第二章第1節(jié)__染色體是遺傳信息的載體

1、第第2 2章章 遺傳信息傳遞的結構基礎遺傳信息傳遞的結構基礎第一節(jié)：染色體是遺傳信息的載體第一節(jié)：染色體是遺傳信息的載體第二節(jié)：第二節(jié)：DNADNA貯存遺傳信息貯存遺傳信息科學發(fā)展歷程染色體的發(fā)現(xiàn) 1879年，弗萊明，細胞核中著色很深的桿狀物質。 1888年，沃爾德耶，命名桿狀物質為染色體。 1977年，貝克等人提出了染色體的四級結構模型。 科學發(fā)展歷程世代間染色體數(shù)目不變 1875年，赫德維希研究海膽（動物）受精過程。 1883年，貝內登觀察馬蛔蟲的染色體，發(fā)現(xiàn)精子和卵細胞中的染色體數(shù)為體細胞的一半，而受精卵又恢復為體細胞的染色體數(shù)。 1890年，鮑維里，精子和卵細胞的形成要通過減數(shù)分裂。

2、1891年，亨金描述減數(shù)分裂全過程。 染色體是世代間傳遞遺傳信息的載體。染色體是世代間傳遞遺傳信息的載體。 科學發(fā)展歷程遺傳物質DNA 1869年，米歇爾，核酸。 1928年，格里菲斯，肺炎雙球菌轉化現(xiàn)象。 1944年，艾弗理，遺傳物質是DNA。 1957年，富蘭克林.科瑞特，發(fā)現(xiàn)煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA。 1953年，沃森和克里克，提出DNA的雙螺旋結構； 揭開DNA自我復制的奧秘，闡明了遺傳信息傳遞的機理。2.1 2.1 染色體是遺傳信息的載染色體是遺傳信息的載體體一、染色體一、染色體1.1.分布：細胞核分布：細胞核3.3.特點：能被堿性特點：能被堿性染料染成深色染料染成深色4.4.

3、染色質和染色體：染色質和染色體： 是是同一種物質同一種物質在在不同時期不同時期的兩種表的兩種表現(xiàn)形態(tài)現(xiàn)形態(tài)2.2.成分：蛋白質和成分：蛋白質和DNADNA一、染色體的形態(tài)結構觀察的最好時期：觀察的最好時期：中期中期結結構構著絲粒著絲粒長臂長臂短臂短臂次縊痕次縊痕隨隨 體體染色單體染色單體重要標志重要標志染色體的類型中部著絲粒中部著絲粒染色體染色體亞中部著絲粒亞中部著絲粒染色體染色體亞中部著絲粒亞中部著絲粒染色體染色體端部著絲粒端部著絲粒染色體染色體巨大染色體特殊形態(tài)的染色體生物體細胞的染色體數(shù)生物體細胞的染色體數(shù)生生 物物染色體數(shù)染色體數(shù)洋蔥洋蔥水稻水稻果蠅果蠅人人23對對46條條4對對8條條

4、12對對24條條8對對16條條不同生物的染色體形態(tài)和數(shù)目不不同生物的染色體形態(tài)和數(shù)目不同同染色體的四級結構螺旋盤繞螺旋盤繞螺線管體螺線管體 核小體核小體 盤繞成中盤繞成中空的管狀空的管狀超級螺線體超級螺線體（染色質）（染色質）染色體染色體螺旋折疊螺旋折疊DNA蛋白質蛋白質螺旋盤繞螺旋盤繞螺線管體螺線管體 核小體核小體 盤繞成中盤繞成中空的管狀空的管狀超級螺線體超級螺線體（染色質）（染色質）染色體染色體螺旋折疊螺旋折疊DNA蛋白質蛋白質染色體的四級結構螺旋盤繞螺旋盤繞一級結構一級結構二級結構二級結構三級結構三級結構四級結構四級結構染色質的染色質的 基本單位基本單位核小體核小體 DNA蛋白質蛋白質

