資源簡介

(共46張PPT)
減數分裂的相關概念、精子的形成過程
減數分裂
在腐爛的水果周圍常可看到飛舞的果蠅。果蠅的生長周期短，繁殖快，染色體少且容易觀察，是遺傳學上常用的實驗材料。下圖是黑腹果蠅雌雄個體的體細胞和配子的染色體示意圖。
問題探討
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？
配子的染色體與體細胞的染色體的區別在于：1.配子中的染色體數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。
：
回憶有絲分裂
細胞有絲分裂的重要意義：是將親代細胞的染色體經過復制（關鍵是DNA的復制）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DNA，因而在細胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩定性，細胞的有絲分裂對于細胞的生命細胞的遺傳有重要意義。
2N
4N
2N
間期
前期
中期
后期
末期
胞質分裂期
：
德國動物學家魏斯曼從理論上預測：在精子和卵細胞成熟時，必然有一個特殊的過程使染色體數目減少一半；受精時，精子和卵細胞融合，染色體數目恢復正常。魏斯曼的預言通過顯微鏡觀察得到證實。這個特殊的過程實際上是一種特殊方式的有絲分裂，叫作減數分裂。
7
14
28
7
14
7
14
14
7
：
減數分裂
：
減數分裂
受精
有絲
分裂
卵細胞
雌性
受精卵
母源染色體
父源染色體
精 子
二倍體后代
雄性
減數分裂：進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在這個過程中，染色體只復制一次，而細胞分裂兩次，結果是成熟生殖細胞中染色體的數目比原始生殖細胞減少了一半。
有性生殖過程
：
高等動植物細胞的減數分裂發生在有性生殖器官內。人和其他哺乳動物的精子是在睪丸中形成的。睪丸里有許多彎彎曲曲的曲細精管曲細精管中有大量精原細胞。
曲細精管
人的睪丸和精子示意圖
精原細胞是原始的雄性生殖細胞，通過有絲分裂進行增殖，每個精原細胞中的染色體數目都與體細胞的相同。
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分裂。
精子形成的過程
初級精母細胞
減數分裂前的間期：一部分精原細胞的體積增大，染色體復制，成為初級精母細胞。復制后的每條染色體都由兩條姐妹染色單體構成，由同一個著絲粒連接，此時的染色體呈染色質絲的狀態。
減數第一次分裂前的間期
精原細胞
：
：
精子形成的過程
初級精母細胞
減數第一次分裂的前期：初級精母細胞中原來分散的染色體縮短變粗并兩兩配對，細胞中的同源染色體兩兩配對叫聯會。聯會后的每對同源染色體含有四條姐妹染色單體，叫做四分體。
染色體
交叉互換
減數第一次分裂的前期
初級精母細胞
：
：
精子形成的過程
一對同源染色體
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
聯會：同源染色體兩兩配對的現象；
四分體：聯會后的每對同源染色體含有四條染色單體，叫做四分體；
1個四分體=1對同源染色體=2條染色體=4條染色單體
復制
姐妹染色單體
姐妹染色單體
一對同源染色體
一個四分體
：
精子形成的過程
交叉互換：四分體時期同源染色體的非姐妹染色單體發生部分片段的交換現象。
交叉互換
：
精子形成的過程
初級精母細胞
減數第一次分裂的中期：各對同源染色體排列在細胞中央的赤道板兩側，每條染色體的著絲粒都附著在紡錘絲上。
減數第一次分裂的中期
初級精母細胞
：
：
精子形成的過程
初級精母細胞
減數第一次分裂的后期：在紡錘絲的牽引下，配對的兩條同源染色體彼此分離，分別移向細胞兩極，這樣細胞的兩極只得到各對同源染色體中的一條。
減數第一次分裂的后期
初級精母細胞
：
：
精子形成的過程
初級精母細胞
減數第一次分裂的末期：在兩組染色體到達細胞的兩極后，一個初級精母細胞形成兩個次級精母細胞。細胞的每一極只得到各對同源染色體中的一條。
減數第一次分裂的末期
次級精母細胞
：
：
精子形成的過程
次級精母細胞
減數第二次分裂的前期：新細胞中再次形成紡錘體，紡錘絲與染色體相連，這時的染色體依然由姐妹染色單體組成。
減數第二次分裂的前期
次級精母細胞
：
：
精子形成的過程
次級精母細胞
