生物必修2(北師大版)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(jié)構(gòu)基礎(chǔ)遺傳信息傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第一節(jié)：染色體是遺傳信息的基礎(chǔ)第一節(jié)：染色體是遺傳信息的基礎(chǔ)第二節(jié)：第二節(jié)：DNADNA貯存遺傳信息貯存遺傳信息科學(xué)發(fā)展歷程染色體的發(fā)現(xiàn) 1879年，弗萊明，細(xì)胞核中著色很深的桿狀物質(zhì)。 1888年，沃爾德耶，命名桿狀物質(zhì)為染色體。 1977年，貝克等人提出了染色體的四級結(jié)構(gòu)模型。 一、染色體一、染色體1.1.分布：細(xì)胞核分布：細(xì)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.染色質(zhì)和染色體：染色質(zhì)和染色體： 是是同一種物質(zhì)同一種物質(zhì)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(zhì)和成分：蛋

2、白質(zhì)和DNADNA一、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察的最好時期：觀察的最好時期：中期中期結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)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(biāo)志重要標(biāo)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(xì)胞的染色體數(shù)生物體細(xì)胞的染色體數(shù)23對對46條條4對對8條條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(jié)構(gòu)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

3、螺線體超級螺線體（染色質(zhì)）（染色質(zhì)）染色體染色體螺旋折疊螺旋折疊DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)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(zhì)）（染色質(zhì)）染色體染色體螺旋折疊螺旋折疊DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)染色體的四級結(jié)構(gòu)螺旋盤繞螺旋盤繞一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)染色質(zhì)的染色質(zhì)的 基本單位基本單位核小體核小體 DNA蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)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(zhì)）（染色質(zhì)）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)分裂中的行為科學(xué)發(fā)展歷程世代

4、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(nèi)登觀察馬蛔蟲的染色體，發(fā)現(xiàn)精子和卵細(xì)胞中的染色體數(shù)為體細(xì)胞的一半，而受精卵又恢復(fù)為體細(xì)胞的染色體數(shù)。 1890年，鮑維里，精子和卵細(xì)胞的形成要通過減數(shù)分裂。 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。 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(xì)胞究竟是怎樣產(chǎn)生的？464692精子卵細(xì)胞受精卵新個體受精（細(xì)胞分裂）作出推理46462323有絲分裂細(xì)胞分化受精卵 新個體 假如精子和卵細(xì)胞都是通過有絲分裂形成的，那么，子女體細(xì)胞中的染

5、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(xì)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(xì)胞體細(xì)胞的的一半一半。進(jìn)行有性生殖的真核生物細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，而染色體只復(fù)制一次 對象: 時期: 特點: 結(jié)果:成熟生殖細(xì)胞中的染色體比原始生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目減少一半從原始的生殖細(xì)胞發(fā)展到成熟的生殖細(xì)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(jié)合下面，我們就結(jié)合哺乳動物精子和卵細(xì)哺乳動物精子和卵細(xì)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1、 場所精子是在睪丸的曲細(xì)精管中形成睪丸中有原始的生殖細(xì)胞精原細(xì)胞。減數(shù)分

6、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(xì)胞有什么樣的變化？精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞染色體復(fù)制體積增大2、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(xì)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(xì)胞

7、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(xì)胞此時是什么在分開？減數(shù)第一次分裂末期染色體數(shù)目減半，形成兩個次級精母細(xì)胞減后期觀察細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目有何變化？形成兩個次級 精母細(xì)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(xì)胞不再含有同源染色體次級精母細(xì)胞這時細(xì)胞內(nèi)還有同源染色體嗎？減數(shù)第二次分裂中期次級精母細(xì)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(xì)胞此時是什么在分開？減數(shù)第二次分裂末期4個精細(xì)胞減數(shù)分裂結(jié)束，形成四個精細(xì)胞。觀察精細(xì)胞中染色體數(shù)目？ 精細(xì)胞經(jīng)過變形成為蝌蚪狀的精子變形精子精細(xì)胞 頭部

8、（細(xì)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(xì)胞次級精母細(xì)胞精原細(xì)胞精細(xì)胞精子減數(shù)第一次分裂染色體復(fù)制減數(shù)第二次分裂精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)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(xì)胞形成的過程卵巢1）場所:2）過程:精子卵細(xì)胞精原細(xì)胞卵原細(xì)胞返回精巢內(nèi)形成精巢內(nèi)形成卵巢內(nèi)形成卵巢內(nèi)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(xì)胞分裂形成四一個精原細(xì)胞分裂形成四個精子個精子一個卵原細(xì)胞分一個卵原細(xì)胞分裂形成一個卵細(xì)裂形成一個卵細(xì)胞和三個極體（退

9、化消胞和三個極體（退化消失）失）返回繼續(xù)體細(xì)胞體細(xì)胞 生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞染色體復(fù)制一次，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次細(xì)胞分裂一次 染色體復(fù)制一次，染色體復(fù)制一次， 細(xì)胞連續(xù)分裂兩次細(xì)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(xì)胞染色體數(shù)目相等親子細(xì)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

10、 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(xì)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(xì)胞(N)精子(N)(母本)減數(shù)分裂(父本)減數(shù)分裂有絲分裂受精作用高等動物的有性生殖細(xì)胞形成與受精作用：分析討論： 比較減數(shù)分裂與有絲分裂過程的異同點。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(xì)胞類型細(xì)胞類型染色體復(fù)制次數(shù)染色體復(fù)制次數(shù)細(xì)胞分裂次數(shù)細(xì)胞分裂次數(shù)形成子細(xì)胞數(shù)目

