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1、第二单元 基因和染色体的关系 第1讲 减数分裂和受精作用,（1）减数分裂 减数分裂是进行有性生殖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。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，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。,一、减数分裂,1.概念,进行有性生殖的生物,染色体只复制一次，而细胞连续分裂两次,对象: 时期: 特点: 结果:,子细胞中染色体数目减少一半,原始生殖细胞-成熟生殖细胞,原始生殖细胞自身的产生是通过有丝分裂 原始生殖细胞中染色体数目等于本物种生物体细胞染色体数,精子 （来自 父方）,卵细胞 （来自 母方）,受精,有丝分裂
2、,受精卵,体细胞,减一前期配对的一对染色体。形状、大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。,（2）同源染色体,如图，A与B,C与D两两形态、大小相同，它们都是一条来自父方的精子，一条来自母方的卵细胞。生物学上把这样两两成对的染色体叫同源染色体。,思考：A和C、B和C、B和D、A和D各是什么关系呢？,（3）染色单体,a和a是什么关系？ b和b是什么关系？ c和c 、d和d是什么关系？ 它们互为姐妹染色单体 a和b是什么关系？ a和c、a和d、b和c、b和d、c和d各是什么关系？ 它们互为非姐妹染色单体,（4）联会和四分体 减一前期同源染色体两两配对的现象叫做联会。 联会前DNA已完成复制，染
3、色单体已形成，所以此时一对同源染色体含四条姐妹染色单体。 联会后的每对同源染色体就含有四条染色单体，叫做四分体。 四分体存在于减一前期和减一中期。,即：四分体的个数 = 同源染色体的对数,（5）基因重组,概念：造成基因型变化的核酸的交换过程。 类型：包括发生在生物体内(如减数分裂中异源双链的核酸交换)和在体外环境中用人工手段使不同来源DNA重新组合的过程。,.交叉互换 四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换,交,叉,互,换,同源染色体联会,返回,交,叉,互,换,染色单体断裂,返回,交,叉,互,换,非姐妹染色单体 之间发生互换并 引起交叉,返回,交,叉,互,换,非姐妹染色单体 之间发生互换并
4、引起交叉,返回,交,叉,互,换,交叉点向末端移动,返回,交,叉,互,换,返回,交叉点向末端移动,交,叉,互,换,交叉互换使同源染 色体的两条非姐妹 染色单体发生遗传 物质的部分交换,返回,交,叉,互,换,交叉互换使分裂产生 的四个子细胞所含的 遗传物质各不相同,返回,再来一次,.非同源 染色体的,自由组合,组合一,组合二,组合三,组合四,非同源 染色体的,组合一,组合二,组合三,组合四,自由组合,非同源 染色体的,组合一,组合二,组合三,组合四,自由组合,非同源 染色体的,组合一,组合二,组合三,组合四,自由组合,非同源 染色体的,组合方式（或产生的配子种类）,=2n,（n为同源染色体的对数）
5、,组合一,组合二,组合三,组合四,自由组合,非同源 染色体的,自由组合,源染色体_对，DNA,姐妹染色单体,着丝点,染色体,4,2,8,与，与,与， 与 ， 与 ， 与,0,2.精子形成的过程,睾丸,精子,（1）精子产生部位：雄性动物的睾丸或精巢,全过程,四分体,特 征,联 会,复制,联会,同源染,色体分离,着丝点 分离,变形,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,精子,精子的形成过程,精原细胞,精子,(2)精子形成的大致过程：,减数第一次分裂 的分裂期,减数第二次分裂,变形,减数分裂,间期 减数第一次分裂（减I）,减数第二次分裂（减II）,8,16,3.染 色 体和DNA 变 化 曲
6、 线,次级精母细胞,精原细胞,初级精母细胞,精细胞,4,总结 ： 1、一个精原细胞经减数分裂产生（ ）个精子； 2、染色体数目减半发生在（ ）, 原因是（ ） 3、在减数分裂过程中DNA 数目减半（ ）次，分别发生在（ ）和（ ）。 4、次级精母细胞和精子中（ ）（填“有”“无”）同源染色体。 6、精子形成过程中染色体复制（ ）次，细胞连续分裂（ ）次,4,同源染色体分离,2,减I 减II,无,1,2,减数第一次分裂末期,减数分裂的特点： 第一次分裂： 第二次分裂：,同源染色体分开，非同源染色体自由组合。,着丝点一分为二,染色体具有一定的独立性，非同源染色体可以自由组合。,卵原细胞,卵细胞和第
