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基因在哪里基因在哪里?悠悠悠悠 百年百年,寻寻觅觅寻寻觅觅。怀疑、争论、推理怀疑、争论、推理最终是观察和实验，最终是观察和实验，探明它神秘的踪迹！探明它神秘的踪迹！一 减数分裂有丝分裂?一个细胞周期中一个细胞周期中,染色体染色体只复制一次只复制一次,细胞分裂一次细胞分裂一次,结结果一个细胞分裂成两个染色果一个细胞分裂成两个染色体形态数目相同的子细胞。体形态数目相同的子细胞。天才魏斯曼的预测精子精子卵细胞卵细胞成熟成熟染色体数目减半染色体数目减半融合融合恢复正常染色恢复正常染色体数目体数目 进行有性生殖的生物在产生成熟进行有性生殖的生物在产生成熟的生殖细胞时的生殖细胞时,进行的染色体数目减半进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，的细胞分裂。在减数分裂过程中，染染色体只复制一次，而细胞分裂两次色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞的减数分裂的结果是，成熟生殖细胞的染色体数目染色体数目比原始生殖细胞的比原始生殖细胞的减少一减少一半半。减数分裂减数分裂(MEIOSIS):（一）精子的形成过程（一）精子的形成过程形成部位：睾丸形成部位：睾丸 曲细精管中有曲细精管中有大量原始的雄性生大量原始的雄性生殖细胞殖细胞精原细精原细胞，每个精原细胞胞，每个精原细胞的染色体数目都与的染色体数目都与体细胞相同。体细胞相同。精子形成过程：精子形成过程：精原精原细胞细胞初级初级精母精母细胞细胞第一次第一次分裂分裂次级次级精母精母细胞细胞长大长大间期间期第二次第二次分裂分裂精细胞精细胞精精子子返回精子的形成过程精子的形成过程动画1动画2重组减数第一次分裂：减数第一次分裂：同源染色体配对同源染色体配对联会联会四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换同源染色体分离，分别移向细胞两极同源染色体分离，分别移向细胞两极同源染色体：配对的两条染色体，形状和大小一般同源染色体：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，叫同源染都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫同源染色体。色体。联会：同源染色体两两配对的现象。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四分体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。体，叫做四分体。（每条染色体含两条染色单体）（每条染色体含两条染色单体）配子形成过程中配子形成过程中DNADNA含量变化含量变化4n4n3n3n2n2n1n1n间期间期减减期期减减期期4n4n3n3n2n2n1n1n间期间期减减期期减减期期配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色体变化4n4n3n3n2n2n1n1n间期间期减减期期减减期期配子形成过程中染色单体变化配子形成过程中染色单体变化减数分裂中染色体、减数分裂中染色体、DNA分子各期的变化分子各期的变化减数分裂减数分裂染色体染色体染色单体染色单体DNA数目数目同源染色同源染色体（对）体（对）精原精原细胞细胞初级精初级精母细胞母细胞次级精次级精母细胞母细胞精子精子减减I分裂后减半，减分裂后减半，减II着丝点分裂时加倍着丝点分裂时加倍复制后，减复制后，减II着丝点着丝点分裂前才有分裂前才有复制后加倍，每次复制后加倍，每次分裂都减半分裂都减半减数减数I之后无之后无2N2NN(2N)N04N2N02a4a2aaNN00说明说明(二二)卵细胞形成过程卵细胞形成过程形成部位形成部位:卵巢卵巢(卵巢内部有许多发育程度不同的卵泡卵巢内部有许多发育程度不同的卵泡,中央的一个是卵细胞中央的一个是卵细胞)为什么卵细胞通过减数分裂最后只形成一为什么卵细胞通过减数分裂最后只形成一个较大得卵细胞？个较大得卵细胞？卵细胞在减数分裂过程中，由于初级卵卵细胞在减数分裂过程中，由于初级卵母细胞和次级卵母细胞在分裂时细胞质都母细胞和次级卵母细胞在分裂时细胞质都是不均等分裂得，最终产生三个较小得极是不均等分裂得，最终产生三个较小得极体和一个较大得卵细胞，而三个极体最后体和一个较大得卵细胞，而三个极体最后又退化消失，所以只剩下一个较大的卵细又退化消失，所以只剩下一个较大的卵细胞。胞。目的目的：为以后受精卵的早期分裂提供营：为以后受精卵的早期分裂提供营养物质和能量养物质和能量问题问题1：精子和卵细胞的形成过程有何精子和卵细胞的形成过程有何异同异同？精子的形成过程精子的形成过程卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在染色体的行为变化相同，即染色体先复制，在第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体第一次分裂时同源染色体联会，非姐妹染色体交叉互换，同源染色体分离，非同源染色体自交叉互换，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；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，姐妹染色单体分离第二次分裂时着丝点分裂，姐妹染色单体分离相同点相同点不同点不同点一个精原细胞经减数分一个精原细胞经减数分裂形成四个精子细胞，裂形成四个精子细胞，再经变形而成四个精子再经变形而成四个精子两次细胞质分裂均为不两次细胞质分裂均为不均等分裂，结果一个卵均等分裂，结果一个卵原细胞经减数分裂形成原细胞经减数分裂形成一个卵细胞，没有变形一个卵细胞，没有变形减数分裂图解减数分裂图解有丝分裂减数分裂分裂起始细胞细胞分裂次数染色体复制次数同源染色体行为子细胞数目类型染色体数相同点体细胞体细胞原始生殖细胞原始生殖细胞一次一次二次二次一次一次一次一次无联会、分离无联会、分离有联会、分离有联会、分离24体细胞体细胞有性生殖细胞有性生殖细胞与亲代细胞相同与亲代细胞相同比亲代细胞减半比亲代细胞减半减数分裂与有丝分裂的减数分裂与有丝分裂的比较比较都有纺锤体的出现，染色体复制一次都有纺锤体的出现，染色体复制一次二、受精作用二、受精作用 