减数分裂与有性生殖细胞的形成,精子和卵细胞的形成过程.ppt

第四章 生物的生殖与发育,第一节 生物的生殖,生殖的种类,生殖：延续和发展 个体发育：受精卵 性成熟个体,几种无性繁殖方式,（细菌）,（草履虫）,几种无性繁殖方式,真菌,蕨类,几种无性繁殖方式,出芽生殖 （水螅）,芽体,几种营养繁殖方式,营养繁殖,几种营养繁殖方式,嫁接,空中压条,由一母体分裂成两个 子体的生殖方式,由母体在一定部位 生出芽体的生殖方式,由母体产生孢子的 生殖方式,由植物体的营养器官产生 出新个体的生殖方式,新个体大小、形状 大体相同,孢子不需经过两两结 合便直接形成新个体,母体长出芽体，芽体长大 后，脱落后成新个体,新个体由营养器官的 一部分长成,细菌 变形虫,根霉 疟原虫,酵母菌 水螅,草莓 秋海棠,（一） 无性生殖类型,无性生殖不经过生殖细胞的结合，由母体直接产 生出新个体的生殖方式。,无性生殖在生产实践中的应用：,营养繁殖：扦插 ，压条,组织培养,克隆,无性生殖-克隆多利羊,无性生殖在生产实践中的应用组织培养,茎 叶 根,营养器官,花,繁殖器官,子房,胚珠,子房壁,胚囊,珠被,卵细胞,极核（2个),精子,精子,+,+,受精作用,受精作用,受精卵,（2N）,胚,受精 极核,胚乳细胞,种皮,果皮,种 子,果 实,胚是一个新个体的幼体,（二） 有性生殖,有性生殖经过两性生殖细胞的结合，成为合子， 再由合子发育成新个体的生殖方式。,生殖细胞又称为配子，,无性生殖不经过生殖细胞的结合，由母体直接产 生出新个体的生殖方式。,有性生殖经过两性生殖细胞的结合，成为合子， 再由合子发育成新个体的生殖方式。,无,有,母体（体细胞）直接产生,合子发育成新个体,无性生殖与有性生殖的比较,减数分裂,有丝分裂,减数分裂,减数分裂和 有性生殖细胞的形成,讨 论 配子的染色体与体细胞 的染色体有什么区别？,2 配子细胞是有丝分裂产生的吗？,雌,雄,问题探讨,作出推理,46,卵细胞,受精卵,新个体,父,母,（有丝分裂）,精子,92,92,46,受精,（有丝分裂）,假设: 配子（精子或卵细胞）是通过有丝分裂的方式产生的,46,46,作出推理,46,卵细胞,受精卵,新个体,父,母,精子,？,？,46,46,受精,46,（有丝分裂）,作出推理,46,卵细胞,受精卵,新个体,父,母,精子,46,46,受精,46,23,23,（有丝分裂）,魏斯曼从理论上预测： 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，精子与卵细胞融合，恢复正常的染色体数目。,有性生殖,由亲本产生有性生殖细胞（也叫配子），经过两性生殖细胞（如卵细胞和精子）的结合，成为合子（如受精卵），再由合子发育成新个体的生殖方式。,3、精子和卵细胞是通过哪种方式产生的？,1、生物界普遍存在的生殖方式是哪一类？,课前热身,2、有性生殖的核心是什么？,产生配子,配子两两结合成为合子,一、减数分裂,5 、结果：,2 、发生的范围：,3 、发生的时期：,4 、特点：,进行有性生殖的生物,成熟生殖细胞中染色体数目只有原来的一半,染色体复制一次，细胞连续分裂二次,1 、概念：,细胞连续分裂两次，染色体在细胞分裂的全部过程中只复制一次的细胞分裂方式。减数分裂的结果，新产生的生殖细胞中染色体数目比原来的减少了一半。,二、精子的形成过程,1 、产生部位：,2 、过程：,减数分裂,精子,精原细胞,2 n,n,睾丸的曲细精管,返回,精原细胞,精原细胞在精巢中，每一个精原细胞中的染色体数都与体细胞的相同。,返回,同源染色体,同源染色体,同源染色体是指分别来自父方和母方，形状和大小一般都相同的两条染色体。,返回,非同源染色体是指分别来自父方和母方，形状和大小不相同的两条染色体。