减数分裂和受精作用

1、2021/3/10授课：XXX1 当孟德尔的遗传规律被重新发现以当孟德尔的遗传规律被重新发现以 后，有一个问题始终没有解决：基后，有一个问题始终没有解决：基 因是什么物质？（它是谁？）基因因是什么物质？（它是谁？）基因 存在于细胞中什么位置？（它在哪存在于细胞中什么位置？（它在哪 里？）里？） 科学家们在悠悠百年中，寻寻觅觅，科学家们在悠悠百年中，寻寻觅觅， 怀疑、争论、推理怀疑、争论、推理最终是观察最终是观察 和实验，探明它神秘的踪迹！和实验，探明它神秘的踪迹！ 2021/3/10授课：XXX2 魏斯曼预言魏斯曼预言 与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼与孟德尔同时代的生物学家魏斯曼 （A.Wei

2、smannA.Weismann，1834191418341914）从理论上预测：）从理论上预测： 在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个在卵细胞和精子成熟的过程中，必然有一个 特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时，特殊的过程使染色体数目减少一半；受精时， 精子和卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。精子和卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。 这一过程实际上是一种特殊的有丝分裂这一过程实际上是一种特殊的有丝分裂 亲代亲代 父本父本 母本母本 精子精子 卵细胞卵细胞 受精卵受精卵 子代个体子代个体 （2N） （N） （2N）（2N） 2021/3/10授课：XXX3 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作

3、用 2021/3/10授课：XXX4 回忆细胞的有丝分裂过程回忆细胞的有丝分裂过程 2021/3/10授课：XXX5 一、精子的形成过程一、精子的形成过程 精原细胞：精原细胞：精巢精巢中的中的原原 始生殖细胞始生殖细胞。每个精原。每个精原 细胞中的细胞中的染色体数目与染色体数目与 体细胞的相同体细胞的相同。 同源染色体：减数分裂同源染色体：减数分裂 中两两中两两配对配对的两条染色的两条染色 体，体，大小、形态一般相大小、形态一般相 同同，一条来自，一条来自父方父方，一，一 条来自条来自母方母方。 2021/3/10授课：XXX6 一、精子的形成过程精子的形成过程 1 1、联会：、联会： 减数分

4、裂过程中减数分裂过程中同同 源染色体两两配对源染色体两两配对 的现象。的现象。 2 2、四分体：、四分体： 是指联会后的是指联会后的每对每对 同源染色体含有同源染色体含有四四 条染色单体条染色单体。 2021/3/10授课：XXX7 3、精子形成过程中染色体的数目和行为变化、精子形成过程中染色体的数目和行为变化 2021/3/10授课：XXX8 变变 形形 着着 丝丝 点点 分分 裂裂 联会联会四分体四分体 同源染色体分离同源染色体分离 非同源染色体自非同源染色体自 由组合由组合 同源染色体的非同源染色体的非 姐妹染色单体交姐妹染色单体交 叉互换叉互换 染染 色色 体体 复复 制制 3、精子形

5、成过程中的染色体行为变化、精子形成过程中的染色体行为变化 1 个个 精精 原原 细细 胞胞 1 个个 初初 级级 精精 母母 细细 胞胞 2 个个 次次 级级 精精 母母 细细 胞胞 4 个个 精精 子子 4 个个 精精 细细 胞胞 间期间期减数分裂减数分裂I减数减数II 2021/3/10授课：XXX9 4、非同源染色体的自由组合、非同源染色体的自由组合 2021/3/10授课：XXX10 5 5、四分体的非姐妹染色单体交叉互换、四分体的非姐妹染色单体交叉互换 2021/3/10授课：XXX11 二、卵细胞的形成二、卵细胞的形成 2021/3/10授课：XXX12 三、两种生殖细胞形成的区别

6、三、两种生殖细胞形成的区别 项目项目精子的形成精子的形成 卵细胞的形成卵细胞的形成 是否均匀是否均匀 分裂分裂 是否变形是否变形 分裂结果分裂结果 两次分裂都两次分裂都 均匀分裂均匀分裂 初级、次级卵母细初级、次级卵母细 胞不均匀分裂；第胞不均匀分裂；第 一极体均匀分裂一极体均匀分裂 要变形要变形 不变形不变形 一个精原细一个精原细 胞最终生成胞最终生成 四个精子四个精子 一个卵原细胞最终生一个卵原细胞最终生 成一个卵细胞（三个成一个卵细胞（三个 极体消失）极体消失） 2021/3/10授课：XXX13 四、减数分裂概述四、减数分裂概述 1 1、定义：、定义： 是进行是进行有性生殖有性生殖的生

