減數(shù)分裂和受精作用優(yōu)秀課件

減數(shù)分裂和受精作用第1頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四第2章基因和染色體的關(guān)系第2頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四如圖為果蠅的配子的染色體與體細胞的染色體，二者有什么區(qū)別，配子能不能通過有絲分裂形成？第3頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四魏斯曼預(yù)言與孟德爾同時代的生物學(xué)家魏斯曼（A.Weismann，1834—1914）從理論上預(yù)測：在卵細胞和精子成熟的過程中，必然有一個特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。這個過程實際上是特殊的有絲分裂——減數(shù)分裂親代父本母本精子卵細胞受精卵子代個體（2N）（N）（2N）（2N）第4頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四一、減數(shù)分裂概念：是進行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。①范圍：進行有性生殖的生物有性生殖:由親本產(chǎn)生的有性生殖細胞（配子），經(jīng)過兩性生殖細胞（例如精子和卵細胞）的結(jié)合，成為受精卵，再由受精卵發(fā)育成為新的個體的生殖方式，叫做有性生殖。無性生殖指的是不經(jīng)過兩性生殖細胞結(jié)合，由母體直接產(chǎn)生新個體的生殖方式，分為分裂生殖（細菌及原生生物）、出芽生殖（酵母菌、水螅等）、孢子生殖（蕨類等）、營養(yǎng)生殖（草莓匍匐莖等）.第5頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四④結(jié)果：成熟生殖細胞中染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。③特點：染色體只復(fù)制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次。②時期：從原始生殖細胞發(fā)展到成熟生殖細胞的過程中。原始生殖細胞：是通過有絲分裂產(chǎn)生的一種特殊的體細胞，具有減數(shù)分裂的能力。如動物的精原細胞和卵原細胞。成熟生殖細胞：是指精子和卵細胞。第6頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四二、精子的形成過程（以哺乳動物為例）1.形成場所：人和其他哺乳動物的睪丸。睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細精管，內(nèi)含大量的原始生殖細胞，叫做精原細胞。①精原細胞是原始的雄性生殖細胞，來源于體細胞的有絲分裂。即：體細胞精原細胞有絲分裂②每個精原細胞中的染色體數(shù)目都與體細胞的相同。第7頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四2.過程：（1）間期：精原細胞的體積增大，染色體復(fù)制，成為初級精母細胞。復(fù)制后的每條染色體都由兩條姐妹染色單體構(gòu)成，這兩條姐妹染色單體由同一個著絲點連接。初級精母細胞第8頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四同源染色體：減數(shù)分裂中配對的兩條染色體，形狀和大小一般都相同，一條來自父方，一條來自母方。Ⅰ、形態(tài)、大小：一般都相同，如圖中1和2，3和4。1234Ⅱ、來源：一條來自父方，一條來自母方。一般用不同的顏色來表示。Ⅲ、識別：出現(xiàn)配對行為的染色體一定是同源染色體。幾個概念第9頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四①形狀和大小不相同也可以是同源染色體，如ＸＹ兩條染色體和ＺＷ兩條染色體。雖然形態(tài)、大小、結(jié)構(gòu)互不相同，但是起源相同，因此也屬于同源染色體?！⒁猓孩谛螤詈痛笮∠嗤灿胁皇峭慈旧w?！缃忝萌旧珕误w分開而形成的兩條染色體。第10頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四精子（來自父方）卵細胞（來自母方）受精有絲分裂受精卵體細胞同源染色體細胞中形狀和大小一般都相同，一個來自父方，一個來自母方的染色體，叫做同源染色體。返回由受精卵經(jīng)有絲分裂形成的體細胞含有同源染色體第11頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四非同源染色體：大小、形態(tài)不相同，且在減數(shù)分裂過程中不配對的染色體。如圖中的1和3,1和4,2和3,2和4。1234姐妹染色單體：同一著絲點連著的兩條染色單體。如圖中的a和a′，b和b′，c和c′，d和d′。非姐妹染色單體：不同著絲點連著的兩條染色單體。如圖中的a和b，a和b′。聯(lián)會：減數(shù)第一次分裂前期，同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。第12頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四1234四分體:聯(lián)會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體。右圖中有兩個四分體，其中1和2組成1個四分體，3和4組成1個四分體。⑴出現(xiàn)時期：減數(shù)第一次分裂的前期。⑵四分體經(jīng)常會發(fā)生的現(xiàn)象：交叉互換：即四分體中同源染色體的非姐妹染色單體間經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換一部分片段的現(xiàn)象。第13頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四減數(shù)第一次分裂的前期。交叉互換的時期：概念之間的數(shù)量關(guān)系：1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體=4個DNA分子。第14頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四1234aA是A還是a？還是A、a都行？四分體中的非姐妹染色單體常常發(fā)生交叉互換第15頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四（2）減數(shù)第一次分裂前期：聯(lián)會四分體同源染色體兩兩配對，即聯(lián)會，出現(xiàn)四分體。初級精母細胞第16頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四（3）減數(shù)第一次分裂中期：各對同源染色體排列在赤道板上，每條染色體的著絲點都附著在紡錘絲上。想一想，減數(shù)第一次分裂中期跟有絲分裂中期有何不同？能畫出有絲分裂中期的圖像嗎？第17頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四（4）減數(shù)第一次分裂后期：在紡錘絲的牽引下，配對的兩條同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動，細胞的每個極只得到各對同源染色體中的一條。同源染色體分開，非同源染色體自由組合!想一想，減數(shù)第一次分裂后期跟有絲分裂后期有何不同？能畫出有絲分裂后期的圖像嗎？第18頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四aBAbAabBAaBbABab第19頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四（5）減數(shù)第一次分裂末期：在兩組染色體到達細胞兩極的時候，一個初級精母細胞分裂成了兩個次級精母細胞。結(jié)果：次級精母細胞中只得到初級精母細胞中染色體總數(shù)的一半。次級精母細胞第20頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四減數(shù)第一次分裂的特點問題1.減數(shù)分裂的染色體復(fù)制發(fā)生在什么時候？2.在減數(shù)第一次分裂中染色體出現(xiàn)了哪些特殊的行為？第一次分裂的間期1、同源染色體配對——聯(lián)會(形成四分體)。2、四分體中非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換。3、同源染色體分離,分別移向細胞兩極，非同源染色體自由組合4、分裂產(chǎn)生的細胞中染色體數(shù)目減半。第21頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四1、減Ⅱ前期2、減Ⅱ中期3、減Ⅱ后期（6）減數(shù)第二次分裂:與有絲分裂過程基本相同第22頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四4、減Ⅱ末期次級精母細胞精子精細胞變形注：變形不屬于減數(shù)分裂的過程變形：精細胞要經(jīng)過復(fù)雜的變形才成為精子。精子呈蝌蚪狀，頭部含有細胞核，尾長，能夠擺動。第23頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四

