细胞的生命历程-生长、增殖

,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,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,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,*,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,MEDICAL CELL BIOLOGY,MEDICAL CELL BIOLOGY,*,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,*,细胞的生命历程,JLSSY,BYH,生物体的生长,细胞的生命历程：生长、增殖、分化、衰老、凋亡、癌变,增大细胞的体积,增加细胞的数量,细胞生长-,细胞增殖-,1、象与鼠相应器官和组织的,细胞大小差异如何？,2、生物体的长大，主要是靠,细胞数量的增多还是靠,细胞体积的增大？,讨论：,细胞大小基本一致,一、细胞生长,细胞能无限长大吗？,细胞大小与物质运输的关系,3cm,1cm,2cm,边长,/cm,表面积,/cm,2,体积,/cm,3,表面积,/体积,（相对表面积）,3,2,1,54,24,6,8,1,27,6,3,2,细胞体积越大，其相对表面积越小。,含酚酞的琼脂块，遇,NaOH,变紫红色。,物质运输的效率与细胞大小之间的关系？,细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的相对面积也越小，物质运输的效率越低。,结论,1、细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大,细胞核是细胞代谢的调控中心。细胞核中的DNA不会随着细胞体积的扩大而增加，如果细胞太大，细胞核的,“,负担,”,过重。,2、细胞的核质比限制了细胞的长大,既然细胞越小，细胞相对表面积就大，细胞的物质运输的效率就越高，细胞体积是不是越小越好？,细胞体积最小限度，是由完成细胞功能所必须的,基本结构（如核糖体）,和,物质（如酶）,所需要的空间决定的。,细胞能无限小吗？,二、细胞的增殖,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,1、细胞增殖的意义是什么？,3、真核细胞分裂的方式有几种？,细胞分裂,无丝分裂,有丝分裂,减数分裂,2、细胞通过,方式进行增殖,分裂,原核细胞：二分裂,纺锤体、染色体,体细胞的增殖,生殖细胞的产生,细胞分裂间期，能被碱性染料染色的纤细网状物,染色质,；,分裂期，染色质逐步成为有明显形态和结构的,染色体,(,显微镜可见,),。,一、染色体的形态,真核生物染色体是以,DNA,与碱性蛋白质结合的形式存在。,原核生物,遗传物质,是以,DNA,裸露的形式存在。,各染色体着丝,点的位置相对稳定，因而根据着丝点的位置将染色体分为：,中间着丝粒染色体,近中着丝粒染色体,近端着丝粒染色体,端着丝粒染色体,化学组成,(1),DNA：,约占30%，每条染色体一个双链DNA分子。是遗传信息的载体，也就是所谓的遗传物质。,(2)蛋白质：,组蛋白(histone)：,呈碱性，结构稳定；与DNA结合形成并维持染色质结构；,非组蛋白：,呈酸性，种类和含量不稳定；作用还 不完全清楚，可能与基因表达的调控有关。,(3),存在少量的,RNA,二、 染色体的,成分,三、,染色体的数目,和大小,不同生物物种的染色体数目是生物物种的特征，,同种生物染色体数目,相对恒定,；,体细胞中染色体成对存在,(2n),，而配子中染色体数目是体细胞中的一半,(n),。,性,染色体,常,染色体,1,对,3,对,果蝇染色体组成模式图,与决定性别有关的,染色体,与性别决定无关的染色体,(,姐妹,),染色单体-,-,(,姐妹,),染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条染色单体，是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的。,着丝点,染色单体,染色单体,染色体,姐妹染色单体,复制,螺旋,说明：,1,、,染色体数,=,着丝点数。