減數第二次分裂的中期：紡錘絲牽引著著絲粒將染色體排列在赤道板上。
減數第二次分裂的中期
次級精母細胞
：
：
精子形成的過程
次級精母細胞
減數第二次分裂的后期：著絲粒一分為二，兩條姐妹染色單體分開，形成兩條子染色體。
減數第二次分裂的后期
次級精母細胞
：
：
精子形成的過程
次級精母細胞
減數第二次分裂的末期：在紡錘絲的牽引下，子染色體分別移向細胞兩極，隨著細胞的分裂進入兩個子細胞。
減數第二次分裂的末期
精細胞
：
：
精子形成的過程
精細胞
精細胞變形：精細胞經變形，形成蝌蚪狀的精子，分為頭部和尾部，頭部含有細胞核，尾長，能夠擺動。
精細胞變形
精子
：
：
精子形成的過程
減數分裂前的間期：染色體復制；
減數分裂Ⅰ的主要特征：同源染色體配對——聯會，形成四分體；四分體中的非姐妹染色單體可以發生互換；同源染色體分離，分別移向細胞的兩極；減數分裂過程中，染色體數目的減半發生在減數分裂Ⅰ ；
減數分裂Ⅱ的主要特征：每條染色體的著絲粒分裂，姐妹染色單體分開，分別移向細胞的兩極；
：
精子形成的過程
總結
卵細胞的形成過程、減數分裂過程中染色體、核DNA等數目變化規律及有絲分裂與減數分裂圖像辨析
減數分裂
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，內部有許多發育程度不同的卵泡，在卵泡中央的一個細胞將會發育成卵細胞。
：
卵細胞的形成過程
卵原細胞
MI初級卵母細胞
MII次級卵母細胞
極體
卵細胞
聯會
卵細胞的形成過程
精子的形成 卵細胞的形成
不同點 產生部位 睪丸 卵巢
原始生殖細胞 精原細胞 卵原細胞
是否變形 是 否
細胞質分裂是否均等 是 減I不均等分裂；次級卵母細胞減II時也不均等分裂，第一極體減II時均等分裂
結果 一個精原細胞經減數分裂產生4個精子 一個卵原細胞經減數分裂產生1個卵細胞和3個極體（核）
相同點 染色體的行為變化相同，即染色體先復制，在第一次分裂時同源染色體聯會，非姐妹染色體交叉互換，同源染色體分離，非同源染色體自由組合，第一次分裂結束后染色體數目減半；第二次分裂時著絲點分裂，姐妹染色單體分離
精子與卵細胞形成過程的異同點
減數分裂
減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半（圖2-6)。
減數分裂
有絲分裂 減數分裂
分裂起始細胞
細胞分裂次數
染色體復制次數
同源染色體行為
子細胞 數目
類型
染色體數
相同點
體細胞
原始生殖細胞
一次
二次
一次
一次
無聯會、分離
有聯會、分離
2
4
體細胞
有性生殖細胞
與親代細胞相同
比親代細胞減半
都有紡錘體的出現，染色體復制一次
減數分裂與有絲分裂異同點
二看
染
色
體
數
目
奇數
偶數
二看
同
源
染
色
體
有同源染色體
無同源染色體
三看同
源
染
色
體
行
為
無同源染色體行為
（有絲分裂）
聯會、四分體、分離
（減Ⅰ）
減Ⅱ
減Ⅱ
一看
是否均等
不均等
均等
減數分裂
根據是否有同源染色體判定
減數分裂和有絲分裂各時期圖像判斷
間期 MI前期 MI中期 MI后期 MI末期 MII前期 MII中期 MII后期 MII末期
染色體
染色單體
DNA
正常體細胞中的染色體數為：2N，DNA分子數為2a，完成下表
減數分裂過程中相關數量變化
4a
4a
4a
4a→2a
2a
2a
2a
2a→a
0→4N
4N
4N
4N
4N→2N
2N
2N
2N→0
0
0
2N
2N
2N
2N
2N→N
N
N
N→2N
2N→N
2a→4a
減數分裂過程中相關曲線變化
間期
減Ⅰ前期
減Ⅰ中期
減Ⅰ后期
減Ⅰ末期
n
2n
3n
4n
減Ⅱ前期
減Ⅱ中期
減Ⅱ后期
減Ⅱ末期
染色體數
細胞一分為二
著絲 粒分裂
細胞一分為二
DNA數
復制
染色單體數
同源染色體數
減數分裂是進行有性生殖的生物，在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂前，染色體復制一次，而細胞在減數分裂過程中連續分裂兩次。減數分裂的結果是，成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
次級精（卵）母細胞
精（卵）細胞
精（卵）原細胞
初級精（卵）母細胞
減數
分裂Ⅰ
減數
分裂Ⅱ
減數
分裂Ⅱ
：
減數分裂總結
觀察蝗蟲精母細胞減數分裂裝片、配子中染色體組合的多樣性以及受精作用
