染色体是遗传信息的载体

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,2,章,遗传信息传递的结构基础,-,染色体和,DNA,1,科学发展历程,染色体的发现,1879,年，弗莱明，细胞核中着色很深的杆状物质。,1888,年，沃尔德耶，命名杆状物质为染色体。,1977,年，贝克等人提出了染色体的四级结构模型。,2,科学发展历程,世代间染色体数目不变,1875,年，赫德维希研究海胆（动物）受精过程。,1883,年，贝内登观察马蛔虫的染色体，发现精子和卵细胞中的染色体数为体细胞的一半，而受精卵又恢复为体细胞的染色体数。,1890,年，鲍维里，精子和卵细胞的形成要通过减数分裂。,1891,年，亨金描述减数分裂全过程。,染色体是世代间传递遗传信息的载体。,3,科学发展历程,遗传物质,DNA,1869,年，米歇尔，发现核酸。,1928,年，格里菲斯，肺炎双球菌转化现象。,1944,年，艾弗里，遗传物质是,DNA,。,1957,年，富兰克林,.,科瑞特，发现烟草花叶病毒的遗传物质是,RNA,。,1953,年，沃森和克里克，提出,DNA,的双螺旋结构；揭开,DNA,自我复制的奥秘，,阐明了遗传信息传递的机理。,4,第,2,章,遗传信息传递的结构基础,第,1,节 染色体是遗传信息的载体,5,染色体,1.,分布：细胞核,3.,特点：能被碱性染料染成深色,4.,染色质和染色体：,是,同一种物质,在,不同时期,的两种表现形态,2.,成分：蛋白质和,DNA,回忆,6,一、染色体的形态结构,观察的最好时期：,中期,（一）形态,着丝粒,长臂,短臂,次缢痕,随 体,染色单体,重要标志,（存在于主缢痕上，是纺锤丝连接处）,（与核仁形成有关）,7,（二）染色体的类型,中部着丝粒,染色体,亚中部着丝粒,染色体,亚中部着丝粒,染色体,端部着丝粒,染色体,8,巨大染色体,特殊形态的染色体,9,（三）生物体细胞的染色体数,生 物,染色体数,洋葱,水稻,果蝇,人,23,对,46,条,4,对,8,条,12,对,24,条,8,对,16,条,10,不同生物的染色体数目一般不同,11,（四）染色体的,四级结构,螺旋盘绕,螺线管体,核小体,盘绕成中空的管状,超级螺线体,（染色质）,染色体,螺旋折叠,DNA,蛋白质,螺旋盘绕,螺线管体,核小体,盘绕成中空的管状,超级螺线体,（染色质）,染色体,螺旋折叠,DNA,蛋白质,12,染色体的,四级结构,螺旋盘绕,一级结构,二级结构,三级结构,四级结构,染色质的,基本单位,核小体,DNA,蛋白质,盘绕成中空,的管状,超级螺线体,螺旋折叠,染色体,螺线管体,13,一、染色体的形态结构（一）有丝分裂中期形态（二）类型（三）数目（四）结构,14,5,8,7,6,4,3,2,1,间期,间期,前期,中期,后期,后期,末期,间期,4 4 0,4 8 8,4 8 8,4 8 8,8 8 0,8 8 0,8 8 0,4 4 0,有丝分裂,15,2N,4N,DNA,染色单体,染色体,16,二、染色体在减数分裂中的行为,17,每个人的发育起点都是,受精卵,。,提出问题,疑问：成熟的生殖细胞究竟是怎样产生,的？,46,46,92,46,46,92,精子,卵细胞,受精卵,子女,受精,（细胞分裂）,作出推理,46,46,23,23,有丝分裂,细胞分化,受精卵 新个体,假如精子和卵细胞都是通过有丝分裂形成的，那么，子女体细胞中的染色体数目会发生变化吗？,父,母,18,问题探讨,看以下果蝇雌雄个体体细胞与配子图中的,染色体有什么区别,?,配子,的染色体数是,体细胞,的,一半,。,配子,是指生物进行,有性生殖,时由生殖系统所产生的成熟性细胞，简称生殖细胞。,分为,雄配子,和,雌配子,动物和植物的雌配子通常称为,卵细胞,而将雄配子称为,精子。