,2,、,DNA,数以线条数目为标准。,3,、染色单体是特指连在一起的姐妹染色单体（,0,或,2,）,染色体复制前后，相关变化,染色体,DNA,染色单体,图解,复制前,复制后,着丝点分裂后,1,1,0,1,2,2,2,2,0,精子,（来自,父方）,卵细胞,（来自,母方）,受精,有丝分裂,受精卵,体细胞,同源染色体-,形态、结构、遗传组成基本相同和在减数分裂中彼此联会(配对),并且能够形成四分体,然后分裂到不同的生殖细胞的一对染色体，一个来自母方，另一个来自父方。,四分体,-,在减数分裂中，成对的同源染色体靠近,并且每条染色体都含有,1,对姐妹染色单体。这样，四条染色单体在一起，就组成了四分体。,非同源染色体,-不是同源染色体。形态、结构、遗传组成不同，在减数分裂中彼此不能联会配对。,雄果蝇染色体图细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个,染色体组。,1,染色体组概念的理解,(1),不含同源染色体，没有等位基因。,(2),染色体形态、大小和功能各不相同。,(3),含有控制一种生物性状的一整套基因，但不能重复。,染色体组数目的分析,2,染色体组数量的判断方法,(1),据染色体形态判断,细胞内形态相同的染色体有几条，则含有几个染色体组。,如图,214,所示的细胞中，形态相同的染色体,a,中有,3,条，,b,中两两相同，,c,中各不相同，则可判定它们分别含,3,个、,2,个、,1,个染色体组,。,图,214,(2),据基因型判断,控制同一性状的基因出现几次，就含几个染色体组,每个染色体组内不含等位或相同基因，如图,215,所示：,(d,g,中依次含,4,、,2,、,3,、,1,个染色体组,),图,215,(3),据细胞分裂图像进行识别判断,该细胞中有,2,个染色体组。,该细胞中有,1,个染色体组。,该细胞中有,2,个染色体组。,该细胞中有,4,个染色体组。,细胞增殖,一、无丝分裂,二、有丝分裂,三、减数分裂,一、 无丝分裂,无丝分裂的分裂过程较简单快速，整个分裂过程中不出现纺锤体。,以前人们认为无丝分裂只在衰老细胞和病态组织中，但近年研究发现高等生物的许多正常组织,(,如：植物的薄型组织、木质部细胞、绒毡层细胞和胚乳细胞,),，也常发生无丝分裂。,蛙的红细胞,植物细胞,无丝分裂,二、有丝分裂,(mitosis),1 细胞周期(cell cycle),2 有丝分裂过程,3 有丝分裂的遗传学意义,1 细胞周期,概念：指连续分裂的细胞，从上一次分裂结束时开始到下一次分裂完成时为止，叫一个细胞周期,(cell cycle),。,一个细胞周期包括两个阶段：,分裂间期：大约占细胞周期的,90%-95%,；,分裂期：分裂期占,5%-10%,细胞的种类不同，细胞周期的长短也不相同。,应用指南,1,只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞；成熟细胞不分裂，没有细胞周期；减数分裂没有细胞周期。,2,影响因素,(1),内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同。间期与分裂期所占比例也不同。,(2),外部因素：主要有温度、,pH,、射线、生理和病理状况等，这些因素通过影响酶的活性影响细胞周期。因为,DNA,复制、有关蛋白质合成、能量供给等生理过程都需要酶的参与。,3. 分裂后子细胞的去向,根据细胞分裂后，子细胞的种类和分工不同，将之分为三种类型：,（,1,）连续分裂的细胞：如 动物红骨髓细胞、皮肤生发层细胞、小肠粘膜基部细胞、癌细胞、植物根尖分生区细胞、茎形成层细胞,（,2,）暂不分裂的细胞 ：如动物的,B,细胞、,T,细胞、记忆细胞、植物的侧芽细胞,（,3,）不再分裂的细胞：如动物皮肤角质层细胞、精（卵）细胞、哺乳动物成熟的红细胞、植物的根冠细胞,过程（1）细胞分裂间期,特征：,染色质解螺旋、松散分布在细胞质中，核仁染色深。,在光学显微镜下细胞状态不发生明显变化,细胞处于生理、生化反应高度活跃的阶段，其呼吸和合成代谢都非常旺盛(,DNA的复制、相关蛋白的合成),。,结果：,DNA,分子数加倍，染色单体（,表现为染色质的形态,）形成。,指细胞上一次分裂结束到下一次分裂开始之前的时期。