7、物，在产生成熟生殖细的生物，在产生成熟生殖细 胞时进行的染色体数目胞时进行的染色体数目减半减半的细胞分裂。的细胞分裂。 2 2、特点、特点: : 细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。细胞连续分裂两次，而染色体只复制一次。 3 3、结果：、结果： 细胞中细胞中染色体数目染色体数目比原来比原来减少减少了一半。了一半。 4 4、时期、时期: : 从从原始原始的生殖细胞发展到的生殖细胞发展到成熟成熟的生殖细胞的的生殖细胞的 过程中。过程中。 2021/3/10授课：XXX14 五、减数分裂过程中的数量变化五、减数分裂过程中的数量变化 2021/3/10授课：XXX15 第二次分裂第二次分裂间期间期第

8、一次分裂第一次分裂 2N 4N 染染 色色 体体 变变 化化 曲曲 线线 2021/3/10授课：XXX16 核核DNA 变变 化化 曲曲 线线 第二次分裂第二次分裂间期间期第一次分裂第一次分裂 2N 4N 2021/3/10授课：XXX17 第二次分裂第二次分裂 2N 4N 间期间期第一次分裂第一次分裂 染色单体变化曲线染色单体变化曲线 2021/3/10授课：XXX18 第二次分裂第二次分裂 2N 4N 间期间期 第一次分裂第一次分裂 DNADNA 染色体染色体 染色单体染色单体 核核DNA、染色体、染色单体、染色体、染色单体 变变 化化 曲曲 线线 2021/3/10授课：XXX19 六

9、、受精作用六、受精作用 2021/3/10授课：XXX20 六、受精作用六、受精作用 1 1、定义：、定义： 是卵细胞和精子相互识别、融合成为是卵细胞和精子相互识别、融合成为 受精卵的过程。受精卵的过程。 2 2、结果：、结果： 受精卵中的染色体数目又恢复到体细受精卵中的染色体数目又恢复到体细 胞中的数目，其中有一半的染色体来胞中的数目，其中有一半的染色体来 自精子（父方），另一半来自卵细胞自精子（父方），另一半来自卵细胞 （母方）。（母方）。 2021/3/10授课：XXX21 3 3、减数分裂和受精作用的意义：、减数分裂和受精作用的意义： （1 1）维持每种生物前后代体细胞中染色体数目）维

10、持每种生物前后代体细胞中染色体数目 的恒定，对于生物的遗传和变异，都是要十分的恒定，对于生物的遗传和变异，都是要十分 重要的。重要的。 （2 2）使同一双亲的后代必然呈现多样性，有利）使同一双亲的后代必然呈现多样性，有利 于进行有性生殖的生物在自然选择中进化。于进行有性生殖的生物在自然选择中进化。 非同染色体的自由组合、同源染色体中非姐妹染非同染色体的自由组合、同源染色体中非姐妹染 色单体的交叉互换、受精作用的随机性。色单体的交叉互换、受精作用的随机性。 六、受精作用六、受精作用 亲代亲代 父本父本 母本母本 精子精子 卵细胞卵细胞 受精卵受精卵 子代个体子代个体 （2N） （N） （2N）（

11、2N） 2021/3/10授课：XXX22 生物生物X班补充内容班补充内容 2021/3/10授课：XXX23 同一双亲的后代必然呈现多样性同一双亲的后代必然呈现多样性 1.1.一种精原细胞（卵原细胞）一种精原细胞（卵原细胞） 形成的精子（卵细胞）种类形成的精子（卵细胞）种类 （自由组合）：（自由组合）： 2 2N N种种（N N为同源染色体的对为同源染色体的对 数）；数）； 2.2.交叉互换导致交叉互换导致增加增加的种类：的种类： 2 2M M种种（M M为发生互换的同源为发生互换的同源 染色体对数）；染色体对数）； 2.2.后代的多样性：后代的多样性： A A A A* * B B B B

12、* * C C C C* * B B B B* * C C C C* * 2021/3/10授课：XXX24 几个容易发生错误的数量几个容易发生错误的数量 （假设有（假设有N N对同源染色体且不考虑交叉互换）对同源染色体且不考虑交叉互换） 1 1、一个精原细胞产生的配子种类为：、一个精原细胞产生的配子种类为： 2 2种种 2 2、一种精原细胞产生的配子种类为：、一种精原细胞产生的配子种类为： 2 2N N种种 3 3、一个卵原细胞产生的配子种类为：、一个卵原细胞产生的配子种类为： 1 1种种 4 4、一种卵原细胞产生的配子种类为：、一种卵原细胞产生的配子种类为： 2 2N N种种 2021/3

