基因和染色体的关系

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章基因和染色体的关系,个体,（46条）,精子,（23条）,卵细胞,（23条）,父亲,（46条）,受精卵,（46条）,有丝分裂,细胞分化,受精作用,母亲,（46条）,减数分裂,第1节 减数分裂和受精作用,一、减数分裂,进行,有性生殖,的生物,原始生殖细胞 成熟生殖细胞,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:,1.减数分裂的概念,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,请问:这些成群结队的精子从哪里来的?,(一)精子形成的过程,睾丸,精原细胞,(原始生殖细胞),(一)精子形成的过程,睾丸,1.场所:,2.过程:,有丝分裂,精子细胞,联会,四分体,精子,初级精母细胞,次级精母细胞,体细胞,精原细胞,细胞分化,1、同源染色体,：（,对,）,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,体细胞中有无同源染色体？,2、联会,：同源染色体两两配对的现象,a a,b b,cc,dd,A A B B,3、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,1个四分体=1对同源染色体=2条染色体=4条染色单体,X、Y,四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换,3.特点:,1个精原细胞,（染色体数:2n）,1个初级精母细胞,（染色体数:2n）,2个次级精母细胞,（染色体数:n）,4个精子细胞,（染色体数:n）,体细胞,（染色体数:2n）,有丝分裂,细胞分化,间期：细胞体积增大、染色体复制,前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）,中期：同源染色体排列在赤道板两侧,后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）,末期：形成2个次级精母细胞,着丝点分裂，染色单体分离,4个2种,精子,（染色体数:n）,变形,减数第一次分裂,减数第二次分裂,(一)精子形成的过程,睾丸,1.场所:,2.过程及其特点:,1个精原细胞,（染色体数:2n）,1个初级精母细胞,（染色体数:2n）,2个次级精母细胞,（染色体数:n）,4个精子细胞,（染色体数:n）,体细胞,（染色体数:2n）,有丝分裂,细胞分化,间期：细胞体积增大、染色体复制,前期：,联会、四分体,（非姐妹染色单体交叉互换）,中期：同源染色体排列在赤道板两侧,后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）,末期：形成2个次级精母细胞,着丝点分裂，染色单体分离,4个2种,精子,（染色体数:n）,变形,减数第一次分裂,减数第二次分裂,4条染色体,8条染色单体,(在光学显微镜上看不到),2对同源染色体,4条染色体,8条染色单体,(在光学显微镜上能看到),2对同源染色体,2个四分体,(二)卵细胞形成的过程,卵巢,1.场所:,2.过程:,卵原细胞,联会,四分体,初级卵母细胞,第一极体,第二极体,卵细胞,次级卵母细胞,3.特点:,1个卵原细胞,（染色体数:2n）,1个初级卵母细胞,（染色体数:2n）,1个次级卵母细胞+1个第一极体,（染色体数:n）,1个卵细胞+3个第二极体,（染色体数:n）,体细胞,（染色体数:2n）,有丝分裂,细胞分化,间期：细胞体积增大、染色体复制,前期：联会、四分体（非姐妹染色单体交叉互换）,中期：同源染色体排列在赤道板两侧,后期：同源染色体分离（非同源染色体自由组合）,末期：形成1个次级卵母细胞和1个第一极体,着丝点分裂，染色单体分离,联会,四分体,同源染色体分离,着丝点分裂,染色体复制,(三)精子和卵细胞形成过程比较,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,不同点,场所,分裂方式,子细胞个数,是否变形,睾丸,卵巢,细胞质均等分裂,细胞质不均等分裂,1个精原细胞,4个2种精子,有变形过程,无变形过程,1个卵原细胞,4个2种卵细胞+3个2种极体,联会,四分体,同源染色体分离,着丝点分裂,染色体复制,减数分裂,间 期,分裂期,第一次分裂,初级精母细胞,初级卵母细胞,第二次分裂,初级精母细胞,初级卵母细胞,第一极体,精子、第二极体、卵细胞,前期 I,中期 I,中期II,后期 I,后期II,末期 I,前期II,末期II,精原细胞,卵原细胞,染色单体,DNA,4N,2N,4N,4N,4N,2N,2N,2N,N,2N,0,0,0,4N,4N,4N,4N,2N,染色体,2N,2N,2N,2N,2N,2N,N,N,N,2N,4N,染 色 体 变 化 曲 线,次级精母细胞,精原细胞,初级精母细胞,精子细胞,次级精母细胞,2N,4N,精原细胞,DNA 变 化 曲 线,初级精母细胞,精子细胞,2N,4N,染色单体变化曲线,次级精母细胞,精原细胞,初级精母细胞,精子细胞,（四）有丝分裂和减数分裂的异同点,有丝分裂,精子细胞,联会,四分体,精子,初级精母细胞,次级精母细胞,体细胞,精原细胞,细胞分化,4、分裂形成的子细胞中染色体数目,与亲代细胞相同,4、分裂后所形成的子细胞中,染色体数目减少一半,3、分裂后形成,2个体细胞,3、分裂后形成,4个精子或1个卵细胞,2、无同源染色体联会等行为,2,、,同源染色体,在减数第一次分裂时出现,联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离,等现象,1、细胞分裂过程中均出现纺锤体,2、染色体在细胞分裂过程中都只复制一次,相同点,1、染色体复制一次，细胞只,分裂一次,1、染色体复制一次，细胞连续,分裂两次,不 同 点,有丝分裂,减数分裂,（四）有丝分裂和减数分裂的异同点,课本P22,一、基础题,1.