5、盤繞成中空盤繞成中空 的管狀的管狀超級螺線體超級螺線體（染色質）（染色質）螺旋折疊螺旋折疊染色體染色體螺線管體螺線管體二、染色體在減數(shù)分裂中的行為二、染色體在減數(shù)分裂中的行為 每個人的發(fā)育起點都是受精卵。提出問題提出問題請推測：成熟的生殖細胞究竟是怎樣產生的？464692464692精子卵細胞受精卵新個體受精（細胞分裂）作出推理46462323有絲分裂細胞分化受精卵 新個體 假如精子和卵細胞都是通過有絲分裂形成的，那么，子女體細胞中的染色體數(shù)目會發(fā)生變化嗎？父母問題探討 看以下果蠅雌雄個體體細胞與配子圖中的染色體有什么區(qū)別?配子配子的染的染色體數(shù)是色體數(shù)是體細胞體細胞的的一半一半。進行有性生殖

6、的真核生物細胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復制一次 對象: 時期: 特點: 結果:成熟生殖細胞中的染色體比原始生殖細胞中的染色體數(shù)目減少一半從原始的生殖細胞發(fā)展到成熟的生殖細胞的過程中一、減數(shù)分裂的概念一、減數(shù)分裂的概念 下面，我們就結合下面，我們就結合哺乳動物精子和卵細哺乳動物精子和卵細胞的形成，講述減數(shù)胞的形成，講述減數(shù)分裂的過程。分裂的過程。一、精子的形成過程一、精子的形成過程1、 場所精子是在睪丸的曲細精管中形成睪丸中有原始的生殖細胞精原細胞。染色體數(shù)目和體細胞相同減數(shù)分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂間期后期前期末期中期后期前期末期中期減數(shù)第一次分裂間期，細胞有什么樣的變化？精原細胞初級精

7、母細胞染色體復制體積增大2、精子的形成過程、精子的形成過程減數(shù)第一次分裂前期同源染色體聯(lián)會，形成四分體。初級精母細胞同源染色體：形態(tài)、大小一般都相同一條來自父方，一條來自母方的染色體12341和3、 1和4、2和3、 2和41和2、3 和4（一般用不同的顏色來表示）四分體：每一對聯(lián)會的同源染色體中，含有四個染色單體，叫做一個四分體。（從染色單體的角度考慮）1234一個四分體含有 2聯(lián)會：減數(shù)分裂中，同源染色體的兩兩配對的現(xiàn)象。44減數(shù)第一次分裂中期同源染色體相對平行排列在赤道板上初級精母細胞減數(shù)第一次分裂后期 同源染色體 分開，非同源染色體自由組合減中期初級精母細胞此時是什么在分開？減數(shù)第一次

8、分裂末期染色體數(shù)目減半，形成兩個次級精母細胞減后期觀察細胞內染色體數(shù)目有何變化？形成兩個次級 精母細胞，染色體 數(shù)目減半減數(shù)第二次分裂前期2個次級精母細胞不再含有同源染色體次級精母細胞這時細胞內還有同源染色體嗎？減數(shù)第二次分裂中期次級精母細胞染色體的著絲點排列在赤道板上減數(shù)第二次分裂著絲點分裂，姐妹染色單體分離，分別向兩極移動后期次級精母細胞此時是什么在分開？減數(shù)第二次分裂末期4個精細胞減數(shù)分裂結束，形成四個精細胞。觀察精細胞中染色體數(shù)目？ 精細胞經過變形成為蝌蚪狀的精子變形精子精細胞 頭部（細胞核）尾部減數(shù)分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂間期后期前期末期中期后期前期末期中期初級精母細胞次級精

9、母細胞精原細胞精細胞精子減數(shù)第一次分裂染色體復制減數(shù)第二次分裂精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞 減:同源染色體分離（染色體數(shù)目減半）2)減數(shù)分裂基本過程減:姐妹染色單體分離2、卵細胞形成的過程卵巢1）場所:2）過程:精子卵細胞精原細胞卵原細胞不同點不同點精子的形成過程精子的形成過程卵細胞的形成過程卵細胞的形成過程分裂場所分裂場所分裂過程分裂過程分裂結果分裂結果返回精巢內形成精巢內形成卵巢內形成卵巢內形成均等的分裂均等的分裂有變形期有變形期不均等的分裂不均等的分裂無變形期無變形期一個精原細胞分裂形成四一個精原細胞分裂形成四個精子個精子一個卵原細胞分一個卵原細胞分裂形成一個卵細裂形成一個卵細