,初级精母细胞,在分裂间期完成了染色体的复制。,1,2,3,4,1和4,2和3,同源染色体的两两配对现象叫做联会。,返回,初级精母细胞,联会后的每对同源染色体实际上含有四个染色单体叫做四分体。,返回,初级精母细胞,四分体,四分体排列在细胞中央的赤道板上，每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。,返回,注意 四分体的排列方式是随机的,初级精母细胞,1,随着纺锤丝的收缩变短，每对同源染色体彼此分离，并且在纺锤丝的牵引下移向两极，结果细胞的每一极只得到各对同源染色体中的条。,返回,非同源染色体自由组合到达两极。,初级精母细胞,2,3,3,4,一个初级精母细胞形成了两个次级精母细胞。在次级精母细胞中，染色体的数目只有初级精母细胞的一半。,返回,次级精母细胞,染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上，每条染色体含有两个染色单体，由一个着丝点连结在一起。,返回,次级精母细胞,着丝点分裂为二，两个姐妹染色单体分离成为两条染色体，分别移向两极。,返回,次级精母细胞,一个次级精母细胞经过减数第二次分裂形成了两个精细胞。,返回,精细胞,精子,一个精原细胞经过两次细胞分裂形成了四个精子，每个精子细胞中含有数目减半的染色体。,返回,精子的染色体类型,非同源染色体,精子形成过程,初级精母细胞,四分体,同源染色体： 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。,同源染色体,联会： 同源染色体两两配对的现象。,四分体：联会后的每对同源染色体会有4条染色单体。,1个四分体 = 1对同源染色体 = 2条染色体 = 4条单体 = 4个DNA,四分体中的非姐妹染色单体间常交换部分片段。,精子形成过程,初级精母细胞,次级精母细胞,精细胞,精子,A C,B D,精子的形成过程,精子的形成过程,染色体复制,1个 精原细胞,1个 初级精母细胞,2个 次级精母细胞,联会、四分体,同源染色体分离,(2n 2a),(2n 4a),(n 2a),减数第一次分裂,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,4个 精细胞,变形,4个 精子,(n a),(n a),减数第二次分裂,间期,间期,分裂期,2个 次级精母细胞,(n 2a),分裂期,非同源染色体的自由组合,问：一个这样的精原细胞经减数分裂能产生几种类型的精子？,许多个这样的精原细胞呢？,非姐妹染色单体的交叉互换,无交叉互换： 一个精原细胞一次形成 4个 2种 精子。,一个精原细胞可以形成 2N种 精子。 （N为同源染色体对数）,卵细胞形成过程图,初级卵母细胞,减数分裂过程中染色体的行为变化：,染色体的复制,同源染色体联会,出现四分体,同源染色体排列在赤道板上,同源染色体分离 非同源染色体自由组合,次级精(卵)母细胞,染色体的着丝点排列在赤道板上,着丝点一分为二，染色单体分开成为两条染色体，并分别移向两极,精(卵)细胞,（间期）,（前期）,（前期）,（中期）,（后期）,（中期）,（后期）,减数第一次分裂,减数第二次分裂,初级精(卵)母细胞,精(卵)原细胞,减数第一次分裂,减数第一分裂,减数第二分裂,间期,前期,中期,后期,末期,前期,中期,后期,末期,DNA复制，有关蛋白质合成,同源染色体联会，出现四分体,同源染色体排列在细胞中央的赤道板上,同源染色体分离，染色体数目减半,形成两个次级精母细胞,着丝点分裂，姐妹染色单体分离，DNA数目减半,减数第二次分裂前，有的有间期，有的没有。不再进行DNA复制和有关蛋白质合成。