1、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.Weismann,18341914）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，精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。子和卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。这个特殊的过程实际上是特殊的有丝分裂。这个特殊的过程实际上是特殊的有丝分裂。新新个个体体？受受精精卵卵 何种分裂何种分裂 有丝分裂有丝分裂 卵细胞卵细胞 何种作用何种作用 受精作用受精作用 精子精子 何种何种
2、分裂分裂 减数减数分裂分裂 父方父方 母方母方 46 46 46 46 23 23 从细胞水平上来看，人是怎样诞生的？从细胞水平上来看，人是怎样诞生的？第二章第二章 染色体与遗传染色体与遗传 着丝粒着丝粒 染色体行为染色体行为是指在细胞周是指在细胞周期中染色体在期中染色体在形态和结构方形态和结构方面所表现出的面所表现出的一系列有规律一系列有规律的变化。的变化。怎样表述染色体与染色质的关系？怎样表述染色体与染色质的关系？一、染色体一、染色体 染色体是细胞染色体是细胞核内遗传物质核内遗传物质的载体。的载体。长臂长臂 短臂短臂 按照着丝粒的位置，人们将染色体分为按照着丝粒的位置，人们将染色体分为 染
3、色体的染色体的形态类型形态类型 中间着丝粒染色体中间着丝粒染色体 近端着丝粒染色体近端着丝粒染色体 端着丝粒染色体端着丝粒染色体 每种生物的细胞核内，染色体的形态、数目都是相每种生物的细胞核内，染色体的形态、数目都是相对恒定的。对恒定的。（P26表表2-1）二、减数分裂的概念：二、减数分裂的概念：1、范围：、范围：2 2、时期：、时期：3 3、特点：、特点：4 4、结果：、结果：有性生殖的生物有性生殖的生物 由原始生殖细胞形成成熟生殖由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程细胞的过程 染色体染色体只复制一次只复制一次，细胞，细胞连续分连续分裂两次裂两次 新产生的生殖细胞中的染色体新产生的生殖细胞中
4、的染色体数目，比原始的生殖细胞减少数目，比原始的生殖细胞减少一半一半 是一种特殊的有丝分裂是一种特殊的有丝分裂 三、减数分裂的过程：三、减数分裂的过程：1 1、精子的形成：、精子的形成：A精子的形成部位：精子的形成部位：睾丸的曲细精管中睾丸的曲细精管中 三、减数分裂的过程：三、减数分裂的过程：1 1、精子的形成：、精子的形成：A精子的形成部位：精子的形成部位：睾丸的曲细精管中睾丸的曲细精管中 B精子的形成过程：精子的形成过程：A A与与a a、B B与与b b，两两形态、大小相同，两两形态、大小相同，它们都是一条来自父亲的精子，一条它们都是一条来自父亲的精子，一条来自母亲的卵细胞。生物学上把这
5、样来自母亲的卵细胞。生物学上把这样两两成对的染色体叫两两成对的染色体叫“同源染色体同源染色体”。同源染色体在减数分裂的过程中会两同源染色体在减数分裂的过程中会两两配对，称为两配对，称为同源染色体同源染色体“联会联会”。a A B b a b A B a b A B 每对同源染色体每对同源染色体含有四条姐妹染色单含有四条姐妹染色单体，称为体，称为“四分体四分体”。同源染色体同源染色体 联会联会 四分体四分体 同源染色体同源染色体：能配对能配对 形状和大小一般都相同形状和大小一般都相同 一条来自父方，一条来自母方一条来自父方，一条来自母方 联会联会：同源染色体两两配对的现象：同源染色体两两配对的现
6、象 四分体四分体：联会后的每对同源染色体：联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体含有四条染色单体，叫做四分体 1个四分体个四分体=1对同源染色体对同源染色体=2条染色体条染色体=4条染色单体条染色单体 减减数数分分裂裂 减减 减减 间期间期 减减前期前期 减减中期中期 减减后期后期 减减末期末期 减减前期前期 减减中期中期 减减后期后期 减减末期末期 联会联会 四分体四分体 同源染色体排在赤道板同源染色体排在赤道板 同源染色体分离同源染色体分离 染色体数目减半染色体数目减半 联会联会 四分体四分体 同源染色体分离同源染色体分离 着丝粒分裂着丝粒分裂 染色体复制染色体复制 非同源染色