,DNA合成是间期最重要的准备，因此一般根据DNA合成的特点，将间期分为：,合成前期(G1)、合成期(S)、合成后期(G2)。,合成前期,(G,1,) ：,细胞,体积迅速增大,；物质合成迅速，为染色体的复制做准备。,合成期,(S) ：,DNA合成期，进行,DNA复制,，,DNA的含量加倍。,合成后期,(G,2,) ：,细胞体积增大；,蛋白质和,RNA合成,活跃，组蛋白含量也加倍，细胞分裂所需的高能化合物主要在此期合成。,过程,(2)细胞分裂期,细胞分裂期,：细胞一分为二。主要是完成细胞核遗传物质的均分。（占时,5 10 %）,包括两个紧密相连的过程：,核分裂,细胞质分裂,通常有丝分裂主要是指核分裂，特别是在遗传学中更主要讨论细胞核分裂。,前期,中期,后期,末期,立体图,1、前期,前期的特点有“,两现、两消,”,两现,： 染色体出现 ：染色质高度螺旋，变短变粗，变为在光学显微镜下可见的染色体。纺缍体出现： 在植物细胞的两极，发出纺缍丝，形成纺缍体。,两消,： 核膜消失。注意：核膜消失后，细胞质和细胞核也就没有了界限。核仁消失,2、中期,特点是染色体的,着丝点排列在赤道板的中央,。,注意,：,1,是染色体的,着丝点排列在赤道板的中央,，而不是染色体排列在赤道板的中央。因为染色体漂荡在液体中，不可能在一个平面上。,2,由于染色体的着丝点排列在一个平面上，染色体形态固定，数目清楚，因此中期是染色体计数的最佳时期。,着丝点,3、后期,后期的特点是,着丝点一分为二,，原来由一个着丝点连接的,两个染色单体变为两个染色体，,此时细胞内的,染色体数目加倍,。纺锤丝牵引染色体移向细胞两极。核遗传物质,DNA,均分。,4、末期,末期的特点1、,两消,：染色体和纺锤体消失2、,两现,：核膜重现；核仁重现。3、出现,细胞板,，形成细胞壁。形成两个子细胞,注意：,染色体拉向细胞两极的动力来自纺锤丝的牵引。 赤道板和细胞板的区别：赤道板是用来描述位置的概念，而细胞板则是一个真实的结构，将来形成细胞壁。,6,12,0,12,6,间期,DNA,染色单体,染色体,名称,12,6,12,12,12,0,12,0,6,6,6,12,前期,末期,中期,后期,特别提醒：,(1),观察染色体最好的时期是中期。,(2),染色单体形成于间期，出现于前期，消失于后期。,(3),有丝分裂全过程各个时期始终有同源染色体存在，但不配对也不分开。,(4),赤道板与细胞板的区别：赤道板不是细胞结构，是一假想平面，在光学显微镜下看不到；细胞板是一真实结构，光学显微镜下能看到，出现在植物细胞有丝分裂的末期。,间 期,核 膜,核 仁,染色质,中心粒,前 期,中 期,后 期,末 期,赤道板,收缩环造成的分裂沟,动物细胞的有丝分裂,有丝分裂过程,间期,间期,前期,前期,中期,后期,末期,动物细胞有丝分裂过程示意图,有丝分裂的过程,分期：,间期、 前期、中期、后期、末期。,主要事件：,1. 遗传物质的复制,2. 核膜的解体和重建,3. 染色质凝集和重新形成,4. 纺锤体形成和染色体运动,5. 细胞质分裂（,收缩环,；细胞板）,细胞膜中部向内缢裂,细胞板,细胞壁,末期：,细胞质分开的方式不同,中心体周围发出星射线形成纺锤体,细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,前期：,纺锤体形成的方式不同,不同点,1、分裂过程及分期相同；,2、核内染色体变化相同,相同点,动物细胞分裂,植物细胞分裂,动、植物细胞有丝分裂的比较：,中期,姐妹染色单体,DNA分子,染色体,末期,后期,前期,间期,4N,4N,2N,0,0,4N,0,4N,2N,4N,4N,2N,4N,2N,4N,2N,2N,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,染色体的数量,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,DNA的数量,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,染色单体的数量,染色体、,DNA分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,染色体的数量,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,DNA的数量,用坐标图示染色体、,DNA分子、姐妹染色单体在有丝分裂各时期数量的变化,O,4N,2N,间期,前期,中期,后期,末期,时期,染色单体的数量,DNA复制和有关蛋白质的合成染色质螺旋化形成染色体与纺锤丝相连，排在赤道板上姐妹染色单体分离，平均移向两极染色体解螺旋变成丝状的染色质,有丝分裂中以染色体为主线,复制,“浓缩”排列分裂平分,染色体形态变化,纺锤体的变化：形成,(,前期,),解体消失,(,末期,),。