整個過程細胞中沒有同源染色體存在，染色體不再復(fù)制.每條染色體的著絲點分裂，姐妹染色單體分開。減數(shù)第二次分裂的特點第24頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四精原細胞精細胞精子變形精原細胞的減數(shù)分裂初級精母細胞次級精母細胞第25頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四返回第26頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四3、染色體變化曲線次級精母細胞精原細胞初級精母細胞精子細胞42N84N第27頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四次級精母細胞精原細胞4、DNA變化曲線初級精母細胞精子細胞482N4N第28頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四485、染色單體變化曲線次級精母細胞精原細胞初級精母細胞精子細胞4N2N第29頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四三、卵細胞的形成過程1.形成場所：人和其他哺乳動物的卵細胞是在卵巢中形成的。卵巢位于腹腔內(nèi)，內(nèi)部有許多發(fā)育程度不同的卵泡，位于卵泡中央的一個細胞就是卵細胞。卵細胞電鏡照片第30頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四2.過程：卵細胞第一極體次級卵母細胞第二極體卵原細胞復(fù)制聯(lián)會同源染色體分離著絲點分裂著絲點分裂初級卵母細胞第31頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四精子卵細胞部位動物睪丸，植物花藥動物卵巢，植物胚囊減數(shù)第一次分裂1個精原細胞1個初級精母細胞2個次級精母細胞（等大）3.精子與卵細胞的形成比較減數(shù)第二次分裂2個次級精母細胞

