有性生殖细胞的形成精讲.ppt

有性生殖细胞的形成精讲课件 新课引入 生物体发育的起点是受精卵 通过有丝分裂 细胞分化形成一个完整的生物个体 如果生物通过有丝分裂产生精子及卵细胞 则精子及卵细胞中的染色体 或核DNA 数跟体细胞一样 那么精子和卵细胞通过受精作用形成的受精卵细胞中的染色体 或核DNA 数就是体细胞的两倍 受精卵发育成的后代个体的染色体 或核DNA 就是亲代的两倍 后代个体就与亲代个体不再属于同一物种 因此 无论动植物 在有性生殖细胞形成过程中 染色体 核DNA 数都要减半 我们把这个过程命名为减数分裂 由此可以看出 生物体只有通过减数分裂和受精作用 才能共同维持生物前后代细胞中染色体数目的恒定 使生物的种族得延续 减数分裂和受精作用的意义 减数分裂概念的引入 减数分裂的概念 1 范围 凡是进行有性生殖的生物 2 场所 减数分裂发生在被子植物尚未发育成熟的雌蕊的胚囊和雄蕊的花药中 及动物体的睾丸和卵巢中 3 时期 从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中 4 特点 细胞连续分裂两次 而染色体只复制一次 5 结果 新产生的生殖细胞中染色体数目比原始的生殖细胞减少了一半 特别提醒 1 原始生殖细胞 精 卵 原细胞 自身增殖是通过有丝分裂实现的 2 减数分裂无细胞周期 减数分裂的过程 以精子的形成为例 减数分裂的过程包括细胞的两次分裂 染色体的一次复制 减数分裂与有丝分裂的不同之处 主要体现在细胞的第一次分裂过程中 第二次分裂的过程与有丝分裂基本相同 减数第一次分裂 减 分裂 1 减 分裂前的间期 主要进行DNA的复制及有关蛋白质的合成 与有丝分裂的间期相同 2 减 前期 细胞图像 特点 同源染色体联会 出现四分体 细胞名称 初级精 卵 母细胞 特别提醒 1 同源染色体 1 形态 大小 一般相同 如图中的1 2 3 4 2 来源 一条来自父方 一条来自母方 3 在减数分裂中的行为 联会 两两配对 组成四分体 然后分离到不同的后代细胞中 4 识别 一般来说 形态 大小相同且表示颜色不同的一对染色体 若图中染色体未用颜色区分 则根据形状 大小来判断 另外 出现配对行为的染色体 一定是同源染色体 有些染色体尽管形状 大小不相同 但出现了配对行为 我们也可将它们看成是同源染色体 如 X Y染色体 5 存在 在不考虑多倍体的情况下 同源染色体存在于体细胞 精 卵 原细胞和初级精 卵 母细胞中 而在次级精 卵 母细胞 精子及卵细胞中不存在 2 非同源染色体 图中形态 大小不相同 且在减数分裂过程中不联会的染色体 如图中的1与3 1与4 2与3 2与4都可称为非同源染色体 3 四分体 在减 分裂的前期 由于同源染色的联会 使得每对同源染色体缠绕在一起 形成一个含四条单体的四分体 图中1和2组成一个四分体 由a a b b 四条单体组成 其中a a b b 称为姐妹染色单体 a与b a与b 称为非姐妹染色单体 4 交叉互换 在四分体时期 同源染色体的相邻的非姐妹染色单体之间发生交叉 并相互交换一部分染色体的现象 结果产生更多类型的配子 这对生物的变异具有重要意义 特别提醒 1 交叉互换属于基因重组中的一种类型 其结果可使同一条染色体的两条姐妹染色单体出现等位基因 这与分裂间期发生的基因突变的结果相同 2 交叉互换只发生在某些生物进行有性生殖的过程中 并不是所有生物进行减数分裂形成生殖细胞时 都会发生染色体的交叉互换 而且能发生染色体交叉互换的生物 在进行减数分裂时 并不是所 的精 卵 原细胞都会发生交叉互换 只有一小部分才会发生交叉互换 3 注意要将交叉互换与染色体结构的变异相区分开来 5 四分体 同源染色体 染色单体 DNA 脱氧核苷酸链的数量关系 一个四分体 一对同源染色体 两条染色体 四条染色单体 四个DNA分子 八条脱氧核苷酸链 减 中期 细胞图像 特点 同源染色体位于赤道板两旁 细胞名称 初级精 卵 母细胞减 后期 细胞图像 特点 同源染色体分开 并移向两极 染色体的着丝点不分裂 