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1、第二章第二章 染色体与遗传染色体与遗传 第一节第一节 减数分裂中的染色体行为减数分裂中的染色体行为 一、染色体一、染色体 1、染色质与染色体的关系、染色质与染色体的关系 染色质和染色体是由哪两种物质构成的？染色质和染色体是由哪两种物质构成的？ DNA分子和蛋白质分子和蛋白质 在有丝分裂间期，染色质呈什么样的形态？在有丝分裂间期，染色质呈什么样的形态？ 在光学显微镜下能看到吗？在光学显微镜下能看到吗？ 呈细长的丝状，不能在光学显微镜下看到呈细长的丝状，不能在光学显微镜下看到 在有丝分裂的前期和末期，染色质和染色体是怎在有丝分裂的前期和末期，染色质和染色体是怎 样互相转变的？你能用一句话概括染色质
2、和染色体样互相转变的？你能用一句话概括染色质和染色体 的关系吗？的关系吗？ 高度螺旋化，解开螺旋，是同一种物质在不同时期高度螺旋化，解开螺旋，是同一种物质在不同时期 的两种形态。的两种形态。 在每条染色体上有一个缢缩的部位，叫在每条染色体上有一个缢缩的部位，叫着丝粒着丝粒。 染色体的染色体的 形态类型形态类型 中间着丝粒染色体中间着丝粒染色体 近端着丝粒染色体近端着丝粒染色体 端着丝粒染色体端着丝粒染色体 2、染色体与着丝粒、染色体与着丝粒 3、染色体的数目、形态、大小和着丝粒的位置染色体的数目、形态、大小和着丝粒的位置 人类体细胞染色体图解人类体细胞染色体图解 在正常情况下，每一种生物的细胞
3、核内，染色体在正常情况下，每一种生物的细胞核内，染色体 的形态、大小和着丝粒的位置等都是相对恒定的，它的形态、大小和着丝粒的位置等都是相对恒定的，它 们是人们识别染色体的重要标志。们是人们识别染色体的重要标志。 探究一：探究一： 1883年，比利时学者比耐登（年，比利时学者比耐登（E. van Beneden） 在研究马蛔虫受精作用时观察到，精子和卵细胞在研究马蛔虫受精作用时观察到，精子和卵细胞 中含有数目相同的染色体，这些染色体通过受精中含有数目相同的染色体，这些染色体通过受精 作用传给子代。那么你认为生殖细胞中的染色体作用传给子代。那么你认为生殖细胞中的染色体 数目与体细胞中的染色体数目有
4、何关系？为什么？数目与体细胞中的染色体数目有何关系？为什么？ 生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。生殖细胞中的染色体数目是体细胞中的一半。 假若生殖细胞中的染色体数目不是体细胞中的一假若生殖细胞中的染色体数目不是体细胞中的一 半，那么生物每繁殖一代，后代体细胞中的染色半，那么生物每繁殖一代，后代体细胞中的染色 体数目就会发生变化。体数目就会发生变化。 减数分裂的概念减数分裂的概念 （1）范围：）范围： （2）时期：）时期： （3）特点：）特点： （4）结果：）结果： 有性生殖的生物有性生殖的生物 由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程 细胞细胞连续分裂两次
5、，连续分裂两次，染色体染色体只复制一次只复制一次 新产生的生殖细胞中的染色体数目，新产生的生殖细胞中的染色体数目， 比原始的生殖细胞减少一半。比原始的生殖细胞减少一半。 是一种特殊的有丝分裂是一种特殊的有丝分裂 二、减数分裂过程中的染色体行为二、减数分裂过程中的染色体行为 二、减数分裂过程中的染色体行为二、减数分裂过程中的染色体行为 染色体行为：染色体行为： 1 1、精子的形成、精子的形成部位部位 曲细精管曲细精管 精原细胞精原细胞 （原始生殖细胞）（原始生殖细胞） 精细胞精细胞 （成熟生殖细胞）（成熟生殖细胞） 精子精子 变形变形 减数分裂减数分裂 产生产生 指在细胞周期中染色体在指在细胞周
6、期中染色体在形态和结形态和结 构方面构方面表现出来的规律性的变化。表现出来的规律性的变化。 染色体复制一次染色体复制一次 前期前期初级精母细胞初级精母细胞 间间 期期 精原细胞精原细胞 （原始生殖细胞）（原始生殖细胞） 间期间期 初级精母细胞初级精母细胞 第一次分裂（第一次分裂（M） 前期前期 同源染色体同源染色体 指一个来自父方，另一个来自指一个来自父方，另一个来自 母方，形态、大小一般相同的一对母方，形态、大小一般相同的一对 染色体。染色体。 B1 A2A1 B2 四分体四分体 配对后每对同源染色体含有四配对后每对同源染色体含有四 条染色单体，称为四分体。条染色单体，称为四分体。 前期前期