,核仁、核膜的变化：解体消失,(,前期,),重建,(,末期,),。,染色体行为变化,中心粒的变化,(,动物、低等植物细胞,),中心粒在间期倍增，在分裂期逐渐移向两极。,末期出现细胞板,(,植物,),细胞板的形成与高尔基体的活动有关。,分裂期细胞结构连续变化,3,有丝分裂的遗传学意义,有丝分裂的重要特征：,复制一次，细胞分裂一次，分裂结果是染色体平均分配到两个子细胞中。,有丝分裂的意义：,通过细胞分裂，使子代细胞获得与亲代细胞相同的核遗传物质，从而保证了亲代与子代之间遗传物质的稳定性。,(1),一个细胞周期分裂间期分裂期。,(2),分裂间期,分裂期。,(3),表示方法：,常规表示法,(,扇形图、直线图、曲线图,),a,扇形图,b,直线图,c,曲线图,柱形图表示法,B,组,DNA,含量在,2C,到,4C,之间，说明细胞正处于,DNA,复制时期；,C,组细胞中,DNA,已经加倍说明细胞处在分裂期。,实验面面观：观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,1,实验原理,(1),高等植物的分生组织有丝分裂较旺盛。,(2),细胞有丝分裂各个时期染色体的形成和行为变化不同，可用高倍显微镜根据各个时期内染色体的变化情况，识别该细胞处于哪个时期。,(3),细胞核内的染色体易被碱性染料,(,如龙胆紫,),染成深色。,2,实验流程,洋葱根尖培养：实验前,3,4 d,，待根长到,5 cm,:,应用指南,(1),实验成功的关键,剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午,10,点至下午,2,点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。,解离充分，使细胞分散开，是实验成功的必备条件。,染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察。,压片时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。,(2),实验应注意事项,解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。,将染色质和染色体染色，时间不要太长，,3,5 min,即可。,加盖玻片时，注意防止产生气泡。,用显微镜观察装片时，要遵循,“,先低后高,”,的原则。,观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里观察时，要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。,显微镜下观察的都是死细胞，不能看到细胞分裂动态变化，若视野中找不到某一时期的细胞，可通过移动装片从邻近的区域中找。,在观察装片时，装片的移动方向与物像的移动方向相反。,在显微镜下观察到间期细胞数目最多，原因是间期历时最长。,魏斯曼从理论上预测：,在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。,三、减数分裂,作出推理,46,卵细胞,受精卵,新个体,父,母,（有丝分裂）,精子,92,46,受精,（有丝分裂）,假设,:,配子（精子或卵细胞）是通过,有丝分裂,的方式产生的,46,46,作出推理,46,卵细胞,受精卵,新个体,父,母,精子,46,46,受精,46,23,23,（有丝分裂）,精子,（来自,父方）,卵细胞,（来自,母方）,受精,有丝分裂,受精卵,体细胞,或,减数分裂,凡是进行有性生殖的动植物，在从原始的生殖细胞（,如动物的精原细胞或卵原细胞,）发展到成熟的生殖细胞（,精子或卵细胞,）的过程中，都要进行减数分裂。