2.2.1減數(shù)分裂和受精作用課件-高一下學(xué)期生物人教版必修2

問題探討極體雌雄原核馬蛔蟲受精卵（體細(xì)胞）中有幾條染色體？推測(cè)：馬蛔蟲精子和卵細(xì)胞中有幾條染色體？推測(cè)：馬蛔蟲的體細(xì)胞分裂產(chǎn)生配子時(shí)，染色體數(shù)目有何變化？馬蛔蟲受精卵2.2.1減數(shù)分裂與受精作用魏斯曼從理論上推測(cè)精子和卵細(xì)胞形成過程中存在染色體數(shù)目減半的分裂思考：如果形成配子時(shí)，染色體數(shù)目不減半，親子代體細(xì)胞中染色體數(shù)目還一樣嗎?過渡：減數(shù)分裂時(shí)染色體數(shù)目減半，是隨機(jī)從體細(xì)胞中選取一半的染色體嗎?N.M.Stevens等果蠅精子形成部分過程手繪圖（1908）思考：觀察圖示，并分析分配到兩極的染色體在形態(tài)上有什么特點(diǎn)？果蠅和人類（包括馬蛔蟲）中的染色體都是成對(duì)存在的，成對(duì)存在的染色體大小形態(tài)相同，這樣的成對(duì)染色體稱為同源染色體。疑惑：怎樣保證同源染色體平分到子細(xì)胞中呢？果蠅體細(xì)胞中的染色體人體細(xì)胞中的染色體分析先找到同源染色體（并排靠在一起）再分開。田鼠減數(shù)分裂過程中X和Y染色體問題：細(xì)胞分裂（有絲分裂/減數(shù)分裂）之前要有一個(gè)物質(zhì)準(zhǔn)備階段，這個(gè)階段稱為間期。間期主要發(fā)生哪些變化?提示：間期不屬于細(xì)胞分裂過程，只是為細(xì)胞分裂準(zhǔn)備物質(zhì)階段。染色體復(fù)制細(xì)胞分裂前的間期2.2.1.1減數(shù)分裂的過程同源染色體并排靠在一起（配對(duì)或聯(lián)會(huì)）同源染色體的同源序列依靠蛋白質(zhì)（綠色）并排靠在一起實(shí)現(xiàn)聯(lián)會(huì)核膜消失兩組中心粒斷開交叉斷開交換交換交叉姐妹染色單體1．蛋白質(zhì)（紫色）將姐妹染色單體黏連在一起。DNA在某些部位斷開2．依靠蛋白質(zhì)（綠色）將同源染色體并排靠在一起，形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體3．DNA在斷開部位連接，可能導(dǎo)致姐妹染色單體相互交換一部分片段4．染色體繼續(xù)螺旋加粗，聯(lián)會(huì)結(jié)構(gòu)破壞，交換部位形成光鏡下可見的交叉姐妹染色單體姐妹染色單體斷開交叉斷開交換交換交叉姐妹染色單體1．蛋白質(zhì)（紫色）將姐妹染色單體黏連在一起。DNA在某些部位斷開2．依靠蛋白質(zhì)（綠色）將同源染色體并排靠在一起，形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體3．DNA在斷開部位連接，可能導(dǎo)致姐妹染色單體相互交換一部分片段4．染色體繼續(xù)螺旋加粗，聯(lián)會(huì)結(jié)構(gòu)破壞，交換部位形成光鏡下可見的交叉姐妹染色單體姐妹染色單體2.2.1.1減數(shù)分裂的過程四分體姐妹染色單體姐妹染色單體非姐妹染色單體交換一部分染色體片段同源染色體并排靠在一起（配對(duì)或聯(lián)會(huì)）核膜消失兩組中心粒2.2.1.1減數(shù)分裂的過程同源染色體兩兩配對(duì)（聯(lián)會(huì)）同源染色體并排在赤道板兩側(cè)同源染色體分離減數(shù)分裂Ⅰ有特定的同源染色體行為，結(jié)果是同源染色體分離后進(jìn)入不同子細(xì)胞中——減數(shù)分裂Ⅰ互為非同源染色體互為非同源染色體前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ有姐妹染色單體2.2.1.1減數(shù)分裂的過程——減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂Ⅱ是姐妹染色單體分開后進(jìn)入不同子細(xì)胞中前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ2.2.1.1減數(shù)分裂的過程間期染色體復(fù)制，分裂前的準(zhǔn)備階段減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體，四分體的非姐妹染色單體之間可以發(fā)生片段交換問題：染色體數(shù)目減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ？還是減數(shù)分裂Ⅱ？有特定的同源染色體行為，同源染色體分開后進(jìn)入不同的子細(xì)胞中姐妹染色單體分開后進(jìn)入不同的子細(xì)胞中2.2.1.1減數(shù)分裂的過程間期染色體復(fù)制，分裂前的準(zhǔn)備階段減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ，細(xì)胞一分為二減半著絲粒未分開，細(xì)胞一分為二減半著絲粒一分為二加倍模型建構(gòu)提示用不同顏色的橡皮泥制作同樣大小的染色體來代表同源染色體。