,形成四个精细胞,染色体散乱分布在细胞中央,染色体的着丝点排列在赤道板上,不同点：,卵细胞与精子形成过程的异同,相同点：,、都是在生殖腺中进行；与生殖细胞的形成有关。,、染色体、DNA分子变化过程与结果完全相同。,、间期精原细胞初级精母细胞仅稍稍增大。卵原细胞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。,、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。,、精子在睾丸中形成，卵细胞在卵巢中形成。,精子与卵细胞形成过程的比较,染色体复制一次，细胞连续分裂两次,2次 1次,1次 1次,有 有,有 无,有 无,减后期 后期,减半 不变,精子4个 卵细胞1个 体细胞2个,都有纺锤丝； 染色体的变化相近；,存在细胞 (1)同源染色体存在于体细胞、精(卵)原细胞、初级精(卵)母细胞中，而进入减数第二次分裂后的次级精(卵)母细胞、精细胞或精子及卵细胞中不存在同源染色体。 (2)非同源染色体在所有真核细胞中都有。 (3)四分体仅存在于减数第一次分裂联会时期的初级精(卵)母细胞中。,细胞图形辨别,1、前、中期 单数：减 无同源染色体：减 双数 有同源染色体 有联会行为：减 无联会行为：有丝分裂,2、后期（看一半） 有染色单体： 减 单数：减 无染色单体 双数 无同源染色体：减 有同源染色体：有丝分裂,细胞图像分裂方式的鉴别与染色体行为 前期有无联会、四分体现象。若有，为减数分裂。 中期判断：染色体的着丝点排列在赤道板上，是有丝分裂中期或减数第二次分裂中期；染色体的着丝点排列在赤道板两侧，是减数第一次分裂中期。 后期有无同源染色体分离现象，若有，为减数分裂 末期有无染色体数目的改变(可从后期推测)，若有，为减数分裂。,有同源染色体有丝分裂，体细胞或精（卵）原细胞,无同源染色体，不含染色单体减，精子细胞或卵细胞第二极体,有同源染色体，且两两配对一联会减，初级精（卵）母细胞,无同源染色体减某时期的次级精（卵）母细胞，第一极体,有同源染色体，表现出着丝点的特点有丝分裂，体细胞,有同源染色体，两个四分体减I，初级精（卵）细胞,有同源染色体，表现出着丝点特点有丝分裂，正在分裂的体细胞,有同源染色体，四分体平分为二减I，某个时期的初级精（卵）母细胞,无同源染色体减某个时期的；次级精（卵）母细胞,有同源染色体，四分体排列在细胞中央减某时期；初级精（卵）母细胞,E F G H,D,有丝前；减前,减后,减后,减前,减前,减中,减末,减中,减前,减后,减后,有丝后,减后,有丝分裂,受精卵（2n ）,卵细胞（ n ）,精子（ n）,（雌）减数分裂,（雄）减数分裂,受精作用,高等动物2n ）,四、受精作用 1概念：精子与卵细胞融合成为_的过程。 2过程,受精卵,精子的头部进入卵细胞 卵细胞的细胞膜外面出现一层特殊的膜，以阻止其他精子再进入 精子的细胞核和卵细胞的细胞核相遇 二者的染色体会合,3特点：受精卵中的_一半来自精子，另一半来自卵细胞。 4结果：受精卵中的染色体数目恢复到体细胞中的数目。 5意义：_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的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。,染色体,减数分裂,作业： 列表写出减数第一、第二次分裂各时期，染色体、DNA、姐妹染色单体的数目及同源染色体的对数（设性原细胞中染色体数为2n）；并以分裂时期为横坐标，数目变化为纵坐标，分别画出4条数量变化曲线图。