,19,减数分裂,减数,第一次,分裂,减数,第二次,分裂,间期,后期,前期,末期,中期,后期,前期,末期,中期,20,（一）精子的形成过程,1,、,场所,2,、,来源,精子是在,睾丸的曲细精管,中形成,睾丸中有原始的生殖细胞,精原细胞,。,染色体数目,和体细胞相同,精巢,是雄性动物产生精子的器官，对于哺乳动物，多数精巢呈球形或近似球形，故称,睾丸。,睾丸,是指,雄性哺乳动物,产生精子的器官。,21,减数第一次分裂间期，细胞有什么样的变化？,精原细胞,初级精母细胞,体积略增大,染色体复制,3,、精子的形成过程,22,减数第,一,次分裂,前期,膜仁消失显两体，,同源染色体,联会,，,形成,四分体,。,初级精母细胞,23,同源染色体,：,形态、大小一般都相同,一条来自父方，一条来自母方的染色体,1,2,3,4,细胞中有,对同源染色体，,它们分别是,哪几条是非同源染色体？,2,1,和,3,、,1,和,4,、,2,和,3,、,2,和,4,1,和,2,、,3,和,4,（一般用不同的颜色来表示）,24,四分体,：每一对联会的同源染色体中，含有四个染色单体，叫做一个四分体。（从染色单体的角度考虑）,1,2,3,4,一个四分体含有,对同源染色体，含有,条染色体，,条染色单体，,个,DNA,分子。,1,2,联会,：减数分裂中，同源染色体的两两配对的现象。,4,4,25,染色单体,：在复制后的染色体中，由一个,DNA,和许多蛋白质经过盘旋折叠而成的结构。,4,姐妹染色单体,：复制后的一条染色体中，通过着丝粒相连的两条染色单体。,1,2,3,4,（,4,）,细胞中有,对姐妹染色单体，它们分别是,、,、,、,。,（,5,）,a,和,b,都是,。,a,和,a,b,和,b,c,和,c,d,和,d,染色单体,26,减数第,一,次分裂,中期,同源染色体,相对平行,排,列在赤道板上,初级精母细胞,27,减数第,一,次分裂,后期,同源染色体,分开，,非同源染色体,自由组合,减,中期,初级精母细胞,此时是什么在分开？,28,减数第,一,次分裂,末期,形成两个,次级,精母细胞,，,染色体数目,减半。,减,后期,观察细胞内染色体数目有何变化？,29,减数第,二,次分裂,前期,2,个次级精母细胞不再含有同源染色体,次级精母细胞,这时细胞内还有同源染色体吗？,染色体,杂乱,的,排列在,细胞中,30,减数第,二,次分裂,中期,次级精母细胞,染色体的,着,丝点,排列在,赤道板上,31,减数第,二,次分裂,着丝点分裂，,姐妹染色单,体分离,，分,别向两极移,动,后期,次级精母细胞,此时是什么在分开？,32,减数第,二,次分裂,末期,4,个精细胞,减数分,裂结束，,形成,四,个精细,胞,。,观察精细胞中染色体数目？,33,减数第一次分裂,染色体复制,减数第二次分裂,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,减,:,同源染色体分离，,（染色体数目减半）,非同源染色体自由组合,减,:,姐妹染色单体分离,34,精细胞经过变形成为蝌蚪状的精子,变形,精子,精细胞,头部,（细胞核）,尾部,35,减数分裂,减数,第一次,分裂,减数,第二次,分裂,间期,后期,前期,末期,中期,后期,前期,末期,中期,初级精母细胞,次级精母细胞,精原细胞,精细胞,精子,减数,第一次,分裂前的间期,减数,第 一次,分裂,减数,第 二次,分裂,变形,期,36,（二）卵细胞的形成过程,卵巢,1,、场所,:,2,、来源,:,卵原细胞,37,精子,卵细胞,精原细胞,卵原细胞,3,、过程,:,38,卵细胞,卵原细胞,3,、过程,:,减数第一次,分裂前的,间期,初级卵母细胞,减数,第一次,分裂,次级卵母细胞,减数,第二次,分裂,第一极体,第二极体,39,精子,卵细胞,精原细胞,卵原细胞,3,、过程,:,40,精卵生殖细胞形成过程的异同,精子,卵细胞,相,同,点,不,同,点,都是染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