《生物學(xué)》必修2-2.1減數(shù)分和受精作用裂

第二章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)減數(shù)分裂和受精作用問(wèn)題探討生物的繁殖方式二分裂——細(xì)菌、硅藻、原生動(dòng)物等單細(xì)胞生物問(wèn)題探討生物的繁殖方式出芽生殖——酵母菌、水螅等低等動(dòng)物。問(wèn)題探討生物的繁殖方式孢子生殖——真菌、孢子植物等。問(wèn)題探討生物的繁殖方式營(yíng)養(yǎng)生殖——草莓匍匐枝、土豆的塊莖等。問(wèn)題探討生物的繁殖方式有性生殖——高等動(dòng)、植物等。問(wèn)題探討多數(shù)生物體的發(fā)育的起點(diǎn)是一個(gè)受精卵受精卵新個(gè)體有絲分裂細(xì)胞分化如果精子和卵細(xì)胞是通過(guò)有絲分裂產(chǎn)生的，那么子代體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是：4646新個(gè)體464692有絲分裂問(wèn)題探討1866年，奧地利修道士孟德?tīng)枺?822—1884）發(fā)表論文《植物雜交試驗(yàn)》，里面詳細(xì)論述了他八年來(lái)做豌豆雜交實(shí)驗(yàn)時(shí)所發(fā)現(xiàn)的遺傳規(guī)律。其中有關(guān)遺傳的分離定律認(rèn)為，控制生物性狀的物質(zhì)名為“遺傳因子”并且在細(xì)胞中成對(duì)存在，在形成配子的時(shí)候，成對(duì)的遺傳因子彼此分離，進(jìn)入到不同的配子中。問(wèn)題探討德國(guó)生物學(xué)家魏斯曼的預(yù)測(cè)在卵細(xì)胞和精子成熟的過(guò)程中，必然有一個(gè)特殊的過(guò)程使染色體數(shù)目減少一半；受精時(shí)，精子與卵細(xì)胞融合，恢復(fù)正常的染色體數(shù)目。4646新個(gè)體232346特殊分裂？精子的形成過(guò)程精子的形成過(guò)程精原細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ精細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞精細(xì)胞精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂前的間期①完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。②每條染色體都形成兩個(gè)姐妹染色單體。③精原細(xì)胞體積適度增大，形成初級(jí)精母細(xì)胞。精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——前期①聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)形成四分體。同源染色體:形狀和大小一般相同，一條來(lái)自父方、一條來(lái)自母方的兩條配對(duì)的染色體。四分體:聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體含有四條染色單體，叫作四分體。精子的形成過(guò)程1234AA′aa′BbB′b′左圖共有____個(gè)四分體，___和___、___和___就是一對(duì)同源染色體；1和3、1和4、2和3、2和4是_______染色體。___和___、___和___、___和___、___和___互為姐妹染色單體；A和a、A和a'、B和b、B和b'為_(kāi)______________。21234非同源aa′AA′bb′BB′非姐妹染色單體精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——前期①聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)形成四分體；②四分體中的非姐妹染色單體可以發(fā)生互換。同源染色體中非姐妹染色單體之間發(fā)生染色體片段的交換。精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——中期同源染色體排列在細(xì)胞中央赤道板兩側(cè)，每條染色體的著絲粒都附著在紡錘體上。減數(shù)分裂Ⅰ：同源染色體中每條染色體著絲粒附著一條紡錘絲有絲分裂：每條染色體著絲粒附著兩條紡錘絲精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，并移向兩極。精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——后期精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——末期細(xì)胞的每一極只得到各對(duì)同源染色體中的一條，一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞將形成兩個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞。精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——前期次級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ與減數(shù)分裂Ⅱ之間通常無(wú)間期或間期很短，染色體不復(fù)制。染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，散亂分布于細(xì)胞內(nèi)，此時(shí)無(wú)同源染色體。精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——中期染色體著絲粒排列在赤道板上。精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——后期著絲粒分裂，染色單體分離，染色體數(shù)目暫時(shí)加倍，成為子染色體，移向細(xì)胞兩極。精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——末期移動(dòng)到兩極的染色體解旋，每個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞最終將形成兩個(gè)精細(xì)胞。精子的形成過(guò)程精子變形精細(xì)胞經(jīng)過(guò)變形，濃縮細(xì)胞質(zhì)，形成蝌蚪狀的精子，頭部含有細(xì)胞核，尾長(zhǎng)，能夠擺動(dòng)。精細(xì)胞精子精子的形成過(guò)程一個(gè)精原細(xì)胞減數(shù)分裂的結(jié)果是形成四個(gè)精子卵細(xì)胞的形成過(guò)程卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂前的間期①完成DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。②每條染色體都形成兩個(gè)姐妹染色單體。③卵原細(xì)胞體積適度增大，形成初級(jí)卵母細(xì)胞。卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——前期①聯(lián)會(huì)：同源染色體兩兩配對(duì)形成四分體；②四分體中的非姐妹染色單體可以發(fā)生互換。同源染色體中非姐妹染色單體之間發(fā)生染色體片段的交換。卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——中期同源染色體排列在細(xì)胞中央赤道板兩側(cè)，每條染色體的著絲粒都附著在紡錘體上。減數(shù)分裂Ⅰ：同源染色體中每條染色體著絲粒附著一條紡錘絲卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——后期同源染色體分離，非同源染色體自由組合，并移向兩極。卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ——末期細(xì)胞的每一極只得到各對(duì)同源染色體中的一條，一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞將形成一大一小兩個(gè)的細(xì)胞，大的叫作次級(jí)卵母細(xì)胞，小的稱(chēng)為（第一）極體。卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——前期次級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ與減數(shù)分裂Ⅱ之間通常無(wú)間期或間期很短，染色體不復(fù)制。染色質(zhì)高度螺旋化形成染色體，散亂分布于細(xì)胞內(nèi)，此時(shí)無(wú)同源染色體。（第一）極體卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——中期染色體著絲粒排列在赤道板上。卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——后期著絲粒分裂，染色單體分離，染色體數(shù)目暫時(shí)加倍，成為子染色體，移向細(xì)胞兩極。卵細(xì)胞的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ——末期移動(dòng)到兩極的染色體解旋，次級(jí)卵母細(xì)胞最終將形成一大一小兩個(gè)細(xì)胞，大的叫作卵細(xì)胞，小的叫作（第二）極體，（第一）極體形成兩個(gè)等大的（第二）極體。（第二）極體卵細(xì)胞卵細(xì)胞的形成過(guò)程一個(gè)卵原細(xì)胞減數(shù)分裂的結(jié)果是形成一個(gè)卵細(xì)胞和三個(gè)極體，三個(gè)極體不久后也全都退化消失。精子與卵細(xì)胞的形成過(guò)程比較不變形變形一個(gè)卵原細(xì)胞→一個(gè)卵細(xì)胞+三個(gè)極體一個(gè)精原細(xì)胞→四個(gè)精子細(xì)胞質(zhì)不均等分裂細(xì)胞質(zhì)均等分裂卵巢睪丸染色體的行為變化相同：即在間期染色體先復(fù)制，在第一次分裂時(shí)同源染色體聯(lián)會(huì)，形成四分體，非姐妹染色體互換，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，第一次分裂結(jié)束后染色體數(shù)目減半；第二次分裂時(shí)著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分離。變形子細(xì)胞數(shù)分裂方式場(chǎng)所不同點(diǎn)相同點(diǎn)卵細(xì)胞的形成過(guò)程精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂與有絲分裂的比較4個(gè)精子1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體2個(gè)體細(xì)胞1次1次有聯(lián)會(huì)、互換、分離等行為無(wú)染色體數(shù)目減半親、子代細(xì)胞染色體數(shù)目相等2次1次原始生殖細(xì)胞體細(xì)胞形成子細(xì)胞情況染色體復(fù)制次數(shù)同源染色體行為染色體數(shù)目變化細(xì)胞分裂的次數(shù)進(jìn)行分裂的細(xì)胞減數(shù)分裂有絲分裂判斷減數(shù)分裂及有絲分裂的各時(shí)期排赤道板（中期）同源染色體著絲粒減I中，看同源無(wú)同源有同源減II中有絲中減I中減II中有絲中判斷減數(shù)分裂及有絲分裂的各時(shí)期兩分開(kāi)（后期）同源染色體著絲粒無(wú)同源有同源減I后減II后有絲后有絲后減I后減II后，看同源（子細(xì)胞）減數(shù)分裂相關(guān)物質(zhì)變化曲線(xiàn)2N4NN間