7、二极体,3.卵细胞形成的大致过程：,减数第一次分裂 的分裂期,减数第二次分裂,减数第二次分裂,2个第二极体,精子的形成过程,卵细胞的形成过程,相 同 点,染色体的行为变化相同 即在间期染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，形成四分体，非姐妹染色单体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，第一次分裂结束后染色体数目减半；第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离,4. 精子和卵细胞形成过程比较,不同点,场所,睾丸,卵巢,分裂方式,是否变形,子细胞个数,细胞质均等分裂,1个精原细胞 4个2种精子,有变形过程,细胞质不均等分裂,1个卵原细胞 1个一种卵细胞和3个两种极体,无变形过程,精子
8、的形成过程,卵细胞的形成过程,课堂习题：,（1）一个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成精子的种类（ 2 ）,（2）n个精原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成精子的种类（ 8 ）,（3）一个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂 形成卵细胞的种类（ 1 ）,（4） n个卵原细胞中有3对同源染色体，经过减数分裂形成卵细胞的种类（ 8 ）,5. 有丝分裂和减数分裂的比较,减数分裂 有丝分裂,染色体和DNA变化比较,（1）,减,联会,有丝分裂,特殊,减,间,前,中,末,后,四分体,（2）如何分辨有丝分裂和减数分裂图 (仅适于二倍体生物的图像辨别),一看染色体数,奇数,偶数,减II,
9、二看有无同源染色体,无同源染色体,减II,有同源染色体,三看同源染色体行为,出现联会、四分体,同源染色体分离,减I,无上述同源染色体的特殊行为,有丝分裂,看课本P22页第3小题,前期图形,无：减数第二次分裂;A2,染色体散乱分布（有丝分裂;A1）,特殊状态（联会、四分体） （减 I；A3、A4）,A组,中期图形,无：减数第二次分裂；B3,染色体着丝点在赤道板上（有丝分裂；B1）,四分体排列在细胞中央（减 I；B2）,B组,有：有丝分裂; C1,有染色单体（减数第一次分裂;C2）,无染色单体（减数第二次分裂;C3）,后期图形,C组,请判断下列四个细胞所处的分裂方式及时期。,减的前期,减的前期,有
10、丝分裂的中期,减的中期,D E F,有丝分裂中期,减中期,减中期,练习：判断上图各属于何种分裂？哪个时期？,G H I,有丝分裂后期,减后期,减后期,A,B,C,A细胞是 后期图， B细胞是 后期图， A细胞分裂形成 和 ； B细胞分裂形成 。,次级卵母细胞分裂,初级精母细胞分裂,一个卵细胞,一个第二极体,两个次级精母细胞,（3）与可遗传变异的关系,有丝分裂：基因突变、染色体变异 减数分裂：基因突变、基因重组、染色体变异 （4）易错易混 DNA复制导致DNA数目加倍、染色单体出现，但染色体数目不变。 着丝点分裂导致染色体、染色体组的数目加倍，染色单体消失，但DNA数目不变。 细胞器在有丝分裂和
11、减数分裂所起的作用一样。,6.观察细胞的减数分裂,选材：分裂旺盛的雄性个体生殖器官。 如动物精巢、植物花药 【练习】下列哪些材料可以用于观察减数分裂各时期的图像？ A. 兔的卵巢 B.桃花的雌蕊 C.蝗虫的精巢 D.棉花的雄蕊 答案：CD 流程 制作装片：（同有丝分裂）解离漂洗染色制片 显微观察：低倍镜高倍镜绘图 注意：精巢内的精原细胞，既进行有丝分裂、又进行减数分裂，因此可观察到染色体数为N、2N、4N等不同的细胞分裂图像。,二、受精作用,1.概念：精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程,精子,卵细胞,返回,体现了生物膜的什么功能和特点？,2.受精作用的场所输卵管,伞部,壶腹部,返回,减
12、数分裂与受精作用的 3.减数分裂和受精作用的意义,返回,1、保证了前后代染色体数目的稳定性（物种的稳定性） 2、雌雄配子结合能形成种类众多的受精卵。 （非同源染色体自由组合 染色体的交叉互换 雌雄配子的随机组合） 3、后代遗传物质由双亲提供，保证了后代具有双亲的遗传性，具有更大的活力和变异性。,补充：被子植物的双受精现象 学习目标,花的结构 被子植物的双受精 有性生殖,极 核,柱头,珠被,珠孔,卵细胞,胚囊,胚 珠,子 房 壁,三个退化消失,大孢子,八核胚囊,有丝分裂形成,极 核,卵细胞,卵细胞,极 核,返回,重复,花粉粒,花粉粒萌发,花 粉 管,花粉管,精子 （2）,受精卵,受精极核,受 精 卵,返回,重复,雄蕊（花药） （花粉粒） 花 柱头 花柱 雌蕊 （精子2个）卵细胞（1个）1个精子 受精卵 胚 胚珠 极核（2个）1个精子 受精极核 胚乳 种子 子房 珠被 种皮 果实 子房壁 果皮 （萌发） 根、茎、叶,练一练,(06年广西高考）下列关于被子植物个体发育过程的叙述，错误的是（ ） A、受精卵发育成胚。 B、胚珠发育成种子。 C、胚和胚乳都在胚珠中发育。 D、一个极核与两个精子结合后发育成胚乳。 答案：D,一个西瓜有40粒种子，在受精过程中需要多少花粉粒？多少精子？我们吃的西瓜瓤是哪部分发育来的？瓜子是哪部分发育来的？,答案：40个花粉粒 80个精子 子房壁 胚珠,