減數(shù)分裂中的染色體行為

第二章染色體與遺傳

第一節(jié)減數(shù)分裂中的染色體行為浙科版必修2魏斯曼預(yù)言

與孟德爾同時(shí)代的德國生物學(xué)家魏斯曼（A.Weismann，1834—1914）從理論上預(yù)測：在卵細(xì)胞和精子成熟的過程中，必然有一個(gè)特殊的過程使染色體數(shù)目減少一半；受精時(shí)，精子和卵細(xì)胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。實(shí)際上這個(gè)特殊的過程就是減數(shù)分裂。新個(gè)體？受精卵何種分裂有絲分裂卵細(xì)胞何種作用受精作用精子何種分裂減數(shù)分裂父方母方464646462323從細(xì)胞水平上來看，人是怎樣誕生的？一、染色體1、染色質(zhì)與染色體的關(guān)系⑴染色質(zhì)和染色體是由哪兩種物質(zhì)構(gòu)成的？DNA分子和蛋白質(zhì)⑵在有絲分裂間期，染色質(zhì)呈什么樣的形態(tài)？在光學(xué)顯微鏡下能看到嗎？

⑶在有絲分裂的前期和末期，染色質(zhì)和染色體是怎樣互相轉(zhuǎn)變的？你能用一句話概括染色質(zhì)和染色體的關(guān)系嗎？呈細(xì)長的絲狀，不能在光學(xué)顯微鏡下看到高度螺旋化，解開螺旋，是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)在每條染色體上有一個(gè)縊縮的部位，叫著絲粒。

染色體的形態(tài)類型中間著絲粒染色體近端著絲粒染色體端著絲粒染色體2、染色體與著絲粒

3、染色體的數(shù)目、形態(tài)、大小和著絲粒的位置人類體細(xì)胞染色體圖解

在正常情況下，每一種生物的細(xì)胞核內(nèi)，染色體的形態(tài)、大小和著絲粒的位置等都是相對恒定的，它們是人們識別染色體的重要標(biāo)志。探究一：

1883年，比利時(shí)學(xué)者比耐登（E.vanBeneden）在研究馬蛔蟲受精作用時(shí)觀察到，精子和卵細(xì)胞中含有數(shù)目相同的染色體，這些染色體通過受精作用傳給子代。那么你認(rèn)為生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞中的染色體數(shù)目有何關(guān)系？為什么？

生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半。假若生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目不是體細(xì)胞中的一半，那么生物每繁殖一代，后代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目就會(huì)發(fā)生變化。

表2-1常見動(dòng)植物的染色體數(shù)目生物體細(xì)胞（2n）生殖細(xì)胞（n）生物體細(xì)胞（2n）生殖細(xì)胞（n）人4623洋蔥168狗7839大麥147果蠅84小麥4221獼猴4221豌豆147馬6432玉米2010兔4422水稻2412

在正常情況下，每一種生物的細(xì)胞核內(nèi)，染色體的數(shù)目是相對恒定的，且生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半。

減數(shù)分裂的概念（1）范圍：（2）時(shí)期：（3）特點(diǎn)：（4）結(jié)果：有性生殖的生物由原始生殖細(xì)胞形成成熟生殖細(xì)胞的過程細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，染色體只復(fù)制一次新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目，比原始的生殖細(xì)胞減少一半——是一種特殊的有絲分裂二、減數(shù)分裂過程中的染色體行為二、減數(shù)分裂過程中的染色體行為染色體行為：1、精子的形成部位曲細(xì)精管精原細(xì)胞（原始生殖細(xì)胞）精細(xì)胞（成熟生殖細(xì)胞）精子變形減數(shù)分裂產(chǎn)生指在細(xì)胞周期中染色體在形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面表現(xiàn)出來的規(guī)律性的變化。間期染色體復(fù)制一次前期Ⅰ初級精母細(xì)胞間期精原細(xì)胞（原始生殖細(xì)胞）間期初級精母細(xì)胞減Ⅰ前期同源染色體的兩兩配對現(xiàn)象叫做聯(lián)會(huì)。

聯(lián)會(huì)后的每對同源染色體含有四個(gè)染色單體叫做四分體。一個(gè)四分體另一個(gè)四分體第一次分裂（MⅠ）前期Ⅰ同源染色體指一個(gè)來自父方，另一個(gè)來自母方，形態(tài)、大小一般相同的一對染色體。B1A2A1B2四分體

