第二章基因和染色体的关系.ppt

当孟德尔的遗传规律被重新发现以后，有一个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？是物质的实体？如果是，又存在于细胞中什么位置？ 对细胞分裂的深入观察，使人们推测到基因和对细胞分裂的深入观察，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。一问题有了确凿的答案。基因在哪里？基因在哪里？悠悠百年，寻寻觅觅。悠悠百年，寻寻觅觅。怀疑、争论、推理怀疑、争论、推理最终是观察和实验，最终是观察和实验，探明它神秘的踪迹！探明它神秘的踪迹！第二章第二章 基因和染色体的关系基因和染色体的关系 在这个世界上几乎所有的在这个世界上几乎所有的生物都能产生自己的后代。生物都能产生自己的后代。虎可以生虎虎可以生虎鹿可以生鹿鹿可以生鹿 就连北极的企鹅，就连北极的企鹅，也在享受着天伦之乐！也在享受着天伦之乐！ 但但马少爷马少爷和和驴姑娘驴姑娘的爱情结晶的爱情结晶骡子骡子为什为什么不能产生自己的后代么不能产生自己的后代呢？呢？第一节第一节 减数分裂和受精作用减数分裂和受精作用配子配子体细胞体细胞 如图为果蝇的配子的如图为果蝇的配子的染色体与体细胞的染色体，染色体与体细胞的染色体，二者有什么区别，配子能二者有什么区别，配子能不能通过不能通过有丝分裂有丝分裂形成？形成？一一 减数分裂减数分裂 减数分裂减数分裂是进行有性生殖的生物是进行有性生殖的生物体在产生成熟生殖细胞时，进行的染体在产生成熟生殖细胞时，进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是胞分裂两次。减数分裂的结果是：成：成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。殖细胞的减少一半。精子的形成过程精子的形成过程 高等动植物的减数分裂是在什么地方高等动植物的减数分裂是在什么地方进行的呢？进行的呢？睾丸睾丸 部分精原细胞经部分精原细胞经过两次连续的细胞分过两次连续的细胞分裂裂减数第一次分减数第一次分裂、减数第二次分裂，裂、减数第二次分裂，再经过精细胞的变形再经过精细胞的变形就形成了精子。就形成了精子。联会联会:同源染色体两两配对同源染色体两两配对( (非姐妹染色单体间常交叉非姐妹染色单体间常交叉) )四分体四分体: :联会的每对同源染色体含联会的每对同源染色体含 有有4条条染色单体染色单体同源染色体同源染色体: :形状大小基本相同形状大小基本相同 一条来自父方一条来自父方,一条来自母方一条来自母方 AB关系？关系？cc关系？关系？cd关系？关系？减数第一次分裂：减数第一次分裂：第一次分裂的特点：第一次分裂的特点：同源染色体分离同源染色体分离非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合染色体数目减少一半染色体数目减少一半姐妹染色单体姐妹染色单体没有没有分开分开减数第二次分裂过程减数第二次分裂过程第二次分裂的特点：第二次分裂的特点：次级精母细胞次级精母细胞精子细胞精子细胞精子精子整个过程是一个普通的有丝分裂整个过程是一个普通的有丝分裂整个过程细胞中没有同源染色体存在整个过程细胞中没有同源染色体存在着丝点分裂，姐妹染色单体分开着丝点分裂，姐妹染色单体分开卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程精子和卵细胞形成过程：精子和卵细胞形成过程：精原精原细胞细胞卵原卵原细胞细胞初级初级精母精母细胞细胞2个个次级次级精母精母细胞细胞4个精个精细胞细胞4个个精精子子初级初级卵母卵母细胞细胞1个次级个次级卵母细胞卵母细胞1个极体个极体1个卵细胞个卵细胞3个极体个极体染色体复制染色体复制（DNA复制、复制、蛋白质复制）蛋白质复制）同源染色体联会同源染色体联会形成四分体形成四分体同源染色体分离同源染色体分离非同源染色体自由非同源染色体自由组合组合染色体数目减半染色体数目减半类似有丝分类似有丝分裂过程裂过程着丝点分裂、着丝点分裂、姐妹染色单姐妹染色单体分开体分开第一次分第一次分裂复制裂复制第一次分第一次分裂复制裂复制第二次分第二次分裂复制裂复制第二次分第二次分裂复制裂复制复制复制复制复制变形变形减数分裂过程图解时期2n4n染色体数染色单体数DNA分子数减数第一次分裂减数第二次分裂减数分裂过程中几个规律性变化曲线图有丝分裂减数分裂分裂细胞类型体细胞原始生殖细胞细胞分裂次数复制一次分裂一次复制一次分裂二次子细胞数目或染色体数目变化n4n2n2nn2nnDNA分子数变化2n4n2n2n4n2nn染色单体数目变化04n004n2n0同源染色体行为不联会、无四分体形成联会后形成四分体可能发生的变异基因突变和染色体变异基因突变、染色体变异和基因重组意义有丝分裂使生物在个体发育中亲代细胞与子代细胞之间维持遗传性状的稳定减数分裂和受精作用使上下代生物之间保持染色体数目的恒定，减数分裂时发生的高频率的基因重组是生物进化的主要原因。有丝分裂与减数分裂的区别有丝分裂与减数分裂的区别减减前期前期减减前期前期（四分体）（四分体）减减前期前期有丝分裂有丝分裂前期前期判断上图各属于何种分裂？哪个时期？判断上图各属于何种分裂？哪个时期？减数分裂第一次减数分裂第一次分裂中期分裂中期减数分裂第二次减数分裂第二次分裂中期分裂中期有丝分裂中期有丝分裂中期 减数分裂形成的是精子或卵细胞，减数分裂形成的是精子或卵细胞，想一想，单个的精子或卵细胞能不能发想一想，单个的精子或卵细胞能不能发育成新个体？育成新个体？二二 受精作用受精作用 父亲体内的父亲体内的 所有精所有精原细胞，染色体组成并原细胞，染色体组成并无差别；母亲体内的卵无差别；母亲体内的卵原细胞也是如此。可是，原细胞也是如此。可是，“一母生九子，九子各一母生九子，九子各不同不同”，同样的精（卵），同样的精（卵）原细胞会产生不同的配原细胞会产生不同的配子吗？子吗？建立减数分裂中染色体变化的模型建立减数分裂中染色体变化的模型 模拟减数分裂中染色体数目及主要行模拟减数分裂中染色体数目及主要行为的变化；为的变化； 模拟减数分裂过程中非同源染色体自模拟减数分裂过程中非同源染色体自由组合；由组合； 想一想：体细胞中有想一想：体细胞中有N对同源染色体的对同源染色体的生物减数分裂可以形成多少种配子呢？生物减数分裂可以形成多少种配子呢？ 受精作用：卵细胞与精子相互识别，融合受精作用：卵细胞与精子相互识别，融合成受精卵的过程叫受精作用。成受精卵的过程叫受精作用。 过程：（自己看书总结）过程：（自己看书总结） 经过受精作用，受精卵中的染色体数目又经过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染恢复到体细胞中的数目，其中有一半的染色体来自精子（父方），另一半来自卵细色体来自精子（父方），另一半来自卵细胞（母方）。胞（母方）。 意义：意义：减数分裂和受精作用对于维持减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目每种生物前后代体细胞中染色体数目恒定，对于生物的遗传和变异，都十恒定，对于生物的遗传和变异，都十分重要！分重要！