（1）（2）（3）（4）,2.B,3.D,4.（1）这个细胞正在进行减数分裂。因为该细胞中出现了四分体。,该细胞有4条染色体，8条染色单体。,该细胞有2对同源染色体。其中A与C，A与D，B与C，B与D是非同源染色体。,细胞中a与a，b与b ，c与c ，d与d 是姐妹染色单体,该细胞分裂完成后，子细胞中有2条染色体,（2）4 2个 2个,二、拓展题,提示：不一定。假如减数分裂过程中发生异常情况，比如减数分裂第一次分裂时联会的同源染色体，有一对或几对,没有,分别移向两极而是集中到一个次级精（卵）母细胞中，再经过减数分裂第二次分裂产生的,精子或卵细胞中的染色体就会比正常的多一条或几条,。,再如减数分裂过程（无论第一次分裂还是第二分裂）中，染色体已移向细胞两极，但因某种原因,细胞未分裂,成两个子细胞，这样就可能出现,精子或卵细胞中染色体加倍,的现象。,中学第二教材P14例2,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,一数,染,色,体,数,目,奇数,偶数,二看,同,源,染,色,体,有同源染色体,无同源染色体,三判断,同,源,染,色,体,行,为,无同源染色体行为,（有丝分裂）,联会、四分体、分离,（减）,减,减,减数分裂和有丝分裂图像鉴别,技巧：一数二看三判断,中学第二教材P16第22题,（一）配子中染色体组合的多样性,.减数分裂过程中非同源染色体的自由组合,（）一个含n对同源染色体的精原细胞，经减数分裂产生的精子类型有2种；,（）一个含n对同源染色体的卵原细胞，经减数分裂产生的精卵细胞类型有1种；,（）体细胞含有n对同源染色体的生物个体，经减数分裂产生的配子类型有2,n,种。,.四分体时期有非姐妹染色单体的交叉互换。,二受精作用,（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。,2.,过程：,精子的,头部,进入卵细胞，尾部留在外面,卵细胞细胞膜外面出现了一层,特殊的膜,以阻止其他精子再进入,精子的细胞核与卵细胞的细胞核相遇,二者的,染色体,会合。,3.,结果：,受精卵的染色体数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）,。,4.,意义：,维持每种生物前后代体细胞中,染色体数目,的恒定性，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。,意义,：,减数分裂和受精作用,对于维持每种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，都是十分重要的。,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,有丝分裂,受精作用,高等动物的有性生殖细胞形成与受精作用：,课本P26,技能训练：表中数据：精原细胞8，初级精母细胞8，次级精母细胞48，精细胞4,曲线图：,一、基础题,1.（1）（2）（3）,2.（1）减数分裂非姐妹染色单体交叉互换，非同源染色体 的自由组合，受精作用过程是精子和卵细胞的随机结合的,（2）减数分裂使精子和卵细胞的染色体比体细胞的少一半，而受精作用使受精卵中的染色体恢复到体细胞的数目,二、拓展题,提示：（1）21号染色体在减数第一次分裂时，同源染色体没有分离，就会形成含有2条21号染色体异常的精子或卵细胞,（2）减数第一次分裂正常，但减数第二分裂时21号染色体的着丝点，但没有移向细胞两极，就会形成含有2条21号染色体异常的精子或卵细胞,如上述异常的精子或卵细胞与正常的卵细胞或精子受精，则会出现21三体综合征,补充：被子植物的双受精作用,子房的结构,珠被,胚囊,卵细胞（1个）,极核（2个）,子房壁,胚珠,双受精,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,总结：,1、一个精原细胞经减数分裂产生（）精子；,一个卵原细胞经减数分裂产生（）卵细胞。,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（）几次，分别发生在（）和（）。,4、次级精（卵）母细胞、第一极体和精子、卵细胞、第二极体中（）同源染色体。,5、精子形成过程中细胞质进行（）,6、精子形成过程中染色体复制（）次，,细胞连续分裂（）次,4个,减I,同源染色体分离,2,减I 减II,无,等分,1,2,1个,作业：,绘出减数分裂过程中染色体、DNA和染色单体数目变化的曲线图,