你準(zhǔn)備在模擬時(shí)使用幾對(duì)同源染色體？非同源染色體如何區(qū)分？如何模擬減數(shù)分裂Ⅰ中同源染色體的行為（注意有姐妹染色單體）？如何模擬減數(shù)分裂Ⅱ中姐妹染色單體的行為？建立減數(shù)分裂過程中染色體變化的模型2n2.2.1.2精子形成過程精原干細(xì)胞精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ變形2nnnnnnnnnnn睪丸曲細(xì)精管外內(nèi)2n2.2.1.3卵細(xì)胞形成過程卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞受精卵精子進(jìn)入第一極體第二極體初級(jí)卵泡發(fā)育中的卵泡成熟卵泡排卵（中期Ⅱ）間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ2n2nnnnnn提示：形成卵細(xì)胞的細(xì)胞分裂中，細(xì)胞質(zhì)分配是不均勻的。部分生物的第一極體經(jīng)減數(shù)分裂Ⅱ生成兩個(gè)極體。極體最終會(huì)退化消失。生活提示：生育年齡不能太晚。卵巢精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ變形期卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞卵細(xì)胞(受精卵)間期減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ第一極體(小)第二極體(小)分裂后退化或直接退化退化提示正在進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅰ的是初級(jí)精母細(xì)胞或初級(jí)卵母細(xì)胞，正在進(jìn)行減數(shù)分裂Ⅱ的是次級(jí)精母細(xì)胞或次級(jí)卵母細(xì)胞（也可能是第一極體）。一個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可形成4個(gè)精子，一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂可形成1個(gè)卵細(xì)胞（受精卵）和3個(gè)（部分生物中是2個(gè)）極體。減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。在減數(shù)分裂前，染色體復(fù)制一次，而細(xì)胞在減數(shù)分裂過程中連續(xù)分裂兩次。減數(shù)分裂分裂的結(jié)果是，成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞的減少一半2.2.1.4減數(shù)分裂小結(jié)問題：染色體組成如上圖的個(gè)體進(jìn)行減數(shù)分裂，配子中的染色體組合有多少種？非同源染色體自由組合問題：體細(xì)胞中含有n對(duì)同源染色體時(shí)，配子中非同源染色體組合有多少種類型？2n各自分離相互獨(dú)立2.2.1.5配子中染色體組合的多樣性2.2.1.5配子中染色體組合的多樣性同源染色體（四分體）的非姐妹染色單體發(fā)生交換受精作用是卵細(xì)胞和精子相互識(shí)別、融合成為受精卵的過程受精卵中的染色體數(shù)目恢復(fù)到體細(xì)胞中的數(shù)目，保證了物種染色體數(shù)目的穩(wěn)定，其中有一半的染色體來自精子（父方），另一半的來自卵細(xì)胞（母方）2.2.1.6受精作用模擬題提示：模擬題喜歡糾結(jié)于區(qū)分“受精時(shí)父母各提供一半的染色體”與“受精時(shí)父母各提供一半的遺傳物質(zhì)/DNA”，如考慮細(xì)胞質(zhì)DNA，后半句就是錯(cuò)的。減數(shù)分裂和受精作用對(duì)于生物的遺傳和變異十分重要減數(shù)分裂和受精作用保證了生物體前后代染色體數(shù)目的恒定，維持了生物遺傳的穩(wěn)定性減數(shù)分裂形成的配子，其染色體組成具有多樣性，導(dǎo)致了不同配子中遺傳物質(zhì)的差異，加上受精過程中卵細(xì)胞和精子結(jié)合的隨機(jī)性，同一雙親的后代必然呈現(xiàn)多樣性。這種多樣性有利于生物適應(yīng)多變的自然環(huán)境，有利于生物在自然選擇中進(jìn)化，體現(xiàn)了有性生殖的優(yōu)越性2.2.1.6受精作用動(dòng)物減數(shù)分裂和有絲分裂的比較有絲分裂減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ有特定的同源染色體行為有同源染色體，無特殊的同源染色體行為無同源染色