4個精細胞第32頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四精子卵細胞是否變形

4個精細胞

4個精子不需變形細胞質(zhì)的分裂分配情況兩次分裂都均等只有減數(shù)第二次分裂中第一極體分裂均等，其他分裂皆不均等分裂結(jié)果1個精原細胞

4個精子（生殖細胞）

1個卵原細胞

1個卵細胞+3個極體（生殖細胞）（退化消失）第33頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四精子卵細胞相同點(1)染色體的行為和數(shù)目變化的過程是一樣的，表現(xiàn)在：①染色體都是在減Ⅰ的間期復(fù)制；②減Ⅰ都是同源染色體聯(lián)會、均分；③減Ⅱ都是著絲點分裂，姐妹染色單體分開(2)產(chǎn)生的子細胞數(shù)目都是4個，且細胞中染色體數(shù)目減半第34頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四4.精子與卵細胞形成的過程中有關(guān)細胞的鑒別判斷方法：初級卵母細胞初級精母細胞次級卵母細胞次級精母細胞或極體第35頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四有絲分裂與減數(shù)分裂圖像的識別有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂前期(1)有絲分裂與減數(shù)分裂主要分裂時期的細胞圖像（以二倍體生物為例）①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的排列方式不同；①與③、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體。第36頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂中期后期①與②的主要區(qū)別在于同源染色體的行為特點不同；①與③、②與③的主要區(qū)別在于有無同源染色體。①與②比較：①中染色單體分離，②中同源染色體分離；①與③比較：①中有同源染色體，③中無同源染色體。第37頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四一數(shù)染色體數(shù)目奇數(shù)偶數(shù)二看同源染色體有同源染色體無同源染色體三判斷同源染色體行為無同源染色體行為（有絲分裂）聯(lián)會、四分體、分離（減Ⅰ）減Ⅱ減Ⅱ減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別技巧：一數(shù)二看三判斷第38頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四課本P22一、基礎(chǔ)題1.（1）√（2）×（3）×（4）×2.B3.D4.（1）①這個細胞正在進行減數(shù)分裂。因為該細胞中出現(xiàn)了四分體。②該細胞有4條染色體，8條染色單體。③該細胞有2對同源染色體。其中A與C，A與D，B與C，B與D是非同源染色體。④細胞中a與a’，b與b’，c與c’，d與d’是姐妹染色單體⑤該細胞分裂完成后，子細胞中有2條染色體⑥（2）①4②B,D③B,C第39頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四二、拓展題提示：不一定。假如減數(shù)分裂過程中發(fā)生異常情況，比如減數(shù)分裂第一次分裂時聯(lián)會的同源染色體，有一對或幾對沒有分別移向兩極而是集中到一個次級精（卵）母細胞中，再經(jīng)過減數(shù)分裂第二次分裂產(chǎn)生的精子或卵細胞中的染色體就會比正常的多一條或幾條。再如減數(shù)分裂過程（無論第一次分裂還是第二分裂）中，染色體已移向細胞兩極，但因某種原因細胞未分裂成兩個子細胞，這樣就可能出現(xiàn)精子或卵細胞中染色體加倍的現(xiàn)象。第40頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四一.配子中染色體組合的多樣性（不考慮交叉互換）1．含一對同源染色體的精（卵）原細胞（圖1）形成的配子精（卵）原細胞個數(shù)配子個數(shù)配子種類1個精原細胞1個卵原細胞m個精原細胞m個卵原細胞4m41m2種：A和a1種：A或a2種：A和a2種：A和a二、受精作用第41頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四2．含兩對同源染色體的精（卵）原細胞（圖2）形成的配子精（卵）原細胞個數(shù)配子個數(shù)配子種類1個精原細胞1個卵原細胞m個精原細胞m個卵原細胞4m41m2種:AB和ab或Ab和aB

1種:AB或Ab或aB或ab

4種：AB和Ab和aB和ab4種：AB和Ab和aB和ab3．含n對同源染色體的精（卵）原細胞（圖3）形成的配子精（卵）原細胞個數(shù)配子個數(shù)配子種類1個精原細胞1個卵原細胞m個精原細胞m個卵原細胞4m41m2種(多種情況)1種(多種情況)2n2n第42頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四①對于一個含有n對同源染色體的精原細胞而言，可能產(chǎn)生的精子種類為2n

種，而實際上只能產(chǎn)生其中的兩種。特別提醒：③若考慮交叉互換，會增加配子的種類，如一個含n對同源染色體的生物產(chǎn)生配子種類會大于2n種。②對于一個含有n對同源染色體的卵原細胞而言，可能產(chǎn)生的卵細胞種類也為2n種，但實際上只能產(chǎn)生其中的一種。第43頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四二.受精作用1.概念：精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。2.過程：精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面→卵細胞的細胞膜會發(fā)生復(fù)雜的生理反應(yīng)，以阻止其他精子再進入→精子的細胞核與卵細胞的細胞核相融合→二者的染色體會合在一起。3.結(jié)果：受精卵中的染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細胞的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子（父方），另一半來自卵細胞（母方）。第44頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四①同一雙親的后代呈現(xiàn)多樣性，這種多樣性有利于生物在自然選擇中進化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性。⑵受精過程中卵細胞和精子的結(jié)合具有隨機性。原因：⑴減數(shù)分裂形成的配子，染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致不同配子遺傳物質(zhì)的差異。4.意義：第45頁，共51頁，2023年，2月20日，星期四②