配對后每對同源染色體含有四條染色單體，稱為四分體。前期Ⅰ初級精母細(xì)胞1個(gè)四分體=1對同源染色體=條染色單體=個(gè)DNA

44聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。1、A和B，C和D2、A和C，A和DB和C，B和D3、a和a’，b和b’c和c’，d和d’4、a和b，a和b’a’和b，a’和b’c和d，c和d’c’和d，c’和d’下圖中的各染色體或染色單體分別是什么關(guān)系?非姐妹染色單體：一對同源染色體中，分別位于兩條染色體上的染色單體。染色體的交叉互換四分體中相鄰的非姐妹染色單體常常發(fā)生交叉互換

交叉互換指同源染色體的非姐妹染色單體之間交換片段交叉互換特點(diǎn)：同源染色體排列在赤道面兩側(cè)看一看，想一想，跟有絲分裂中期有何不同？第一次分裂（MⅠ）中期Ⅰ前期Ⅰ初級精母細(xì)胞中期Ⅰ初級精母細(xì)胞第一次分裂（MⅠ）后期Ⅰ中期Ⅰ初級精母細(xì)胞后期Ⅰ初級精母細(xì)胞特點(diǎn)：同源染色體分離（著絲粒不分裂）那么，非同源染色體會(huì)怎樣？每對同源染色體彼此分離，在紡錘絲的牽引下分別移向兩極，結(jié)果細(xì)胞的每一極只得到每對同源染色體中的１條。減Ⅰ后期減Ⅰ中期有絲分裂后期非同源

染色體組合一自由組合ＡＢa

bＡbaＢ組合二組合一組合二同源染色體分離的同時(shí)非同源染色體自由組合。組合方式（或產(chǎn)生的配子種類）=2n（n為同源染色體的對數(shù)）第一次分裂結(jié)束形成兩個(gè)子細(xì)胞。減Ⅰ后期1.減Ⅱ前期2.減Ⅱ中期染色體的著絲粒排列在細(xì)胞中央的赤道板上。第二次分裂（MⅡ）2.減Ⅱ中期3.減Ⅱ后期著絲粒分裂為二，兩個(gè)姐妹染色單體分開成為兩條染色體，分別移向兩極。染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)地分裂兩次三、精子與卵細(xì)胞的產(chǎn)生和受精間期減數(shù)分裂減Ⅰ減Ⅱ間期：完成染色體復(fù)制減Ⅰ前期減Ⅰ中期減Ⅰ后期減Ⅰ末期減Ⅱ前期無同源染色體，染色體散亂排列減Ⅱ中期染色體著絲點(diǎn)排列在赤道板上減Ⅱ后期染色體著絲點(diǎn)分裂減Ⅱ末期聯(lián)會(huì)四分體（交叉互換）同源染色體排在赤道板同源染色體分離染色體數(shù)目減半場所卵巢卵原細(xì)胞（1個(gè)）卵細(xì)胞（1個(gè)）減數(shù)分裂卵細(xì)胞的形成過程聯(lián)會(huì)四分體同源染色體分離著絲粒分裂染色體復(fù)制不同點(diǎn)：卵細(xì)胞與精子形成過程的異同相同點(diǎn)：１、都是在生殖腺中進(jìn)行；與生殖細(xì)胞的形成有關(guān)。２、染色體、DNA分子變化過程與結(jié)果完全相同。１、間期精原細(xì)胞→初級精母細(xì)胞僅稍稍增大。卵原細(xì)胞→初級卵母細(xì)胞貯存大量卵黃，體積增大很多倍。２、精子形成時(shí)兩次分裂都是均等分裂，產(chǎn)生四個(gè)精子細(xì)胞。卵細(xì)胞形成時(shí)兩次都是不均等分裂，只產(chǎn)生一個(gè)卵細(xì)胞和三個(gè)極體。３、精子細(xì)胞須經(jīng)變形才成為有受精能力精子，卵細(xì)胞不需經(jīng)過變形即有受精能力。４、精子在睪丸中形成，卵細(xì)胞在卵巢中形成。