7、体自由组合 非姐妹染色单体之间交叉互换 变变 形形 着着丝丝 粒粒分分裂裂 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 精子形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 MI M II 精原细胞精原细胞 减减数数第第一一次次分分裂裂 次级精母细胞次级精母细胞 联会联会 四分体四分体 减减数数第第二二次次分分裂裂
8、 初级精母细胞初级精母细胞 精细胞精细胞 精原细胞略微膨大精原细胞略微膨大 间期间期:精原细胞精原细胞 初级精母细胞初级精母细胞 染色体进行复制染色体进行复制 AB关系？关系？cc关系？关系？cd关系？关系？减数第一次分裂前期：联会，四分体（交叉互换）染色体的交叉互换染色体的交叉互换 四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换四分体中的非姐妹染色单体常常发生交叉互换 减数第一次分裂的减数第一次分裂的中期中期:同源染色体同源染色体排列于排列于赤道板上赤道板上 看一看想一想，跟有丝看一看想一想，跟有丝分裂中期有何不同？分裂中期有何不同？减数第一次分裂的减数第一次分裂的后期后期:同源染色体分离同源染色
9、体分离 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合（着丝粒不分裂）（着丝粒不分裂）非同源非同源 染色体的染色体的 组合一组合一 自由组合自由组合 a b b a 组合二组合二 组合三组合三 组合四组合四 减数第一次分裂的减数第一次分裂的末期末期:细胞向内凹陷细胞向内凹陷 1 1个个初初级精母细胞分裂为级精母细胞分裂为2 2个个次次级精母细胞级精母细胞 染色体数目减半染色体数目减半 减数第二次分裂的减数第二次分裂的前期前期:无同源染色体无同源染色体 染色体散乱分布染色体散乱分布 减数第二次分裂的减数第二次分裂的中期中期:无同源染色体无同源染色体 染色体的着丝粒排列在赤道板上染色体的着丝粒排列在赤道
10、板上 减数第二次分裂的减数第二次分裂的后期后期:着丝粒一分为二着丝粒一分为二 染色体暂时染色体暂时加倍加倍 细胞向内凹陷，细胞向内凹陷，两个两个次级精母细胞次级精母细胞分裂成四个分裂成四个精细胞精细胞 减数第二次分裂的减数第二次分裂的末期末期:变形变形 精细胞变形后，形成精子精细胞变形后，形成精子（精子的头部含有细胞核，尾（精子的头部含有细胞核，尾部很长，能游动）部很长，能游动）精子的形成过程精子的形成过程 场所场所 卵巢卵巢 卵原细胞卵原细胞（1个）个）卵细胞卵细胞（1个）个）减数分裂减数分裂 卵细胞的形成过程卵细胞的形成过程 卵细胞的形成过程 个卵个卵原细胞原细胞 个初级个初级 卵母细胞卵
11、母细胞 个次级个次级 卵母细胞卵母细胞 个卵细胞个卵细胞 个极体个极体 染色体染色体 复制复制 联会四分体、交叉互换联会四分体、交叉互换 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 个极体个极体 个极体个极体 退化退化 着丝粒分裂着丝粒分裂 染色单体分离染色单体分离 不同点：不同点：卵细胞与精子形成过程的异同卵细胞与精子形成过程的异同 相同点：相同点：、都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。、都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。、染色体、染色体、DNA分子变化过程与结果完全相同。分子变化过程与结果完全相同。、间期精原细胞、间期精原细胞初级精母细胞仅稍稍增大