，形成的成熟生殖细胞中的染色体数目是原始生殖细胞的一半,细胞质均等分裂,初级卵母细胞、次级卵母细胞细胞质不均等分裂,一个精原细胞形成四个精子,一个卵原细胞形成一个卵细胞,精子的形成需要变形,卵细胞的形成不变形,41,进行,有性生殖,的,真核,生物,细胞,连续,分裂,两次,，,而染色体,只复制一次,对象,:,时期,:,特点,:,结果,:,成熟生殖细胞中的染色体比原始生殖细胞中的染色体数目,减少一半,从,原始,的生殖细胞发展到,成熟的生殖细胞,的过程中,（三）减数分裂的概念,42,精子,精原细胞,染色体数,DNA,数,染色单体数,间期,前期I,后期I,前期II,后期II,精细胞,4,4,0,4,8,8,4,8,8,2,4,4,4,4,0,2,2,0,2,2,0,43,第二次分裂,2N,4N,间期,I,第一次分裂,染 色 体 变 化 曲 线,44,第二次分裂,2N,4N,间期,I,第一次分裂,DNA,变 化 曲 线,45,第二次分裂,2N,4N,间期,I,第一次分裂,染色单体变化曲线,bj,46,（四）,减数第一次分裂前期,中可能会发生的特殊变化：,同源染色体间,的,非姐妹染色单体,的,交叉互换,47,二、染色体在减数分裂中的行为,（一）精子的形成过程,（减数分裂,+,变形）,（二）卵细胞的形成过程,（减数分裂）,（三）减数分裂的概念,（对象、时期、特点、结果）,（四）同源染色体间的非姐妹染色单体的交叉互换,（减数第一次分裂前期联会时可能会发生）,48,受精过程的开始,49,（一）过程,：,在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞,(,如图,),，尾部则留在外面。紧接着，在卵细胞细胞膜的外面出现一层特殊的膜，以便,阻止其他精子再进入。精子的头部进入卵细胞以后，位于精子头部的细胞核就与卵细胞的细胞核相融合，彼此的染色体会合在一起。,三、受精作用,50,（二）概念,：,在生物体的有性生殖过程中，,精子与卵细胞,相互识别、,融合成为受精卵的过程,，叫做受精作用。,三、受精作用,51,（三）结果：,形成受精卵。,在受精卵中，染色体数目又恢复到体细胞的数目，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,),。,三、受精作用,52,（四）意义：,减数分裂和受精作用对于维持生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都具有十分重要的意义。,高等动物,(2N),受精卵,(2N),卵细胞,(N),精子,(N),(,母本,),减数分裂,(,父本,),减数分裂、,变形,有丝分裂,细胞分化,受精作用,高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：,53,（五）被子植物的双受精作用,54,花药,雄蕊,花丝,柱头,花柱,胚珠,子房,雌蕊,花瓣,萼片,花托,1,、花的结构,55,（五）被子植物的双受精作用,2,、子房的结构,珠被,胚囊,卵细胞（,1,个）,极核（,2,个）,子房壁,胚珠,56,3,、双受精过程,57,4,、种子果实的形成,58,子房,子房壁,胚珠,胚囊,珠被,1,个卵细胞,2,个极核,子叶,胚芽,胚轴,胚根,胚,受精极核,胚乳,种皮,种,子,果,皮,果,实,2N,2N,2N,2N,3N,3N,2N,2N,受,精卵,+1,个精子,+1,精子,N + N,2N + N,59,三、受精作用,（一）过程,（二）概念,（三）结果,（四）意义,（五）被子植物的双受精,60,四,、,染色体在世代传递中具有稳定性和连续性,亲代,(2N),雌配子,(N),子代,(2N),雄配子,(N),61,观察减数分裂的实验,材料：,染料：,雄蝗虫,2n=23,，雌蝗虫,2n=24,，,由性染色数决定性别（雄,X0,，雌,XX,）。