容易出錯(cuò)的地方1、原始生殖細(xì)胞：精原細(xì)胞和卵原細(xì)胞——不是真正的生殖細(xì)胞（染色體數(shù)目和體細(xì)胞一樣）2、成熟的生殖細(xì)胞：精子和卵細(xì)胞——才是真正的生殖細(xì)胞（染色體數(shù)目只有體細(xì)胞的一半）

特別應(yīng)注意的地方1、有兩次分裂（第一次和第二次）。2、第一次分裂中在精原細(xì)胞時(shí)染色體復(fù)制（DNA加倍而染色體數(shù)目不變）；出現(xiàn)同源染色體配對；結(jié)束時(shí)染色體、DNA減半。3、第二次分裂就是一次有絲分裂，結(jié)束時(shí)染色體不再減半而DNA再減半，結(jié)果染色體和DNA數(shù)目都是精原細(xì)胞的一半。4、形成的精細(xì)胞需經(jīng)過變形才形成精子。一個(gè)細(xì)胞中DNA數(shù)量分裂間期分裂期分裂間期分裂期分裂間期分裂期減數(shù)分裂過程中的染色體變化分裂間期RDⅠRDⅡ分裂間期RDⅠRDⅡ受精的概念：精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過程卵細(xì)胞n受精卵核2n卵核n+精子核n實(shí)質(zhì):精子細(xì)胞核與卵細(xì)胞核融合，精子細(xì)胞核內(nèi)的n條染色體與卵細(xì)胞內(nèi)的n條染色體合在一起形成具有2n條染色體的受精卵細(xì)胞核。+精子n受精作用進(jìn)入卵細(xì)胞的只是精子的頭部（細(xì)胞核）；受精卵的細(xì)胞質(zhì)幾乎都來自卵細(xì)胞。(母本)高等動(dòng)物(2N)(父本)受精卵(2N)卵細(xì)胞(N)精子(N)減數(shù)分裂減數(shù)分裂有絲分裂受精作用減數(shù)分裂和受精作用的意義1.保證前后代染色體數(shù)目的恒定2.引起后代變異類型的多樣性雄性

親本雌性

親本2N減裂減裂精子卵細(xì)胞N受精卵受

精2N有性生殖子代

個(gè)體有絲分裂細(xì)胞分化2N個(gè)體發(fā)育1、減數(shù)分裂和受精作用保持生物染色體數(shù)目的恒定；2、減數(shù)分裂為生物的變異提供了可能。減數(shù)分裂的意義減數(shù)分裂與有絲分裂的區(qū)別比較項(xiàng)目減數(shù)分裂有絲分裂發(fā)生的場所染色體復(fù)制細(xì)胞分裂子細(xì)胞染色體數(shù)子細(xì)胞類型同源染色體聯(lián)會(huì)同源染色體分離非同源染色體

自由組合只在生殖腺內(nèi)（原始生殖細(xì)胞）全身各處（體細(xì)胞）一次一次一次兩次比母細(xì)胞減半與母細(xì)胞相同2個(gè)體細(xì)胞有有有無無無1個(gè)(卵)或4個(gè)(精子)對于細(xì)胞分裂圖像的鑒別，還可以概括如下：★一看染色體的數(shù)目(奇偶性)；★二看有無同源染色體；★三看有無同源染色體的行為——聯(lián)會(huì)、四分體、分離。這種方法簡稱三看鑒別法。減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別一數(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(huì)、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1.下列細(xì)胞中，不含有同源染色體的是（）A.受精卵B.口腔上皮細(xì)胞C.初級精母細(xì)胞D.次級精母細(xì)胞

2.果蠅的體細(xì)胞中含有8條染色體，則果蠅的初級精母細(xì)胞中含有的四分體的個(gè)數(shù)和精子中含有的同源染色體的對數(shù)分別是（）Ａ．8，4Ｂ．4，8Ｃ．4，0Ｄ．4，43.某生物有絲分裂后期，細(xì)胞內(nèi)有32個(gè)染色體，則該生物配子中的染色體數(shù)是（）Ａ．64個(gè)Ｂ．32個(gè)Ｃ．16個(gè)Ｄ．8個(gè)練習(xí)4、在減數(shù)分裂過程中，染色體數(shù)目減半發(fā)生在A.減數(shù)第一次分裂B.減數(shù)第二次分裂C.減數(shù)分裂間期