1、低倍顯微鏡確定觀察視野
2、高倍顯微鏡下仔細觀察染色體的形態、位置和數目
觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片
1
一、目的要求：
觀察裝片、識別減數分裂不同階段的染色體的形態、位置、和數目。
二、材料用具：
蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片、顯微鏡
三、方法步驟：
3、根據觀察結果，盡可能多地繪 制減數分裂不同時期 的細胞簡圖。
33
五、觀看視頻資料
四、討論：
完成課本21頁3個思考題。
觀察蝗蟲精母細胞減數分裂固定裝片
1
一母生九子，九子各不同。
配子中染色體組合的多樣性
2
1．原因：非同源染色體的____________；同源染色體上非姐妹染色單體的__________。
自由組合
交叉互換
MI前 MI后
配子中染色體組合的多樣性
2
2．圖中的A、a和B、b表示原始生殖細胞中的兩對同源染色體：
配子中染色體組合的多樣性
2
情況1、2的子細胞中總有兩個子細胞的染色體組成完全相同。
情況1的子細胞有2種類型：
AB、ab。
情況2的子細胞有2種類型：
Ab、aB。
分析：產生的配子種類和數目的規律
(1)含一對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子
①若是1個精原細胞，則形成____種精子。
②若是1個卵原細胞，則形成____種卵細胞。
(2)含兩對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子
①若是1個精原細胞，則形成____種精子；若是足夠多的精原細胞，則形成____種精子。
②若是1個卵原細胞，則形成____種卵細胞；若有足夠多的卵原細胞，則形成____種卵細胞。
2
1
2
4
1
4
配子中染色體組合的多樣性
2
(3)含n對同源染色體的精(卵)原細胞形成的配子
精(卵)原細胞個數 配子個數 配子種類
1個精原細胞 4 ____種(多種情況)
1個卵原細胞 1 ____種(多種情況)
1個雄性個體 ____種
1個雌性個體 ____種
2
1
2n
2n
配子中染色體組合的多樣性
2
3.減數分裂中非姐妹染色單體的交叉互換
根據染色體組成判斷配子來源的方法：
(1)若兩個精細胞中染色體完全相同，則它們可能來自于同一個次級精母細胞。
(2)若兩個精細胞中染色體恰好“互補”，則它們可能來自同一個初級精母細胞分裂產生的兩個次級精母細胞。
配子中染色體組合的多樣性
2
(3)若兩個精細胞中染色體有的相同，有的互補，只能判定可能來自于同一個生物不同精原細胞的減數分裂過程。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生配子種類會大于2n種。
配子中染色體組合的多樣性
2
3.減數分裂中非姐妹染色單體的交叉互換
人的體細胞中有23對同源染色體，那么人在形成精子或卵細胞時，可能產生多少種配子呢？
如果再把同源染色體的非姐妹染色單體間的交叉互換考慮進去呢？
配子中染色體組合的多樣性
2
1、概念：
卵細胞和精子相互識別，融合成為受精卵的過程
受精作用（fertilization）
3
2、過程：
①精子的頭部進入卵細胞，尾部留在外面
②卵細胞的細胞膜發生復雜的生理反應，阻止其他精子進入
③精子的細胞核與卵細胞的細胞核融合，使彼此的染色體會合在一起。
精卵相互識別的基礎：
細胞膜上的糖蛋白
受精作用（fertilization）
3
精卵融合體現：
細胞膜的流動性
受精卵中遺傳物質的來源：
①核內DNA：一半來自精子(父方)，一半來自卵細胞(母方)
②細胞質：幾乎都來自卵細胞(母方)
① 減數分裂和受精作用保證了每種生物前后代染色體數目的恒定，維持了生物遺傳的穩定性。
② 通過有性生殖，新一代繼承了父母雙方的遺傳物質。
③ 在有性生殖的過程中，減數分裂形成的配子，其染色體組合具有多樣性，加上受精過程中卵細胞和精子結合的隨機性，同一雙親的后代呈現多樣性。這種多樣性有利于適應多變的自然環境，有利于生物在自然選擇中進化。
④ 減數分裂和受精作用對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。
減數分裂和受精作用的意義
有絲分裂、減數分裂和受精作用的圖像
謝謝觀看！

展開更多......

收起↑