13、/10授课：XXX25 分析讨论分析讨论 1 1、染色体复制时间、染色体复制时间? ? 2 2、联会时染色体是否复制过、联会时染色体是否复制过? ? 3 3、四分体的含义、四分体的含义? ? 4 4、同源染色体的分开在什么时间；、同源染色体的分开在什么时间； 非同源染色体的自由组合在何时非同源染色体的自由组合在何时? ? 5 5、染色单体的分开发生在什么时间、染色单体的分开发生在什么时间? ? 6 6、染色体数目减半是在什么时间、染色体数目减半是在什么时间? ? 其根本原因是什么其根本原因是什么? ? 间期间期 已复制已复制 含四个单体含四个单体 减数分减数分 裂裂I后期后期 减数分裂减数分裂

14、II后期后期 减数分裂减数分裂I未期未期 同源染色体的分离同源染色体的分离 2021/3/10授课：XXX26 假设精原细胞如右图，请假设精原细胞如右图，请 绘出它减数分裂各时期的绘出它减数分裂各时期的 示意图（第一次分裂前、示意图（第一次分裂前、 中、后期；第二分裂前、中、后期；第二分裂前、 中、后期）：中、后期）： 1 2 3 4 2021/3/10授课：XXX27 这是某动物的一个正在进行减数这是某动物的一个正在进行减数 分裂的一个细胞，它的名称叫什么？分裂的一个细胞，它的名称叫什么？ 请绘出它下一个时期的分裂示意图。请绘出它下一个时期的分裂示意图。 初级卵母细胞初级卵母细胞初级精母细胞

15、初级精母细胞 2021/3/10授课：XXX28 这是某动物的一个正在进行减数分这是某动物的一个正在进行减数分 裂的一个细胞，它的名称叫什么？请裂的一个细胞，它的名称叫什么？请 绘出它下一个时期的分裂示意图。绘出它下一个时期的分裂示意图。 次级精母细胞次级精母细胞 或第一极体或第一极体 次级卵母细胞次级卵母细胞 2021/3/10授课：XXX29 七、减数分裂与有丝分裂的区别七、减数分裂与有丝分裂的区别 2021/3/10授课：XXX30 比较项目比较项目有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂 分分 裂裂 次数次数 子子 细细 胞的胞的 性质性质 子细胞中染子细胞中染 色体的数目色体的数目 子子 细

16、细 胞的胞的 数量数量 同源染色体同源染色体 的行为变化的行为变化 比较有丝分裂和减数分裂的异同点比较有丝分裂和减数分裂的异同点 一一 次次连续两次连续两次 体细胞体细胞 生殖细胞生殖细胞 与亲代细胞相同与亲代细胞相同 减少一半减少一半 两两 个个四四 个个 无无 联会、四分体联会、四分体 彼此分离彼此分离 2021/3/10授课：XXX31 有丝分裂和减数分裂的比较有丝分裂和减数分裂的比较 如果右图细胞进行有丝如果右图细胞进行有丝 分裂，则过程会如何？分裂，则过程会如何？ 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 2021/3/10授课：XXX32 有丝分裂和减数分裂的比较有丝分裂和减数分裂的

17、比较 2021/3/10授课：XXX33 细胞分裂图相的分析判断方法细胞分裂图相的分析判断方法 （以（以二倍体二倍体为例）为例） 第一看染色体数目第一看染色体数目 奇数奇数 偶数偶数 出现联会、四分体；出现联会、四分体； 同源染色体分离；同源染色体分离； 同源染色体着丝点同源染色体着丝点 位于赤道板两侧位于赤道板两侧 无上述同源染色无上述同源染色 体的特殊行为体的特殊行为 有丝有丝 分裂分裂 无同源无同源 染色体染色体 有同源有同源 染色体染色体 减减II 第二看有无同源染色体第二看有无同源染色体 减减II 第三看同源染色体行为第三看同源染色体行为 减减 I 2021/3/10授课：XXX34

18、 细胞分裂图相的分析判断细胞分裂图相的分析判断 2021/3/10授课：XXX35 下列是有关细胞分裂的问题。图下列是有关细胞分裂的问题。图1表示细胞分裂的不表示细胞分裂的不 同时期与每条染色体同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图含量变化的关系；图2表表 示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答：示处于细胞分裂不同时期的细胞图像。请据图回答： （1）图）图1中中AB段形成的原因是段形成的原因是_，图，图 1中中CD段形成的原因是段形成的原因是_。 （2）图）图2中中_细胞处于图细胞处于图1中的中的BC段，图段，图 2中中_细胞处于图细胞处于图1中的中的DE段。段。 （3）就图）就图2乙分析可知，该细胞含有乙分析可知，该细胞含有_条条 染色单体，染色体数与染色单体，染色体数与DNA分子数之比为分子数之比为_。 该细胞处于该