10、胞和三個極體（退化消胞和三個極體（退化消失）失）返回區(qū)別區(qū)別有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂形成細胞類型形成細胞類型染色體復制次數(shù)染色體復制次數(shù)細胞分裂次數(shù)細胞分裂次數(shù)形成子細胞數(shù)目形成子細胞數(shù)目 染色體數(shù)目變化染色體數(shù)目變化有無同源染色體有無同源染色體的行為的行為繼續(xù)體細胞體細胞 生殖細胞生殖細胞染色體復制一次，染色體復制一次，細胞分裂一次細胞分裂一次 染色體復制一次，染色體復制一次， 細胞連續(xù)分裂兩次細胞連續(xù)分裂兩次 2個個 1個卵或個卵或4個精子個精子親子細胞染色體數(shù)目相等親子細胞染色體數(shù)目相等 2N 2N染色體數(shù)目減一半染色體數(shù)目減一半 2N N同源染色體在第一次分裂發(fā)生同源染色體在第

11、一次分裂發(fā)生聯(lián)會、交叉互換、分離等行為聯(lián)會、交叉互換、分離等行為無同源染色體的聯(lián)會、無同源染色體的聯(lián)會、交叉互換、分離等行為交叉互換、分離等行為返回減數(shù)分裂減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂上一步第二次分裂2N4N間期I第一次分裂染 色 體 變 化 曲 線第二次分裂2N4N間期I第一次分裂染色單體變化曲線bj第二次分裂2N4N間期I第一次分裂DNA 變 化 曲 線減減聯(lián)會聯(lián)會 四分體四分體有絲分裂有絲分裂特特殊殊減減意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對于生物的遺傳和變異，都是十分重要的。高等動物(2N)卵細胞(N)精子(N)(母本)減數(shù)分裂(父本)減數(shù)分裂有絲分裂受

12、精作用高等動物的有性生殖細胞形成與受精作用：分析討論：分析討論： 比較減數(shù)分裂與有絲分裂過程的比較減數(shù)分裂與有絲分裂過程的異同點。異同點。比較比較有絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂減數(shù)分裂不不 同同 點點細胞類型細胞類型染色體復制次數(shù)染色體復制次數(shù)細胞分裂次數(shù)細胞分裂次數(shù)形成子細胞數(shù)目形成子細胞數(shù)目染色體數(shù)目變化染色體數(shù)目變化形成細胞類型形成細胞類型相同點相同點意義意義體細胞體細胞 生殖細胞生殖細胞同源染色體行為同源染色體行為 無同源染色體的聯(lián)會、無同源染色體的聯(lián)會、交叉互換、分離等行為交叉互換、分離等行為同源染色體在第一次分裂發(fā)生同源染色體在第一次分裂發(fā)生聯(lián)會、交叉互換、分離等行為聯(lián)會、交叉互換、分離

13、等行為染色體復制一次，染色體復制一次，細胞分裂一次細胞分裂一次 染色體復制一次，染色體復制一次， 細胞連續(xù)分裂兩次細胞連續(xù)分裂兩次 2個個 4個或個或1個和個和3個個親、子細胞數(shù)目相等親、子細胞數(shù)目相等 2N 2N染色體數(shù)目減一半染色體數(shù)目減一半 2N N體細胞體細胞精子和卵細胞精子和卵細胞染色體復制一次，都出現(xiàn)紡錘絲染色體復制一次，都出現(xiàn)紡錘絲使親代與子代使親代與子代細胞之間保持細胞之間保持了遺傳性狀的了遺傳性狀的穩(wěn)定性穩(wěn)定性使親代與子代之間維持了體使親代與子代之間維持了體細胞中染色體數(shù)目的恒定，細胞中染色體數(shù)目的恒定，對生物的遺傳和變異都是十對生物的遺傳和變異都是十分重要的分重要的減減和減