7、初级精母细胞初级精母细胞 1个四分体个四分体 = 1对同源染色体对同源染色体= 条染色单体条染色单体 = 个个DNA 4 4 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。 1、A和和B， C和和D 2、A和和C， A和和D B和和C， B和和D 3、 a和和a，b和和b c和和c，d和和d 4、 a和和b， a和和b a和和b，a和和b c和和d， c和和d c和和d，c和和d 下图中的各染色体或染色单体分别是什么关系下图中的各染色体或染色单体分别是什么关系? ? 非姐妹染色单体：非姐妹染色单体：一对同源一对同源 染色体中，分别位于两条染染色体中，分别位于两条染 色体上的染
8、色单体。色体上的染色单体。 染色体的交叉互换染色体的交叉互换 四分体中四分体中相邻的相邻的非姐妹染色单体非姐妹染色单体常常发生交叉互换。常常发生交叉互换。 交叉互换指同源染色体的非姐妹染色单体之 间交换片段。 特点：特点：同源染色体同源染色体排列在赤道面两侧。排列在赤道面两侧。 看一看，想一想，跟有丝分裂中期有何不同？看一看，想一想，跟有丝分裂中期有何不同？ 第一次分裂（第一次分裂（M） 中期中期 前期前期初级精母细胞初级精母细胞中期中期初级精母细胞初级精母细胞 第一次分裂（第一次分裂（M） 后期后期 中期中期初级精母细胞初级精母细胞 后期后期初级精母细胞初级精母细胞 特点：特点：同源染色体分
9、离同源染色体分离（着丝粒不分裂）（着丝粒不分裂） 那么，非同源染色体会怎样？那么，非同源染色体会怎样？ 组合方式（或产组合方式（或产 生的配子种类）生的配子种类） =2n （n为同源染色为同源染色 体的对数）体的对数） 染色体的着丝粒染色体的着丝粒 排列在细胞中央排列在细胞中央 的赤道板上。的赤道板上。 第二次分裂第二次分裂 （M） 着丝粒分裂为二，着丝粒分裂为二， 两个姐妹染色单体两个姐妹染色单体 分开成为两条染色分开成为两条染色 体，分别移向两极。体，分别移向两极。 三、精子与卵细胞的产生和受精三、精子与卵细胞的产生和受精 场所场所 卵巢卵巢 卵原细胞卵原细胞 （1个）个） 卵细胞卵细胞
10、（1个）个） 减数分裂减数分裂 卵细胞的形成过程 卵细胞与精子形成过程的异同 相同点：相同点： .都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。 .染色体、染色体、DNA分子变化过程与结果完全相同。分子变化过程与结果完全相同。 不同点：不同点： 卵细胞与精子形成过程的异同 .间期精原细胞间期精原细胞初级精母细胞仅稍稍增大。卵原细初级精母细胞仅稍稍增大。卵原细 胞胞初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。 .精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子 细胞。卵细胞形成时
11、两次都是不均等分裂，只产生一细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂，只产生一 个卵细胞和三个极体。个卵细胞和三个极体。 .精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细胞精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细胞 不需经过变形即有受精能力。不需经过变形即有受精能力。 .精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。 容易出错的地方容易出错的地方 1.原始生殖细胞：精原细胞和卵原细胞原始生殖细胞：精原细胞和卵原细胞不不 是真正的生殖细胞（染色体数目和体细胞一样）是真正的生殖细胞（染色体数目和体细胞一样） 2.成熟的生殖细胞：精子和卵细胞成熟的生殖细胞：精子和卵细胞才是真
