
第2節(jié) 減數(shù)分裂和受精作用
(第1課時)
1.減數(shù)分裂存在的猜測①科學(xué)家;②理論預(yù)測;③證實
2.減數(shù)分裂的概念①范圍;②時間;③特點;④結(jié)果
3.精子的形成過程①場所;②過程1)減數(shù)分裂前的間期;2)減數(shù)分裂I;3)減數(shù)分裂II;4)精子的變形
在腐爛的水果周圍??煽吹斤w舞的果蠅。果蠅的生長周期短繁殖快,染色體少且容易觀察,是遺傳學(xué)上常用的實驗材料?! ∮覉D是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。
配子的染色體與體細胞的染色體有什么差別?針對這幅圖,你還能提出什么問題或猜想?
配子中的染色體與體細胞的染色體的區(qū)別在于:(1)配子中的染色體數(shù)目是體細胞中的一半;(2)配子的染色體是由體細胞的每對同源染色體中的一條組合而成的。
有絲分裂:產(chǎn)生體細胞的分裂方式
成熟生殖細胞:指精子和卵細胞或雄配子和雌配子。
體細胞:除生殖細胞外構(gòu)成機體的細胞都叫體細胞。構(gòu)成人體的體細胞有200多種,如神經(jīng)細胞、肌肉細胞、血細胞等。
原始生殖細胞:指精原細胞或卵原細胞
拓展:體細胞、原始生殖細胞、成熟生殖細胞
細胞有絲分裂的重要意義:是將親代細胞的染色體經(jīng)過復(fù)制(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后,精確的平均分配到兩個子細胞中。由于染色體上有遺傳物質(zhì)DNA,因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性,細胞的有絲分裂對于細胞的生命細胞的遺傳有重要意義。
與孟德爾同時代的德國動物學(xué)家魏斯曼。
在精子和卵細胞成熟的過程中,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,染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。
其他科學(xué)家通過顯微鏡觀察證實了魏斯曼預(yù)言的過程是一種特殊方式的有絲分裂:減數(shù)分裂。
減數(shù)分裂是進行有性生殖的生物,在產(chǎn)生成熟的生殖細胞時進行的染色體數(shù)目減半的細胞分裂。在減數(shù)分裂前,染色體復(fù)制一次,而細胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)分裂兩次。減數(shù)分裂的結(jié)果是,成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半。
減數(shù)分裂的概念(教材P22)
生殖期---性成熟個體
閱讀教材P19-20,回答下列問題
人和其他動物精子形成的具體場所?精原細胞來源于哪種分裂方式?進行減數(shù)分裂的細胞有沒有細胞周期?染色體復(fù)制、數(shù)目減半的時期、原因?減數(shù)分裂每個時期的特征?
場所:睪丸(人和哺乳動物)睪丸中有許多彎彎曲曲的曲細精管。曲細精管中有大量的雄性原始生殖細胞——精原細胞。精原細胞通過有絲分裂進行增殖。每個精原細胞中的染色體數(shù)目與體細胞相同。當雄性動物性成熟時,睪丸里的一部分精原細胞就開始進行減數(shù)分裂。
精原細胞(原始生殖細胞)
減數(shù)分裂Ⅰ(減數(shù)第一次分裂)
減數(shù)分裂Ⅱ(減數(shù)第二次分裂)
精子的形成過程②過程1:減數(shù)分裂前的間期
①細胞略微膨大 ②染色體的復(fù)制(DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成) ③ DAN含量倍增,姐妹染色單體形成,染色體數(shù)目不變
精原細胞 (原始生殖細胞)
精子的形成過程②過程2:減數(shù)分裂I
(1)減數(shù)分裂Ⅰ(減數(shù)第一次分裂)前期
特點:①核膜、核仁消失,染色體、紡錘體出現(xiàn) ②同源染色體聯(lián)會,形成四分體 ③同源染色體的非姐妹染色單體常發(fā)生互換
有絲分裂過程中存在同源染色體但不發(fā)生聯(lián)會
1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體
【注意】①人類性染色體X和Y是同源染色體,但形狀大小不相同②有絲分裂過程中存在同源染色體,但不發(fā)生聯(lián)會, 即同源染色體只在減數(shù)分裂發(fā)生聯(lián)會
聯(lián)會:同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象;
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;
(一般用不同的顏色來表示)
判斷(1)同源染色體形狀、大小一定相等 (2)形狀、大小相等的一定是同源染色體 (3)一條來自于父方,一條來自于母方的兩條染色體一定是同源染色體 (4)能夠相互配對的染色體一定是同源染色體 (5)對于雄性哺乳動物來說,同源染色體只存在于精原細胞中,而不存在于其他體細胞 (6)果蠅體細胞在有絲分裂過程中會形成四分體
AC、BD、AD、BC
ab a’b’ cd’ c’d
aa’ bb’ cc’ dd’
同源染色體非同源染色體姐妹染色單體非姐妹染色單體
互換:四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體之間發(fā)生部分片段的交換現(xiàn)象。
區(qū)別有絲分裂前期:DNA數(shù)?染色體數(shù)?染色單體數(shù)目?