,染色体,染色单体,DNA,同源染色体,四分体,N N N N 0 0 0 0 0,2N 2N 2N 2N N N N 2 N N,4N 4N 4N 2N 2N 2N 0 0,4N 4N 4N 4N 4N 2N 2N N N,0 N N 0 0 0 0 0 0,减数分裂过程中染色体，染色单体， DNA数目的变化,0 4N,配子形成过程中DNA含量变化,4n,3n,2n,1n,间期,减期,减期,4n,3n,2n,1n,间期,减期,减期,配子形成过程中染色体变化,4n,3n,2n,1n,间期,减期,减期,配子形成过程中染色单体变化,细胞分裂过程中DNA、染色体变化规律,2 N,4 N,后,后,间期,间期,减,减,有丝分裂,（体细胞）,受精,有丝分裂,减数分裂与有丝分裂过程中三者的比较,4n,3n,2n,1n,减数分裂,间期,减期,减期,1.染色体的复制(实际上是DNA复制和有关蛋白质的合成)发生在精(卵)原细胞滋长增大的时期(减数第一次分裂的间期)。复制的结果：每条染色体含有两个并列着的姐妹染色单体(由一个共同的着丝点相连)。,2.在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于联会的每条染色体都已复制过，各含有两个染色单体，因此，每对同源染色体共含有四个染色单体，所以叫四分体。 3同源染色体在减数分裂的四分体时期往往发生染色单体片段的交叉互换现象。,4减数第一次分裂后期同源染色体分离和非同源染色体自由组合。 5由于同源染色体分离，导致减数第一次分裂结束后，细胞中染色体数目减半。 6在减数第二次分裂过程中，着丝点分裂，连在一个着丝点上的两个姐妹染色单体分开，各成为一个染色体。,课堂练习：,1.减数分裂使细胞连续分裂两次，而染色体在整个 分裂过程，只复制_次的细胞分裂方式，减数 分裂的结果是_。 2.在减数分裂过程中，同源染色体两两配对叫做_ 每一对同源染色体含有四个染色单体，这叫做_ 交叉互换发生在_时期。染色体数目减半是在 减数_次分裂完成。 3.哺乳动物的卵细胞是在_中形成的，卵原细胞 经过_成为初级卵母细胞，然后经过减数第一 次和第二次分裂形成1个_和_个极体，不久， 极体全部_。 4.精子与卵细胞融合成为_的过程，叫_。,1,染色体数目减半,联会,四分体,四分体,第一,卵巢,染色体复制,卵细胞,3,消失,受精卵,受精作用,7(1)1个精原细胞(含n对同源染色体) 可能产生精子的种类：2n种。 实际产生精子的种类：2种(同一个次级精母细胞产生的两个精子是相同的)。 (2)1个卵原细胞(含n对同源染色体) 可能产生卵细胞的种类：2n种。 实际产生卵细胞的种类：1种。 (3)动物(含n对同源染色体)产生精子或卵细胞的种类：2n种。,1、 100个卵原细胞与100个精原细胞形成的生殖细胞受精，能形成受精卵（ ）个： 100个 B200个 C300个 D400个 2、一种动物的体细胞在有丝分裂后期有32条染色体，它的体细胞、精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、及精子中DNA分子数为（ ）： A32，32，64，32，16 16，16，32，16，8 C32，32，32，16， 8 16，16，16，16，16 3、人的卵细胞内有23条染色体，一个初级卵母细胞在减数第一次分裂前期生成的四分体及减数第一次分裂后期细胞内的染色体数、姐妹染色单体数依次是（ ） 46，46，23 23，46，0 46，46，23 23，46，92,反馈练习,4、在精子形成的过程中，分子数目由n变成n及由n变成n是在（ ） .前期和后期 .中期和后期 .前期和末期 .间期和末期 5、在精子形成过程中，染色体数目减少一半发生在（ ） .后期 .末期 .后期 .末期 6、同源染色体联会形成四分体发生在 .间期 .