位基因,则可以解释白眼 性状的遗传总是与性别相联系的 现象。

摩尔根的设想分析图:

摩尔根的设想经过了测交验证

——证明了白眼基因位于X染色体上

从而证明了基因在染色体上
摩尔根与他的学生们发明了测定基因位 于染色体上的相对位置的方法并绘图

得出结论:基因在染色体上呈线性排列

三、孟德尔遗传规律的现代解释
基因分离定律的实质 同源染色体 在杂合的细胞中,位于一对_____________上的等位基因,具 配子 有一定的_________;在减数分裂形成_______中,等位基因会 独立性 分离 随同_____________的分开而_______,分别进入__________中, 同源染色体 两个配子 独立地随__________遗传给后代。 配子 基因自由组合定律的实质
非同源染色体 互不干扰 位于____________上的非等位基因的分离或组合是___________ 同源染色体 减数分裂 的;在_____________过程中, _____________的等位基因彼此 分离的同时, 非同源染色体 _____________的_____________自由组合。 非等位基因


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