人教版 (2019)必修2《遗传与进化》一 减数分裂教课课件ppt
展开第2章 基因和染色体的关系
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:基因在细胞中究竟有没有物质基础呢?孟德尔所假设的颗粒状的因子,究竟是不是物质的实体?如果是,又存在于细胞中什么位置? 对细胞分裂的深入研究和观察,使人们推测到基因和染色体的关联。摩尔根著名的果蝇杂交实验,使这一问题有了确凿的答案。
基因在哪里?悠悠百年,寻寻觅觅,怀疑、争论、推理…… 最终是观察和实验,探明它神秘的踪迹!
在腐烂的水果周围常可看到飞舞的果蝇。果蝇的生长周期短,繁殖快,染色体少且容易观察,是遗传学上常用的实验材料。
右图是黑腹果蝇雌雄个体的体细胞和配子的染色体示意图。讨论
1.配子的染色体与体细胞的染色体有什么差别?
①配子中的染色体数目是体细胞中的一半;②配子的染色体是由体细胞的每对同源染色体中的一条组合而成的。
果蝇体细胞和配子的染色体示意图
2.针对这幅图,你还能提出什么问题或猜想?
配子是通过一种染色体数目减半的分裂产生的。
魏斯曼(A. Weismann,1834—1914)从理论上预测:在精子和卵细胞成熟的过程中,必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半;受精时,精子和卵细胞融合,染色体数目得以恢复正常。
在减数分裂前,每个精原细胞的染色体复制一次,而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次,最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ(也叫减数第一次分裂)和减数分裂Ⅱ(也叫减数第二次分裂)。精细胞再经过变形,就形成了成熟的雄性生殖细胞—精子。
配对的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方,叫作同源染色体。
标准1:减数分裂中能配对的两条染色体
标准2:形状和大小一般都相同,一条来自父方、一条来自母方的两条染色体
在减数分裂过程中,同源染色体两两配对的现象叫作联会。
由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体,因此,联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫作四分体。
1个四分体由____条染色体,____对同源染色体,____条染色单体组成。
四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换相应的片段。
各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧
每条染色体的着丝粒都附着在纺锤丝上
在纺锤丝的牵引下,配对的两条同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动。这样,细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。
在同源染色体分离的同时,非同源染色体自由组合。
细胞的每极只得到各对同源染色体中的一条。在两组染色体到达细胞的两极后,一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。
在这次分裂过程中,由于同源染色体分离,并分别进入两个子细胞,使得每个次级精母细胞只得到初级精母细胞中染色体总数的一半。因此,减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂I。
思考:在减数分裂I中染色体出现了哪些特殊的行为?这对于生物的遗传有什么重要意义?
特殊行为:在减数分裂I中出现了同源染色体联会、四分体形成、非姐妹染色单体间的互换、同源染色体分离、非同源染色体自由组合等行为,使细胞两极各有一整套非同源染色体,从而使形成的次级精母细胞中的染色体数目比初级精母细胞的减少一半。
重要意义:①上述过程可使配子中的染色体数目减半。再通过卵细胞和精子结合成受精卵的受精作用,保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。②上述过程还可以使通过减数分裂产生的配子种类多样化,从而增加了生物遗传的多样性,有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物的进化。
减数分裂I与减数分裂II之间通常没有间期,或者间期时间很短,染色体不再复制。
每条染色体含有两条染色单体,每个次级精母细胞中不含同源染色体。
染色体在纺锤丝的牵引下移动,每条染色体的着丝粒整齐排列在细胞中央的一个平面上(赤道板)。
着丝粒分裂→姐妹染色单体分开→成为两条子染色体→在纺锤丝的牵引下分别移向两极。
在减数分裂I中形成的两个次级精母细胞,经过减数分裂II ,就形成了四个精细胞。与初级精母细胞相比,每个精细胞中都含有数目减半的染色体。
减数分裂后,精细胞要经过复杂的变形才能成为精子。
精子呈蝌蚪状,分头部和尾部,头部含有细胞核,尾长,能够摆动。
思考:精细胞的变形对受精作用有什么意义?
精细胞的变形是指由精细胞变为精子的过程。
变形后的精子具备了游向卵细胞并进行受精作用的能力。
其中细胞核变成精子头部的主要部分,高尔基体发育为头部的顶体,中心体演变为精子的尾,线粒体集中在尾的基部形成线粒体鞘。
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