12、。卵原细初级精母细胞仅稍稍增大。卵原细胞胞初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。初级卵母细胞贮存大量卵黄，体积增大很多倍。、精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子、精子形成时两次分裂都是均等分裂，产生四个精子细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂，只产生一个细胞。卵细胞形成时两次都是不均等分裂，只产生一个卵细胞和三个极体。卵细胞和三个极体。、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细、精子细胞须经变形才成为有受精能力精子，卵细胞不需经过变形即有受精能力。胞不需经过变形即有受精能力。、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。容易出错的容易出错的地方地
13、方：1、原始生殖细胞：精原细胞和卵原、原始生殖细胞：精原细胞和卵原细胞细胞不是真正的生殖细胞（染不是真正的生殖细胞（染色体数目和体细胞一样）色体数目和体细胞一样）2、成熟的生殖细胞：精子和卵细、成熟的生殖细胞：精子和卵细胞胞是真正的生殖细胞（染色体是真正的生殖细胞（染色体数目只有体细胞的一半）数目只有体细胞的一半）特别应注意的地方特别应注意的地方：1、有两次分裂（第一次和第二次）。、有两次分裂（第一次和第二次）。2、第一次分裂中在精原细胞时染色体复、第一次分裂中在精原细胞时染色体复制（制（DNA加倍而染色体不变）；出现同加倍而染色体不变）；出现同源染色体配对；结束时染色体、源染色体配对；结束时
14、染色体、DNA减减半。半。3、第二次分裂就是一次有丝分裂，结束、第二次分裂就是一次有丝分裂，结束时染色体不再减半而时染色体不再减半而DNA再减半，结果再减半，结果染色体和染色体和DNA数目都是精原细胞的一半。数目都是精原细胞的一半。4、形成的精细胞需经过变形才形成精子、形成的精细胞需经过变形才形成精子。受精的概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程受精的概念：精子与卵细胞融合成为受精卵的过程 卵细胞卵细胞n 受精卵核受精卵核2n 卵核卵核n+精子核精子核n 实质实质:精子细胞核与卵细胞核融合，精精子细胞核与卵细胞核融合，精子细胞核内的子细胞核内的n条染色体与卵细胞内的条染色体与卵细胞内的n条染色
15、体合在一起形成具有条染色体合在一起形成具有2n条染色体条染色体的受精卵细胞核。的受精卵细胞核。+精子精子n 受精作用受精作用 进入卵细胞的只是精子的头部（细胞核）；进入卵细胞的只是精子的头部（细胞核）；受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞。受精卵的细胞质几乎都来自卵细胞。雄性雄性 亲本亲本 雌性雌性 亲本亲本 2N2N 减裂减裂 减裂减裂 精子精子 卵细胞卵细胞 N N 受受精精卵卵 受受 精精 2N2N 有性生殖有性生殖 子代子代 个体个体 有丝分裂有丝分裂 细胞分化细胞分化 2N2N 个体发育个体发育 2n2n 2n2n n n n n 卵子卵子 精子精子 受精卵受精卵 子代新个体子代新个体 有
16、性生殖过程中染色体数目变化的曲线有性生殖过程中染色体数目变化的曲线 受精作用受精作用 减数分裂的意义减数分裂的意义（1）减数分裂可以保持生物染色体数目）减数分裂可以保持生物染色体数目的恒定；的恒定；（2）为生物的变异提供了可能）为生物的变异提供了可能 减数分裂过程中，染色体和减数分裂过程中，染色体和DNA 含量含量是如何变化的？是如何变化的？精原精原细胞细胞 间期间期 减数第一次分裂减数第一次分裂(初级精母细胞初级精母细胞)前前 中中 后后 末末 染色体染色体 DNA 染色单体染色单体 同源染色体同源染色体 四分体四分体 减数第二次分裂减数第二次分裂(次级精母细胞次级精母细胞)前前 中中 后后 末末 染色体染色体 DNA 染色单体染色单体 同源染色体同源染色体 四分体四分体 2n 2n 2n 2n 2n n n n 2n n 2a 2a-4a 4a 4a 4a 2a 2a 2a 2a a 0 0-4n 4n 4n 4n 2n 2n 2n 0 0 n n n n n 0 0 0 0 0 0 0 0-n n 0 0 0 0 0 0 某些生物某些生物即便在即便在末、末、前的间歇有前的间歇有间