减数分裂是细胞连续分裂两次，而染色体在整个分裂过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果是，细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。,概念,有丝分裂,有性生殖过程中染色体数目变化的曲线,受精卵（,2n,）,卵细胞（,n,）,精 子（,n,）,（雌）减数分裂,（雄）减数分裂,受精作用,高等动物（,2n,）,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。,减数分裂的特殊性表现在：,具有一定的,时间性和空间性：,生物个体性成熟后，动物性腺和植物造孢组织细胞中进行。,连续进行两次分裂,：,遗传物质经过一次复制，连续两次分裂，导致染色体数目的减半。,同源染色体,在第一次分裂中,相互配对，也称为联会,；,并且在同源染色体间发生片段的交换，及,交叉互换,。,精子的形成过程,精原细胞,精子,减数分裂,精原细胞,有,丝,分,裂,睾丸,2,、联会,同源染色体两两配对的现象。,3,、四分体：,每一对同源染色体中，含有四个染色单体，叫做一个四分体。,一个四分体,两个四分体,精原细胞,次级精母细胞,精细胞,精子,精子形成的大致过程：,染色体复制,减数第一次分裂,的分裂期,减数第二次分裂,变形,减数分裂,减数第一次分裂,（减,I,）,减数第二次分裂,（减,II,）,初级精母细胞,减数分裂,减数分裂,减数分裂,前期,中期,后期,末期,前期,中期,后期,末期,间期,精子的形成过程,（一）第一次分裂,同源染色体分离，染色体数量减半。,精原细胞,四分体,复制,联会,同源染色体分离,初级精母细胞,次级精母细胞,2n,2n,n,精细胞,精子,n,n,精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,复制,联会,四分体,同源染色体分离,2n,2n,n,着丝点分裂,变形,次级精母细胞,着丝点分裂,精细胞,精子,（二）第二次分裂,变形,间期,间期,间期,间期,间期,间期,精原细胞体积增大,染色体复制，形成,初级精母细胞,减数第一次分裂,前期,前期,减数第一次分裂,前期,减数第一次分裂,前期,减数第一次分裂,前期,减数第一次分裂,同源染色体联会,同源染色体的两两配对现象叫做,联会,。,前期,减数第一次分裂,同源染色体,联,会，,四分体,出现,四分体（含四条染色单体）,减数第一次分裂,联会后的每对同源染色体含有四个染色单体叫做,四分体,前期,一个四分体,=,对同源染色体,=,条染色体,=,条染色单体,一,两,四,交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间发生交叉，并且相互交换一部分染色体。同源染色体间发生了遗传物质的重组。,a,a,b,b,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,减数第一次分裂,中期,同源染色体排,列在赤道板上,减数第一次分裂,中期,有丝分裂比较,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,同源染色体分离,减数第一次分裂,后期,与有丝分裂比较,A,B,A,B,返回,继续,非同源染色体,自由组合,A,A,B,B,A,A,B,B,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,后期,减数第一次分裂,末期,减数第一次分裂,末期,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,末期,减数第一次分裂,次级精母细胞中,无同源染色体,减数第二次分裂,减数第二次分裂,间期短或无,染色体不复制,减数第二次分裂,间期短或无,染色体不复制,减数第二次分裂,间期短或无,染色体不复制,染色体的着丝点,排列在赤道板上,减数第二次分裂,中期,减数第二次分裂,中期,减数第二次分裂,中期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,着丝点分裂，,染色体一分为二，,姐妹染色