(2)減數(shù)分裂Ⅰ(減數(shù)第一次分裂)中期
有絲分裂中期染色體行為又是怎樣的?
特點:各對同源染色體排列在赤道板兩側(cè) 著絲粒都附著在紡錘絲上
(3)減數(shù)分裂Ⅰ(減數(shù)第一次分裂)后期
【思考】移向細胞兩極的染色體組合只能是一條紅的和一條黑的嗎?
特點①同源染色體分離②非同源染色體自由組合③染色體數(shù)目不變
特點 ①細胞膜向內(nèi)凹陷,從中央縊裂,1個細胞分裂為2個子細胞(次級精母細胞)②末期結(jié)束同源染色體分配到兩個子細胞中,染色體數(shù)目減半
減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ(末期結(jié)束)
(4)減數(shù)分裂Ⅰ末期
1.同源染色體聯(lián)會2.四分體交叉互換
次級精母細胞思考:染色體有何變化?減半且無同源染色體。
思考:減Ⅰ后期的主要變化是什么? 同源染色體分離,非同源染色體自由組合。
精子的形成過程②過程3:減數(shù)分裂II
減數(shù)分裂Ⅱ與有絲分裂對比:
減Ⅱ間期:很短或無,染色體不再復(fù)制減Ⅱ前期:染色體散亂分布于細胞中減Ⅱ中期:染色體著絲粒排列在赤道板上
減Ⅱ后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下向細胞兩極移動。減Ⅱ末期:兩個次級精母細胞分裂成四個精細胞
減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ之間
注意:(1)通常沒有間期,或者間期很短,(2)染色體不再復(fù)制。減數(shù)分裂Ⅱ說明:減數(shù)分裂Ⅱ中染色體行為變化同有絲分裂,只是細胞中已無同源染色體,染色體數(shù)已經(jīng)減半
精細胞的變形對于受精作用有什么意義?
精細胞的變形是指由精細胞變?yōu)榫拥倪^程,變形后的精子具備了游向卵細胞并進行受精作用的能力
精子的形成過程②過程4:精子的變形
過程:細胞核→精子頭的主要部分高爾基體→頭部的頂體中心體→精子的尾巴線粒體→線粒體鞘其他物質(zhì)→原生質(zhì)滴
總結(jié)2:減數(shù)分裂I與減數(shù)分裂II的區(qū)別
小結(jié)3:精子形成的過程各時期的特點
精子形成的順序依次是:
(1)寫出圖中各種細胞的名稱:a.______ __,b. ,c.________,d. ,e. 。(2)染色體數(shù)目減半發(fā)生在圖中 過程中,染色單體消失發(fā)生在圖中 過程中。
1.如圖是減數(shù)分裂過程中某個時期的模式圖。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.該過程發(fā)生于減數(shù)分裂Ⅰ過程中B.配對后的染色體將進行復(fù)制C.只有同源染色體才能配對D.配對后形成的每個四分體含有4個核DNA分子
2.若某動物的精子內(nèi)含有10條染色體,它體內(nèi)的一個細胞含有20條染色體,且不存在染色單體,則該細胞可能正在A.進行有絲分裂 B.進行減數(shù)分裂ⅠC.發(fā)生同源染色體的分離 D.進行減數(shù)分裂Ⅱ
3.關(guān)于下圖的敘述,不正確的是A.在減數(shù)分裂Ⅰ前期,④與⑦、⑤與⑥聯(lián)會,形成兩個四分體B.在減數(shù)分裂Ⅰ后期,移向同一極的染色體均含同 源染色體C.④是一條染色體,包含兩條染色單體①和③,它 們通過一個著絲粒②相連D.細胞中含有兩對同源染色體,其中④和⑦為一對同源染色體
4.聯(lián)會復(fù)合體(SC)是減數(shù)分裂過程中在一對同源染色體之間形成的一種梯狀結(jié)構(gòu)。如果在減數(shù)分裂Ⅰ前期的早期抑制DNA合成或蛋白質(zhì)合成,則SC不能形成,并將導(dǎo)致同源染色體的配對過程受阻,也不會發(fā)生同源染色體的互換。研究發(fā)現(xiàn),用RNA酶處理可使SC結(jié)構(gòu)破壞,在減數(shù)分裂Ⅰ前期的晚期聯(lián)會復(fù)合體解體消失。下列有關(guān)敘述錯誤的是A.細胞減數(shù)分裂Ⅰ前期可能合成某些DNAB.SC在姐妹染色單體分離時發(fā)揮重要作用C.SC只會在減數(shù)分裂過程中發(fā)揮作用D.SC的基本組成單位中可能有氨基酸
5.下列①~④為動物生殖細胞形成過程中某些時期的示意圖。按分裂時期的先后排序,正確的是
A.①②③④ B.②①④③C.③④②① D.④①③②
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