此时为细胞内染色体减半的时期 细胞质均分 细胞名称 初级精母细胞初级卵母细胞 细胞质不均等分配 减数 分裂与有丝分裂的过程基本相同 主要的不同之处体现在减 分裂的细胞中无同源染色体 不考虑多倍体的情况下 2 减数第二次分裂 减 分裂 1 减 前 中期 其染色体的行为与有丝分裂中的前 中期的染色体行为一致 2 减 后期 细胞图像 特点 着丝点分裂 染色单体分开 染色体数目加倍 细胞质均等分配 细胞名称 次级精母细胞或第一极体若为次级卵母细胞 细胞内的染色体的行为与图中一致 但细胞质为不均等分配 特别提醒 减 前期 减 中期次级精 卵 母细胞中的染色体数目是体细胞及精 卵 原细胞 初级精 卵 母细胞的一半 但减 后期细胞中的染色体数目与体细胞 精 卵 原细胞 初级精 卵 母细胞相同 因此 不能说次级精 卵 母细胞中的染色体数是体细胞 精 卵 原细胞 初级精 卵 母细胞的一半 精子和卵细胞形成过程的不同点比较 变形 减数分裂与有丝分裂的比较 细胞分裂方式的鉴别 细胞分裂方式的鉴别类型 1 有丝分裂与减数分裂的鉴别 2 减数第一次分裂与减数第二次分裂的鉴别 细胞分裂图像鉴别方法 三看识别法 减 一看染色体数 奇数 减 且无同源染色体存在 偶数 二看有无同源染色体 无同源染色体 有同源染色体 三看同源染色体行为 出现联会 四分体 同源染色体分离 同源染色体着丝点位于赤道板两侧 无上述同源染色体的特殊行为 减 有丝分裂 特别提醒 1 精子 卵细胞中不一定都无同源染色体的存在 如 多倍体 四倍体 进行减数分裂形成的生殖细胞 2 子细胞中无同源染色体不一定就是减 分裂时的次级性母细胞 如二倍体产生的单倍体 如雄蜂 的体细胞进行有丝分裂时形成的的子细胞 但我们在判断细胞分裂方式的图像时 无特别说明 上述两种情况 一般不加以考虑 在判断细胞分裂图像时 应先判断细胞分裂图像的时期 再判断分裂的方式 具体如下 前期 图像比较 识别方法 中期 图像比较 识别方法 后期 图像比较 识别方法 染色体 DNA数量变化规律及曲线比较 每条染色体上DNA含量变化曲线 有丝分裂 AB G1期 BC S期 CD G2期 前期 中期 EF 后期 末期 减数分裂 AB G1期 BC S期 CD 减 前期 减 中期 减 后期 减 前期 减 中期 EF 减 后期 减 末期 生物产生配子种类的计算 一个含AA BB CC 三对同源染色体的精原细胞 能产生几种配子 无论有几对都只能产生两种 并且两两相同 因为在减 分裂后期随同源染色体的分离 非同源染色体之间的自由组合也就完成了 新的组合一旦形成就没有其他可能性了 第二次分裂时 姐妹染色单体分开平均分配到子细胞中去 所以每个次级精母细胞产生的两个精子是完全一样的 两个次级精母细胞产生的四个精子两两相同 一个含AA BB CC 三对同源染色体的卵原细胞 能产生几种配子 因为一个卵原细胞 只能产生一个卵细胞 无论有多少种可能性 都只能是其中的一种 即 只能产生一个卵细胞 一个含AA BB CC 三对同源染色体的生物个体 能产生几种配子 由于一个生物个体含有许多原始的生殖细胞 精原细胞或卵原细胞 可以产生含不同非同源染色体的配子 种类为2n 23 8种 n为同源染色体对数 例1 关于此图的说法中 错误的是 A 甲图可表示减 分裂前期B 乙图可表示减 分裂前期C 丙图可表示有丝分裂间期第一阶段D 丁图可表示有丝分裂后期 答案 D 例2 下图为高等动物的细胞分裂示意图 图中不可能反映的是 A 发生了基因突变B 发生了染色体的交叉互换C 该细胞为次级精母细胞D 该细胞为次级卵母细胞 例3 一个基因型为AaXY的精原细胞 在减数分裂过程中 产生了一个AaaX的精子 则另三个精子的基因型分别是 A aX Y YB X aY YC aX aY YD AAaX Y Y 答案 D b b b b b b 答案 A 例4 如图为一组细胞分裂图象 下列分析判断正确的是 A 甲产生的子细胞基因型为AaBbCc 丙产生的子细胞基因型为ABC和abcB 甲 乙 丙三个细胞中均含有两个染色体组 但只有丙不含同源染色体C 