体向两极,移动,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,后期,减数第二次分裂,末期,减数第二次分裂,末期,减数第二次分裂,末期,减数第二次分裂,末期,减数第二次分裂,末期,分裂结果形成,四个精细胞,减数第二次分裂,与原来相比每个精,细胞,染色体数目减半,末期,精细胞变形,形成四个蝌蚪,状的精子,精子的形成过程,返回,精,子,的,形,成,过,程,卵,细,胞,的,形,成,返回,卵细胞的形成,卵原细胞,初级卵母细胞,次级卵母细胞,极体,卵细胞,极体,极体,极体,一个卵原细胞经过两次细胞分裂只形成一个卵细胞,卵细胞中染色体数目是卵原细胞中的一半。三个极体都退化消失。,2N,2N,N,N,卵细胞的形成过程,联会形成四分体,减数第一次分裂，同源染色体分开,极体,减数第二次分裂，染色单体分开,复制,间期,前期,前期,中期,后期,末期,前期,中期,后期,末期,极体,卵细胞,精细胞,减数分裂与精子和卵细胞的形成,精子,卵细胞,部位,动物睾丸，植物花药,动物卵巢，植物胚囊,减数第一次分裂,1,精子与卵细胞的形成比较,精子,卵细胞,减数第二次分裂,是否变形,细胞质的分裂分配情况,两次分裂都均等,只有减数第二次分裂中第一极体分裂均等，其他分裂皆不均等,时期,2n,4n,染色体数,DNA,分子数,第一次分裂 第二次分裂,数目,间 前 中 后 末 间 前 中 后 末,减数分裂过程中染色体和,DNA,数目的变化,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,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,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,A B C,有丝分裂前期,减,前期,减,前期,D E F,有丝分裂中期,减,中期,减,中期,G H I,有丝分裂后期,减,后期,减,后期,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,图形识别,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,“,三看,”,有丝分裂,减数分裂,第一次分裂第二次分裂,前期,中期,后期,(,含同源染色体,),着丝点分裂,(,不含同源染色体,),着丝点分裂,四分体排列于细胞中央,同源染色体分离,有丝分裂,减,中期,后期,(,不含同源染色体,),着丝点排列在赤道板上,(,含同源染色体,),着丝点排列在赤道板上,减,有丝分裂,减,减,A,B,C,D,E,F,减数分裂与有丝分裂的图像比较,减数分裂与有丝分裂的区别,比较项目,减数分裂,有丝分裂,发生的场所,染色体复制,细胞分裂,子细胞染色体数,子细胞功能,同源染色体联会,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,只在生殖腺内,全身各处,一次,一次,一次,两次,比母细胞减半,与母细胞相同,生殖细胞,体细胞,有,有,有,无,无,无,同源染色体,联,会，,四分体,出现,再来一次,继续,返回,四分体（含四条染色单体）,非同源,染色体的,自由组合,返回,组合一,组合二,组合三,组合四,组合方式（或产生的配子种类）,=,2,n,（,n,为同源染色体的对数）,继续,如果染色体是三对而不是两对，那么将会产生多少种不同类型的配子？,增加了配子的多样性，从而产生遗传性变异,非同源,染色体的,组合方式（或产生的配子种类）,=,2,n,（,n,为同源染色体的对数）,组合一,组合二,组合三,组合四,返回,继续,自由组合,非同源,染色体的,组合方式（或产生的配子种类）,=,2,n,（,n,为同源染色体的对数）,组合一,组合二,组合三,组合四,返回,继续,自由组合,非同源,染色体的,组合方式（或产生的配子种类）,=,2,n,（,n,为同源染色体的对数）,组合一,组合二,组合三,组合四,返回,继续,自由组合,非同源,染色体的,组合方式（或产生的配子种类）,=,2,n,（,n,为同源染色体的对数）,组合一,组合二,组合三,组合四,返回,继续,自由组合,非同源,染色体的,返回,自由组合,继续,(1),假设一个精,(,卵,),原细胞中有,n,对同源染色体，则形成配子,(,精子或卵细胞,),的可能性,(,不含交换,),为,2,n,种；完全含父方,(,或母方,),染色体的配子占的比例是,1/2,n,；非同源染色体自由组合的方式有,2,(n,1),种可能性。