,染色体少、大，便于观察。,蝗虫,碱性染料，如醋酸洋红液,62,第,1,节 染色体是遗传信息的载体,一、染色体的形态结构,二、染色体在减数分裂中的行为,三、受精作用,四、染色体在世代传递中具有稳定性和连续性,63,分析讨论：,比较减数分裂与有丝分裂过程的异同点。,64,有丝分裂和减数分裂的比较,比较,有丝分裂,减数分裂,不 同 点,细胞类型,染色体复制次数,细胞分裂次数,形成子细胞数目,染色体数目变化,形成细胞类型,相同点,意义,体细胞,生殖细胞,同源染色体行为,无同源染色体的联会、交叉互换、分离等行为,同源染色体在第一次分裂发生,联会、交叉互换、分离等行为,染色体复制一次，,细胞分裂一次,染色体复制一次，,细胞连续分裂两次,2,个,4,个或,1,个和,3,个,亲、子细胞数目相等,2N 2N,染色体数目减一半,2N N,体细胞,精子和卵细胞,染色体复制一次，都出现纺锤丝,使亲代与子代细胞之间保持了遗传性状的稳定性,对于维持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都是十分重要的,65,减,和减,的区别,比较项目,减数第一次分裂,减数分裂第二次分裂,同源染色体,染色体数,同源染色体行为,中期分裂相,后期分裂相,有,无,体细胞相同,体细胞的一半,有联会,四分体,无,同源染色体排列在赤道板上,着丝点排列赤道板上,同源染色体分离,着丝点分离,66,区别一 有丝分裂还是减数分裂的曲线，看起点和终点，起点和终点在同一直线上的为有丝分裂；不在同一直线上的为减数分裂。（如图,3,与图,4,或图,1,与图,2,）,减数分裂和有丝分裂染色体、,DNA,的变化曲线的比较规律,区别二 染色体还是,DNA,的曲线，看染色体或,DNA,暂时翻倍的时间，翻倍的时间在间期，且线条是倾斜（,DNA,的复制需一定时间）的为,DNA,；翻倍的时间在后期（有丝分裂后期或减数第二次分裂后期），且是突然翻倍（着丝点的分裂是瞬间的）的为染色体。（如图,2,与图,4,或图,1,与图,3,）,67,前期图形,是否有同源染色体,无,：,减数第二次分裂,;A2,有,:,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,68,中期图形,是否有同源染色体,无：,减数第二次分裂；,B3,有,：,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,69,有：有丝分裂,; C1,是否有同源染色体（看一极）,无,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,70,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,(,奇偶性,),；,二看有无同源染色体；,三看有无同源染色体的行为,联会、四分体、分离。,这种方法简称三看鉴别法。,减数分裂和有丝分裂,图像鉴别,71,首先,判断时期,，如染色体无规律分布为前期，染色体排列在中央为中期，染色体移向两极为后期；,其次,判断分裂方式,奇数,：减数第二次分裂,偶数,：,奇偶数,有无同源染色体,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,无：减数第二次分裂,有：,有丝分裂,减数第一次分裂,同源染色体有无,联会或分开,无：有丝分裂,有：减数第一次分裂,72,练习：,判断下列细胞分别属于何种分裂的什么时期，形成的子细胞是什么？