前期 .前期 .中期 7、人的体细胞内有46条染色体，在减裂时能形成四分体（ ）个。 .46个 .92个 C.23个 D.23对,8、一个卵原细胞的染色体为AaBb,形成的卵细胞为AB，同时形成的三个极体是（ ） 三个都是AB 一个AB和两个ab 三个都是ab 一个ab和两个AB,9、在减数分裂过程中，染色体数目与体细胞相同，但不含同源染色体的时期是 A.减数第一次分裂后期 B.减数第二次分裂后期 C.减数第一次分裂前的间期 D.减数第二次分裂前期,10、正常进行分裂的细胞，同源染色体、染色单体、染色体、DNA分子之比为0:0:1:1，则该细胞所处的时期是 A.有丝分裂间期 B.减数第一次分裂末期 C.有丝分裂后期 D.减数第二次分裂后期,11、图为某哺乳动物的一个细胞示意图，它属于下列何种细胞？ A.肝细胞 B.初级卵母细胞 C.第一极体 D.卵细胞,12、某一生物体的体细胞中含有6条染色体，3对同源染色体，那么下列细胞中，任何时期都不可能含6条染色体的是 A.精原细胞 B.初级精母细胞 C.次级精母细胞 D.精子细胞,13、图中甲、乙、丙3个图分别表示某种生物（假定只含两对染色体）的3个正在进行分裂的细胞，据图回答： (1)甲图表示 时期。 (2)乙图表示 时期。 (3)丙图表示 时期。 (4)乙图细胞分裂产生的子细胞是 细胞。 (5)丙图细胞分裂产生的子细胞是 细胞。,减数第一次分裂后期,有丝分裂后期,减数第二次分裂后期,体细胞,精细胞,14.减数分裂仅发生在 ( ) A、有性生殖的动物体。 B 有性生殖的植物体。 C、体细胞的形成和成熟过程 D 原始生殖细胞的发育成熟过程,15.减数分裂中染色体减半的原因是 ( ) A、细胞连续分裂两次, 染色体复制一次。 B、细胞分裂一次, 染色体复制两次。 C、细胞分裂一次, 染色体复制一次。 D、细胞连续分裂两次, 染色体复制两次。,D,A,16.关于四分体的叙述，不正确的是 A、染色体的交叉互换现象发生在四分体时期 B、四分体出现在减数第一次分裂过程中 C、经过复制的同源染色体都能形成四分体 D、每一个四分体都包含一对同源染色体,17.已知 A , a ; B,b ; C , c 为三对同源染色体, 来自同一个精原细胞的四个精子中染色体的分布是 ( ) A、AbC ， aBc ， AbC , aBc 。 B、aBC ， AbC ，ABC , abc C、Abc ， aBC ， aBc , ABc 。 D、Abc ， AbC ， abC , aBc 。,C,A,18.有丝分裂与减数分裂相比，减数分裂特有的是： A DNA分子复制。 B 出现四分体。 C 着丝点分裂。 D 出现纺锤体。 19.水稻植株受精卵第一次分裂形成两个细胞的细胞分裂 方式是： A 减数分裂 B 无丝分裂 C 有丝分裂。 D 有些是有丝分裂，有些是无丝分裂。 20、人体的下列细胞中，不具有同源染色体的细胞是： A、精原细胞。 B 、卵细胞。 C、受精卵 D 、口腔上皮细胞,B,C,B,21、含有3对同源染色体的生物，经减数分裂产生的配子，同时含有3个父方（或母方）染色体的配子占 A、1/2 B、1/4 C、1/8 D、1/16,C,22.判断下面三个图中哪个有是有错误的,C,A,B,C,D,右图画的是细胞减数分裂过程中某一时期的染色体。请根据此图回答下列问题。 （1）图中所示的是细胞减数分裂过程中的哪一次分裂？ （2）图中有几条染色体，几条染色单体？,（3）图中有几对同源染色体，它们各由哪两条染色体组成的？ （4）在形成配子时，哪些染色体要分离？哪些染色体可以自由组合在一起？,第一次,4条,8条,2对,A和B,C和D,A和B分离，C和D分离；,A和C、A和D、B和C、B和D可以自由组合。,