,(2),不论精,(,卵,),原细胞内含有多少对染色体，经减数分裂,I,形成的次级精,(,卵,),母细胞的实际数目都是,2,个,(1,个,),，实际种类均为,2,种,(1,种,),；减数分裂,形成的精子,(,卵细胞,),实际数目都是,4,个,(1,个,),，实际种类均为,2,种,(1,种,),。,减数分裂产生的配子种类,交,叉,互,换,同源染色体联会,返回,A a B b,交,叉,互,换,染色单体断裂,返回,A a B b,交,叉,互,换,非姐妹染色单体,之间发生互换并,引起交叉,返回,A a B b,交,叉,互,换,非姐妹染色单体,之间发生互换并,引起交叉,返回,A a B b,交,叉,互,换,交叉点向末端移动,返回,A a B b,交,叉,互,换,返回,交叉点向末端移动,A a B b,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,A a B b,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,A a B b,(1),减,间期复制基因突变。,(2),减,前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换,基因重组。,(4),减数分裂中也可能发生染色体结构和数目的改变,染色体变异。,减数分裂与可遗传变异的关系,1,实质：精子的细胞核与卵细胞的,细胞核融合,的过程。,2,细胞学基础,(1),细胞膜和核膜的识别功能,同种生物的两性生殖细胞才能融合。,(2),生物膜的流动性,使两性生殖细胞融合为一个受精卵。,3,减数分裂和受精作用的意义,(1),同一双亲的后代呈现多样性，有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。,受精作用,原因：,减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性。,受精过程中卵细胞和精子的结合具有随机性。,(2),对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定、生物的遗传和变异都具有重要的意义。,染色体数目的变化关系可表示如下,(,假设生物体细胞的染色体数为,2N),：,1,受精卵是新个体的第,1,个细胞，是个体发育的起点。,2,精子、卵细胞是亲子代之间联系的桥梁，通过它们将亲代的,DNA,传递给子代。,3,受精卵中的染色体数与正常体细胞相等。且一半来自父方，一半来自母方。但细胞质则几乎都来自卵细胞，即细胞质中的遗传物质几乎都来自母方，而且在卵细胞形成时的分配是随机的，不均等的。它们决定了细胞质遗传的两大特点：母系遗传；杂交后代不出现一定的分离比。,4,受精作用中，精子与卵细胞随机结合是遗传基本规律体现的重要条件之一。,5,基因重组发生于减数分裂中，而不是在受精作用中发生的。,1,实验材料的选择,(1),一般来说，雄性个体产生的精子数量远远多于雌性个体产生的卵子数量，因此在选择观察减数分裂的材料时，要选择分裂旺盛的雄性个体生殖器官，如动物精巢，植物花药。,(2),在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底，排卵时仅仅是次级卵母细胞，只有和精子相遇后，在精子的刺激下，才继续完成减,分裂，所以要完整观察减数分裂各时期的图像，特别是减,分裂图像，一般不选择雌性个体的生殖器官。,实验面面观：观察细胞的减数分裂,应用指南,1,精巢内精原细胞既进行有丝分裂，又进行减数分裂，因此可以观察到染色体数为,N,、,2N,、,4N,等不同的细胞分裂图像。,2,可通过观察多个精原细胞的减数分裂，推测出一个精原细胞减数分裂过程中染色体的连续变化。原因是：,同一生物的细胞所含遗传物质相同，增殖过程相同。,同一时刻不同细胞可能处于不同细胞周期的不同阶段。,先用低倍镜观察找到各期细胞，再用高倍镜仔细观察染色体的形态、位置和数目。,