,甲,:,细胞处于,_,分裂的,_,期,子细胞为,_,减数第一次,后,次级精母细胞,乙,:,细胞处于,_,分裂的,_,期,子细胞为,_,减数第二次,后,精细胞,或极体,丙,:,细胞处于,_,分裂的,_,期,子细胞为,_,有 丝,后,体细胞,丁,:,细胞处于,_,分裂的,_,期,子细胞为,_,减数第二次,后,卵细胞和极体,73,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,中期 中期 中期,74,有丝分裂,减数第一次分裂,减数第二次分裂,后期 后期 后期,75,时期：,细胞名称：,产生的子细胞是：,减数第二次分裂后期,次级精母细胞或极体,精细胞或极体,76,时期：,细胞名称：,产生子细胞的名称：,减数第二次分裂前期,次级精（卵）母细胞或极体,生殖细胞,77,时期：,细胞的名称：,产生子细胞的名称：,减数,I,中期,初级精（卵）母细胞,次级精母细胞或 次级卵母细胞和极体,78,练习：下图中,A,图是某雄性动物的体细胞，请据图回答问题：,（,1,）,B,细胞的分裂方式和分裂时期是,_,。,（,2,）图中具有四个染色体组的细胞是,_,。,（,3,）若图中,D,细胞继续分裂，则它最终分裂成的细胞应是（从方框中选择正确的图，并用字母表示）,_,，该细胞的名称为,_,。,（,4,）用字母和箭头将上图,5,个细胞（含方框中所选的正确图），按细胞分裂的方式和顺序连接起来,_,。,有丝分裂后期,B,E,精细胞,ABACDE,79,练习：下图为细胞分裂曲线图，请回答问题：,N,2N,4N,O,H,I,J,K,L,C,D,E,F,G,B,A,分裂时期,、图中 表示,_,的含量变化；,表示,_,的含量变化,、图中处于减数,分裂的是,_,处于有丝,分裂的分裂期的是,_.,O-B,F-K,DNA,染色体,80,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,有丝分裂的中期,减,的中期,81,A B C,有丝分裂前期,减,前期,减,前期,练习：判断上图各属于何种分裂？哪个时期？,82,D E F,有丝分裂中期,减,中期,减,中期,83,G H I,有丝分裂后期,减,后期,减,后期,84,练习：,1,、下图是某种动物细胞进行有丝分裂和减数分裂部分图，据图回答问题：,(1),按先后顺序把有关有丝分裂图的号码排列起来,_,；,按顺序把有关减数分裂图的号码排列起来,_,。,12,、,2,、,5,、,6,、,7,1,、,3,、,8,、,10,、,4,、,9,、,11_,85,(2),此动物的正常体细胞中有,对同源染色体，,细胞核中有,个,DNA,分子。,2,4,86,(3),在上述分裂图中，细胞中的染色体数比此动物正,常体细胞中染色体数增加一倍的是图,。,5,、,6,87,(,4),在上述分裂图中，属于初级精母细胞的是图,。,1,、,3,、,8,88,(5),上述分裂图中，每条染色体上只含一个,DNA,分子的是图,。,5,、,6,、,7,、,9,、,11,、,89,2,、下图为某种生物的三个分裂细胞后期的图，请根据图回答,A,B,C,(1),该种生物体细胞中的染色体数为,条，表示体细,胞分裂的细胞是,。,4,C,90,A,B,C,(2)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,91,A,B,C,(3),三个细胞分裂后的细胞中含姐妹染色体,的是,，含同源染色体的是,。,B,C,92,A,B,C,(4),分裂后细胞中染色体数目减半的是细胞,，,DNA,数目是体细胞一半的是,。,AB,A,93,（,1,）完整的细胞周期从,_,开始，到,_,为止。,（,2,）细胞核膜开始解体，核仁逐渐消失，,纺锤体形成是在,_,。,（,3,）着丝点分裂，两条染色单体分离在,_,。,（,4,）,观察和研究染色体的形态和数目最好在,_,。,（,5,）从图中可以发现，母细胞与子细胞的细,胞核中,DNA,分子的数量是稳定的，其意义在,于,。,3,、如图是连续分裂的细胞在各个不同时期,DNA,含量（单位,C,）的测定结果。请据图回答：,f,k,g-h,或,b-c,i-j,或,d-e,h-i,或,c-d,保持亲代和子代细胞中遗传物质的稳定,94,