形成甲细胞和丙细胞过程中产生的基因突变均遗传到子代个体中D 患有线粒体DNA缺陷性疾病的雄性动物 则其后代患病概率为100 答案 D 例5 某家庭父亲正常 母亲色盲 生了一个性染色体为XXY的色觉正常的儿子 产生这种染色体数目变异的原因最可能是 A 胚胎发育的卵裂阶段出现异常B 正常的卵和异常的精子结合C 异常的卵与正常的精子结合D 异常的卵和异常的精子结合 例6 某基因型为Mm的精原细胞在进行减数分裂产生精子时 其M与m M与M m与m基因分离 分别发生在什么时期 答案 B 减 分裂后期 减 分裂后期 减 分裂后期 例7 在动物的睾丸细胞中 由A C T三种碱基参与构成的核苷酸共有X种 DNA分子结构稳定性最低的时期是Y期 DNA分子复制出的两个DNA分子彼此分离发生在Z期 下列分别针对X Y Z的答案正确的是 A 5 分裂间期 有丝分裂后期或减 分裂后期B 5 分裂间期 有丝分裂后期或减 分裂后期C 3 分裂间期 减 后期或减 分裂后期D 6 分裂间期 减 后期或减 分裂后期 答案 A 例8 下图是进行有性生殖的某种生物体内的有关细胞分裂图像 以下说法正确的是 A 细胞分裂中蛋白质的合成主要发生在图 时期 雄性动物体内睾丸和肝脏中可同时具有图 图 所示细胞B 基因重组的发生与图 有关而与图 无直接关系 图 所示分裂方式 其间期突变产生的新基因传给后代的可能性要大于图 C 图 所示细胞中有2个染色体组 若2为Y染色体 则4为X染色体D 若1上有一个A基因 则在3的相同位置可能是A基因或a基因 例9 小鼠的黑色对白色为显性 假使在一个繁殖期内 杂合的雌鼠的卵巢中 成熟的初级卵母细胞中共有20个黑色基因 经减数分裂后 最多能形成几个含白色基因的卵细胞 A 10B 20C 40D 80 答案 D 答案 A 例9 下图中字母代表的时期 一定含有同源染色体的是 A 只有AB 只有A和DC A B和DD B C和D 例10 一个基因型为AaBBCc的动物的卵原细胞 按自由组合规律 产生了一个ABc的卵细胞 同时产生三个极体的基因型是 A ABC aBC aBCB ABc abC abCC Abc Abc aBCD aBC aBC ABC 时间 ABCD DNA含量 答案 C 答案 B 例11 一变异雄果蝇的体细胞染色体组成如图所示 如果不再发生染色体丢失 则对其精原细胞分裂所作的推断 正确的是 A 减数分裂产生的子细胞中25 染色体数是正常的B 减数分裂产生的子细胞中50 染色体数是正常的C 有丝分裂产生的子细胞中50 染色体数是正常的D 有丝分裂产生的子细胞中100 染色体数是正常的 答案 B 例12 下图所示 图A为某高等动物的一个精原细胞 图B为该精原细胞经减数分裂形成的精细胞一 请据图回答 1 若要产生该精原细胞需经过 分裂 此时该行为与细胞中 细胞器密切相关 2 该精原细胞在减数分裂过程中 基因A a 和B b 之间是否发生了互换 若考虑出现图B的情况 该精原细胞形成的精细胞有 种 基因型为 3 请参照图A和图B 在方框内绘出由该精原细胞经减数第一次分裂形成的任意一个次级精母细胞在后期时情形 有丝 是 4 例12 在减数分裂中每对同源染色体配对形成四分体 四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生交换 实验表明 交换也可以发生在某些生物体的有丝分裂中 这种现象称为有丝分裂交换 下图是某高等动物一个表皮细胞发生有丝分裂交换示意图 其中D和d E和e F和f表示某对同源染色体上的三对等位基因 1 请问该细胞在发生有丝分裂交换后 产生几种基因型的子代表皮细胞 并分别写出基因型 2 如果不考虑该生物在产生配子时发生的交换 那么该生物产生的配子有几种基因型 并写出基因型 DEF和def 2种 3 如果上图是该生物的精原细胞在产生精细胞时发生减数分裂交换后的结果 请问由它产生的配子类型有几种 并写出基因型 4 如果细胞在减数分裂和有丝分裂中都发生交换 你认为哪一种分裂方式对于遗传多样性的贡献更大 为什么 4