14、和減的區(qū)別的區(qū)別比較項目比較項目減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂 減數(shù)分裂第二次減數(shù)分裂第二次分裂分裂同源染色體同源染色體染色體數(shù)染色體數(shù)同源染色體行為同源染色體行為中期分裂相中期分裂相后期分裂相后期分裂相有無無體細胞相同體細胞相同體細胞的一半體細胞的一半有聯(lián)會有聯(lián)會, ,四分體四分體無無同源染色體排同源染色體排列在赤道板上列在赤道板上著絲點排列赤道板上著絲點排列赤道板上同源染色體分離同源染色體分離著絲點分離著絲點分離區(qū)別一區(qū)別一 有絲分裂還是減數(shù)分裂的曲線，看起點和終點有絲分裂還是減數(shù)分裂的曲線，看起點和終點，起點和終點在同一直線上的為有絲分裂；不在同一直，起點和終點在同一直線上的為有絲分裂；不

15、在同一直線上的為減數(shù)分裂。（如圖線上的為減數(shù)分裂。（如圖3與圖與圖4或圖或圖1與圖與圖2）減數(shù)分裂和有絲分裂染色體、減數(shù)分裂和有絲分裂染色體、DNA的變化曲線的比較規(guī)律的變化曲線的比較規(guī)律 區(qū)別二區(qū)別二 染色體還是染色體還是DNA的曲線，看染色體或的曲線，看染色體或DNA暫時暫時翻倍的時間，翻倍的時間在間期，且線條是傾斜（翻倍的時間，翻倍的時間在間期，且線條是傾斜（DNA的復制需一定時間）的為的復制需一定時間）的為DNA；翻倍的時間在后期（有；翻倍的時間在后期（有絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期），且是突然翻倍（絲分裂后期或減數(shù)第二次分裂后期），且是突然翻倍（著絲點的分裂是瞬間的）的為染色體。（

16、如圖著絲點的分裂是瞬間的）的為染色體。（如圖2與圖與圖4或或圖圖1與圖與圖3）前期圖形前期圖形是否有同是否有同源染色體源染色體無無：減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂;A2有有: 染色體散亂分布染色體散亂分布（有絲分裂有絲分裂;A1）特殊狀態(tài)（聯(lián)會、四分體特殊狀態(tài)（聯(lián)會、四分體）（減減 I；A3、A4）A組組中期圖形中期圖形是否有同是否有同源染色體源染色體無：無：減數(shù)第二次分裂；減數(shù)第二次分裂；B3有有： 染色體著絲點在赤道板上染色體著絲點在赤道板上（有絲分裂；有絲分裂；B1）四分體排列在細胞中央四分體排列在細胞中央（減減 I；B2）B組組有：有絲分裂有：有絲分裂; C1是否有同源是否有同源染色體（

17、看染色體（看一極）一極）無無有染色單體（有染色單體（減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂;C2）無染色單體（無染色單體（減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂;C3）后期圖形后期圖形C組組練習：練習： 甲甲: :細胞處于細胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細胞為子細胞為_減數(shù)第一次減數(shù)第一次后后次級精母細胞次級精母細胞乙乙: :細胞處于細胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細胞為子細胞為_減數(shù)第二次減數(shù)第二次后后精細胞精細胞或極體或極體丙丙: :細胞處于細胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細胞為子細胞為_有有 絲絲后后體細胞體細胞丁丁: :細胞處于細胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細胞為子細胞為_減數(shù)第二次減數(shù)

18、第二次后后卵細胞和極體卵細胞和極體有絲分裂有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂中期中期 中期中期 中期中期有絲分裂有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂后期后期 后期后期 后期后期時期：時期：細胞名稱：細胞名稱：產生的子細胞是：產生的子細胞是：減數(shù)第二次分裂后期減數(shù)第二次分裂后期次級精母細胞或極體次級精母細胞或極體精細胞或極體精細胞或極體時期：時期：細胞名稱：細胞名稱：產生子細胞的名稱：產生子細胞的名稱：減數(shù)第二次分裂前期減數(shù)第二次分裂前期次級精（卵）母細胞或極體次級精（卵）母細胞或極體生殖細胞生殖細胞時期：時期：細胞的名稱：細胞的名稱：產