11、形成子細(xì)胞數(shù)目染色體數(shù)目變化染色體數(shù)目變化形成細(xì)胞類型形成細(xì)胞類型相同點相同點意義意義體細(xì)胞體細(xì)胞 生殖細(xì)胞生殖細(xì)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、分離等行為染色體復(fù)制一次，染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次細(xì)胞分裂一次 染色體復(fù)制一次，染色體復(fù)制一次， 細(xì)胞連續(xù)分裂兩次細(xì)胞連續(xù)分裂兩次 2個個 4個或個或1個和個和3個個親親、子細(xì)胞數(shù)目相等子細(xì)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(xì)胞體細(xì)胞精子和卵細(xì)

12、胞精子和卵細(xì)胞染色體復(fù)制一次，都出現(xiàn)紡錘絲染色體復(fù)制一次，都出現(xiàn)紡錘絲使親代與子代使親代與子代細(xì)胞之間保持細(xì)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(xì)胞中染色體數(shù)目的恒定，細(xì)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和減的區(qū)別的區(qū)別有無無體細(xì)胞相同體細(xì)胞相同體細(xì)胞的一半體細(xì)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

13、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(fù)制需一定時間）的為的復(fù)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

14、（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。（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

15、分裂；B1）四分體排列在細(xì)胞中央四分體排列在細(xì)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（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(xí)：練習(xí)： 甲甲: :細(xì)胞處于細(xì)胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細(xì)胞為子細(xì)胞為_減數(shù)第一次減數(shù)第一次后后次級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞乙乙: :細(xì)胞處于細(xì)胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細(xì)胞為子細(xì)胞為_減數(shù)第二次減數(shù)第二次后后精細(xì)胞精細(xì)胞或極體或極體丙丙: :細(xì)胞處于細(xì)胞處于_分裂的分裂的_期

16、期, ,子細(xì)胞為子細(xì)胞為_有有 絲絲后后體細(xì)胞體細(xì)胞丁丁: :細(xì)胞處于細(xì)胞處于_分裂的分裂的_期期, ,子細(xì)胞為子細(xì)胞為_減數(shù)第二次減數(shù)第二次后后卵細(xì)胞和極體卵細(xì)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(xì)胞名稱：細(xì)胞名稱：產(chǎn)生的子細(xì)胞是：產(chǎn)生的子細(xì)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(xì)胞或極體次級精母細(xì)胞或極體精細(xì)胞或極體精細(xì)胞或極體時期：時期：細(xì)胞名稱：細(xì)胞名稱：產(chǎn)生子細(xì)胞的名稱：產(chǎn)生子細(xì)胞的名稱：減

17、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(xì)胞或極體次級精（卵）母細(xì)胞或極體生殖細(xì)胞生殖細(xì)胞時期：時期：細(xì)胞的名稱：細(xì)胞的名稱：產(chǎn)生子細(xì)胞的名稱：產(chǎn)生子細(xì)胞的名稱：減數(shù)減數(shù)I中期中期初級精（卵）母細(xì)胞初級精（卵）母細(xì)胞次級精母細(xì)胞或次級精母細(xì)胞或 次級卵母細(xì)胞和極體次級卵母細(xì)胞和極體練習(xí)：下圖中練習(xí)：下圖中A圖是某雄性動物的體細(xì)胞，請據(jù)圖回答問題：圖是某雄性動物的體細(xì)胞，請據(jù)圖回答問題：（1）B細(xì)胞的分裂方式和分裂時期是細(xì)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(xì)胞是）圖中具有四個染色體組的細(xì)胞是_。（3）若圖中）若圖中D細(xì)胞繼續(xù)分裂，則它最終分裂成的細(xì)胞應(yīng)是（從細(xì)胞繼續(xù)

18、分裂，則它最終分裂成的細(xì)胞應(yīng)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(xì)胞的名，該細(xì)胞的名稱為稱為_。（4）用字母和箭頭將上圖）用字母和箭頭將上圖5個細(xì)胞（含方框中所選的正確圖）個細(xì)胞（含方框中所選的正確圖），按細(xì)胞分裂的方式和順序連接起來，按細(xì)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(xì)胞精細(xì)胞 ABACDE練習(xí)：下圖為細(xì)胞分裂曲線圖，請回答問題：練習(xí)：下圖為細(xì)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

19、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(xì)胞所處的分裂方式及時期。請判斷下列四個細(xì)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(xí)：判斷上圖各屬于何種分裂？哪個時期？練習(xí)：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(xí)：練習(xí)：1、下圖是某種動物細(xì)胞進(jìn)行有絲分

20、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(xì)胞進(jìn)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(guān)有絲分裂圖的號碼排列起來按先后順序把有關(guān)有絲分裂圖的號碼排列起來 _；按順序把有關(guān)減數(shù)分裂圖的號碼排列起來按順序把有關(guān)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(xì)胞中有此動物的正常體細(xì)胞中有 對同源染色體，對同源染色體，細(xì)胞核中有細(xì)胞核中有 個個DNA分子。分子。24(3)在上述分裂圖中，細(xì)胞中的染色體數(shù)比此動物正在上述分裂圖中，細(xì)胞中的染色體數(shù)比此動物正常體細(xì)胞中染色體數(shù)增加一倍的是圖常體細(xì)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(xì)胞的是圖在上述分裂圖中，屬于初級精母細(xì)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(xì)胞后期的圖，請根據(jù)圖回答、下圖為某種生物的三個分裂細(xì)胞后期的圖，請根據(jù)圖回答ABC(1)該種生物體細(xì)胞中的染色體數(shù)為該種生物體細(xì)胞中的染色體數(shù)為 條，表示