12、才是真 正的生殖细胞（染色体数目只有体细胞的一半）正的生殖细胞（染色体数目只有体细胞的一半） 特别应注意的地方特别应注意的地方 1.有两次分裂（第一次和第二次）。有两次分裂（第一次和第二次）。 2.第一次分裂中在精原细胞时染色体复制（第一次分裂中在精原细胞时染色体复制（DNA加加 倍而染色体数目不变）；出现同源染色体配对；结倍而染色体数目不变）；出现同源染色体配对；结 束时染色体、束时染色体、DNA减半。减半。 3.第二次分裂就是一次有丝分裂，结束时染色体不第二次分裂就是一次有丝分裂，结束时染色体不 再减半而再减半而DNA再减半，结果染色体和再减半，结果染色体和DNA数目都是数目都是 精原细胞
13、的一半。精原细胞的一半。 4.形成的精细胞需经过变形才形成精子形成的精细胞需经过变形才形成精子。 一个细胞中一个细胞中DNA数量数量 分裂间期分裂间期分裂期分裂期 分裂间期分裂间期分裂期分裂期 分裂间期分裂间期分裂期分裂期 减减 数数 分分 裂裂 过过 程程 中中 的的 染染 色色 体体 变变 化化 分裂间期分裂间期 RDRD 分裂间期分裂间期RD RD 受精的概念：受精的概念：精子与卵细胞结合形成受精卵的过程精子与卵细胞结合形成受精卵的过程 卵细胞卵细胞n受精卵核受精卵核2n卵核卵核n+精子核精子核n 实质实质:精子细胞核与卵细胞核融合，精子细精子细胞核与卵细胞核融合，精子细 胞核内的胞核内
14、的n条染色体与卵细胞内的条染色体与卵细胞内的n条染色条染色 体合在一起形成具有体合在一起形成具有2n条染色体的受精卵条染色体的受精卵 细胞核。细胞核。 +精子精子n 受精作用 进入卵细胞的只是精子的头部（细胞核）；进入卵细胞的只是精子的头部（细胞核）； 受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞。受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞。 (母本母本)高等动物高等动物(2N)(父本父本) 受精卵受精卵(2N) 卵细胞卵细胞(N)精子精子(N) 减数分裂减数分裂 减数分裂减数分裂 有丝分裂有丝分裂 受精作用受精作用 减数分裂和受精作用的意义减数分裂和受精作用的意义 1. 保证前后代染色体数目的恒定。保证前后代染色体数
15、目的恒定。 2. 引起后代变异类型的多样性。引起后代变异类型的多样性。 雄性雄性 亲本亲本 雌性雌性 亲本亲本 2N 减裂减裂 减裂减裂 精子精子 卵细胞卵细胞 N 受受 精精 卵卵 受受 精精 2N 子代子代 个体个体 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 2N 1、减数分裂和受精作用保持生物染色体数目的恒定；、减数分裂和受精作用保持生物染色体数目的恒定； 2、减数分裂为生物的变异提供了可能。、减数分裂为生物的变异提供了可能。 减数分裂的意义减数分裂的意义 减数分裂与有丝分裂的区别减数分裂与有丝分裂的区别 比较项目比较项目减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂 发生的场所发生的场所 染色体复制染色体
16、复制 细胞分裂细胞分裂 子细胞染色体数子细胞染色体数 子细胞类型子细胞类型 同源染色体联会同源染色体联会 同源染色体分离同源染色体分离 非同源染色体非同源染色体 自由组合自由组合 只在生殖腺内只在生殖腺内 （原始生殖细胞）（原始生殖细胞） 全身各处（体细胞）全身各处（体细胞） 一次一次 一次一次 一次一次两次两次 比母细胞减半比母细胞减半与母细胞相同与母细胞相同 2个体细胞个体细胞 有有 有有 有有 无无 无无 无无 1个个(卵卵)或或4个个(精子精子) 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) )；
17、 二看有无同源染色体；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图像鉴别减数分裂和有丝分裂图像鉴别 一一 数数 染染 色色 体体 数数 目目 奇奇 数数 偶偶 数数 二看二看 同同 源源 染染 色色 体体 有同源有同源 染色体染色体 无同源无同源 染色体染色体 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