19、生子細胞的名稱：產生子細胞的名稱：減數(shù)減數(shù)I中期中期初級精（卵）母細胞初級精（卵）母細胞次級精母細胞或次級精母細胞或 次級卵母細胞和極體次級卵母細胞和極體練習：下圖中練習：下圖中A圖是某雄性動物的體細胞，請據(jù)圖回答問題：圖是某雄性動物的體細胞，請據(jù)圖回答問題：（1）B細胞的分裂方式和分裂時期是細胞的分裂方式和分裂時期是_。（2）圖中具有四個染色體組的細胞是）圖中具有四個染色體組的細胞是_。（3）若圖中）若圖中D細胞繼續(xù)分裂，則它最終分裂成的細胞應是（從細胞繼續(xù)分裂，則它最終分裂成的細胞應是（從方框中選擇正確的圖，并用字母表示）方框中選擇正確的圖，并用字母表示）_，該細胞的名，該細胞的名稱為稱為

20、_。（4）用字母和箭頭將上圖）用字母和箭頭將上圖5個細胞（含方框中所選的正確圖）個細胞（含方框中所選的正確圖），按細胞分裂的方式和順序連接起來，按細胞分裂的方式和順序連接起來_。有絲分裂后期有絲分裂后期BE精細胞精細胞 ABACDE練習：下圖為細胞分裂曲線圖，請回答問題：練習：下圖為細胞分裂曲線圖，請回答問題：N2N4NOHIJKLCDEFGBA分裂時期分裂時期、圖中、圖中 表示表示_的含量變化；的含量變化； 表示表示_的含量變化的含量變化 、圖中處于減數(shù)、圖中處于減數(shù)分裂的是分裂的是_, 處于有絲處于有絲 分裂的分裂期的是分裂的分裂期的是_.O-BF-KDNA染色體染色體請判斷下列四個細胞所

21、處的分裂方式及時期。請判斷下列四個細胞所處的分裂方式及時期。減減的前期的前期減減的前期的前期有絲分裂的中期有絲分裂的中期減減的中期的中期A B CA B C有絲分裂前期有絲分裂前期減減前期前期減減前期前期練習：判斷上圖各屬于何種分裂？哪個時期？練習：判斷上圖各屬于何種分裂？哪個時期？D E FD E F有絲分裂中期有絲分裂中期減減中期中期減減中期中期G H IG H I有絲分裂后期有絲分裂后期減減后期后期減減后期后期練習：練習：1、下圖是某種動物細胞進行有絲分裂和減數(shù)分裂部分圖，據(jù)圖回答問題：、下圖是某種動物細胞進行有絲分裂和減數(shù)分裂部分圖，據(jù)圖回答問題： (1)按先后順序把有關有絲分裂圖的號

22、碼排列起來按先后順序把有關有絲分裂圖的號碼排列起來 _；按順序把有關減數(shù)分裂圖的號碼排列起來按順序把有關減數(shù)分裂圖的號碼排列起來_ 。 12、2、5、6、7 1、3、8、10、4、9、11_ (2)此動物的正常體細胞中有此動物的正常體細胞中有 對同源染色體，對同源染色體，細胞核中有細胞核中有 個個DNA分子。分子。24(3)在上述分裂圖中，細胞中的染色體數(shù)比此動物正在上述分裂圖中，細胞中的染色體數(shù)比此動物正常體細胞中染色體數(shù)增加一倍的是圖常體細胞中染色體數(shù)增加一倍的是圖 。5、6 (4)在上述分裂圖中，屬于初級精母細胞的是圖在上述分裂圖中，屬于初級精母細胞的是圖 。 1、3、8 (5)上述分裂圖中，每條染色體上只含一個上述分裂圖中，每條染色體上只含一個DNA分子的是圖分子的是圖 。5、6、7、9、11、 2、下圖為某種生物的三個分裂細胞后期的圖，請根據(jù)圖回答、下圖為某種生物的三個分