精子的顶体是特化精子的顶体是特化的溶酶体，内含多种水的溶酶体，内含多种水解酶类，能够溶解卵细解酶类，能够溶解卵细胞的外被，产生孔道，胞的外被，产生孔道，使精子进入卵细胞使精子进入卵细胞(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选择题：选择题：1、在减数分裂过程中，染色体数目减半发、在减数分裂过程中，染色体数目减半发生在：（生在：（）A、减数第一次分裂后期、减数第一次分裂后期B、减数第一次分裂结束时、减数第一次分裂结束时C、减数第二次分裂后期、减数第二次分裂后期D、减数第二次分裂结束时、减数第二次分裂结束时B2、在减数分裂过程中，每条染色体的着丝、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点一分为二，两条染色单体形成两条染色体发生在：（体发生在：（）A、第一次分裂中期、第一次分裂中期B、第一次分裂后期、第一次分裂后期C、第二次分裂中期、第二次分裂中期D、第二次分裂后期、第二次分裂后期D3、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，、在减数分裂过程中，有关同源染色体的叙述，不正确的是：（不正确的是：（）A、第一次分裂开始不久两两配对的染色体、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、在减数第二次分裂中，大小、形状相同的染色体色体C、一条来自父方，一条来自母方、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、在减数第一次分裂后期向两极移动B染色体染色体染色单体染色单体同源染同源染色体色体 联会联会1个四分体个四分体1对同源染色体对同源染色体2条染色体条染色体2个着丝点个着丝点4条条染色单体染色单体4个个DNA分子。分子。染色体交叉互换染色体交叉互换 四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一四分体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段。部分片段。精细胞和卵细胞末期比较图精细胞和卵细胞末期比较图精细胞减数精细胞减数1末期末期卵细胞减数卵细胞减数1末期末期精细胞减数精细胞减数2末期末期卵细胞减数卵细胞减数2末期末期4n4n3n3n2n2n1n1n间间前前中中 后后 末末有丝分裂有丝分裂减数分裂与有丝分裂过程中三者的比较减数分裂与有丝分裂过程中三者的比较4n4n3n3n2n2n1n1n减数分裂减数分裂间期间期减减期期减减期期有丝分裂减数分裂分裂细胞类型体细胞原始生殖细胞细胞分裂次数复制一次分裂一次复制一次分裂二次子细胞数目或染色体数目变化n4n2n2nn2nnDNA分子数变化2n4n2n2n4n2nn染色单体数目变化04n004n2n0同源染色体行为不联会、无四分体形成联会后形成四分体可能发生的变异基因突变和染色体变异基因突变、染色体变异和基因重组意义有丝分裂使生物在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间维持遗传性状的稳定减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目的恒定，减数分裂时发生的高频率的基因重组是生物进化的主要原因。有丝分裂与减数分裂的区别指出上述各图分别属于什么分裂的什么时期精原精原细胞细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞 精子精子细胞细胞精子精子染色体染色单体DNA同源染色体四分体体细胞N N N N N 0 0 0 02N 2N 2N 2N 2N N 2N N N0 0 0 4a 4a 2a 0 0 02a 2a 2a 4a 4a 2a 2a a a 0 0 0 N N 0 0 0 0有丝分裂和减数分裂图型比较有丝分裂和减数分裂图型比较初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞 精子精子有丝分裂有丝分裂248 初级精母细胞初级精母细胞DNA染色体减减 数数 分分 裂裂2nn4n精原细胞精原细胞 次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞配子形成过程中配子形成过程中DNADNA含量变化含量变化4n4n3n3n2n2n1n1n间期间期减减期期减减期期配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色体变化配子形成过程中染色单体变化配子形成过程中染色单体变化数目曲线
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