前

中

后

末

前

中

后

末

時(shí)期核DNA核DNA的數(shù)量變化曲線(xiàn)減數(shù)分裂相關(guān)物質(zhì)變化曲線(xiàn)每條染色體上DNA變化曲線(xiàn)12間

前

中

后

末

前

中

后

末

時(shí)期減數(shù)分裂相關(guān)物質(zhì)變化曲線(xiàn)染色體的數(shù)量變化曲線(xiàn)2N4NN間

前

中

后

末

前

中

后

末

時(shí)期染色體2N4NN間

前

中

后

末

前

中

后

末

時(shí)期染色單體減數(shù)分裂相關(guān)物質(zhì)變化曲線(xiàn)染色單體的數(shù)量變化曲線(xiàn)減數(shù)分裂相關(guān)物質(zhì)變化曲線(xiàn)DNA、染色體、染色單體……配子中染色體組合的多樣性（1）減數(shù)分裂過(guò)程中非同源染色體的自由組合a.一個(gè)含n對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類(lèi)型有2種；b.一個(gè)含n對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞類(lèi)型有1種，極體有2種；c.體細(xì)胞含有n對(duì)同源染色體的生物個(gè)體，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的配子類(lèi)型有2n種。（2）四分體時(shí)期有非姐妹染色單體的互換配子中染色體組合的多樣性互換使分裂產(chǎn)生的四個(gè)子細(xì)胞所含的遺傳物質(zhì)各不相同。aa’bb’配子中染色體組合的多樣性a.一個(gè)含n對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子類(lèi)型有4種；b.一個(gè)含n對(duì)同源染色體的卵原細(xì)胞，經(jīng)減數(shù)分裂產(chǎn)生的卵細(xì)胞類(lèi)型有1種，極體有3種；（2）四分體時(shí)期有非姐妹染色單體的互換受精作用精子卵細(xì)胞受精作用僅有一個(gè)精子能與卵細(xì)胞結(jié)合受精作用概念：過(guò)程：結(jié)果：精子和卵細(xì)胞相互識(shí)別、融合成為受精卵的過(guò)程。精子的頭部進(jìn)入卵細(xì)胞，尾部留在外面→卵細(xì)胞細(xì)胞膜外面出現(xiàn)了一層特殊的膜以阻止其他精