染色體是遺傳信息的載體

染色體是遺傳信息的載體第1頁/共95頁科學(xué)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(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。

第2頁/共95頁科學(xué)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(nèi)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(fù)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。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。第3頁/共95頁

科學(xué)發(fā)展歷程——遺傳物質(zhì)DNA1869年，米歇爾，發(fā)現(xiàn)核酸。1928年，格里菲斯，肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象。1944年，艾弗里，遺傳物質(zhì)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(zhì)是RNA。1953年，沃森和克里克，提出DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)；揭開DNA自我復(fù)制的奧秘，闡明了遺傳信息傳遞的機理。第4頁/共95頁第2章遺傳信息傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)第1節(jié)染色體是遺傳信息的載體第5頁/共95頁染色體1.分布：細胞核3.特點：能被堿性染料染成深色4.染色質(zhì)和染色體：

是同一種物質(zhì)在不同時期的兩種表現(xiàn)形態(tài)2.成分：蛋白質(zhì)和DNA回憶第6頁/共95頁一、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察的最好時期：中期（一）形態(tài)著絲粒長臂短臂次縊痕隨體染色單體重要標(biāo)志（存在于主縊痕上，是紡錘絲連接處）（與核仁形成有關(guān)）第7頁/共95頁（二）染色體的類型中部著絲粒染色體亞中部著絲粒染色體亞中部著絲粒染色體端部著絲粒染色體第8頁/共95頁巨大染色體—特殊形態(tài)的染色體第9頁/共95頁（三）生物體細胞的染色體數(shù)生物染色體數(shù)洋蔥水稻果蠅人23對46條4對8條12對24條8對16條第10頁/共95頁不同生物的染色體數(shù)目一般不同第11頁/共95頁（四）染色體的四級結(jié)構(gòu)螺旋盤繞螺線管體

核小體

盤繞成中空的管狀超級螺線體（染色質(zhì)）染色體螺旋折疊DNA蛋白質(zhì)螺旋盤繞螺線管體

核小體

盤繞成中空的管狀超級螺線體（染色質(zhì)）染色體螺旋折疊DNA蛋白質(zhì)第12頁/共95頁染色體的四級結(jié)構(gòu)螺旋盤繞一級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)三級結(jié)構(gòu)四級結(jié)構(gòu)染色質(zhì)的基本單位核小體DNA蛋白質(zhì)盤繞成中空的管狀超級螺線體螺旋折疊染色體螺線管體第13頁/共95頁一、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)

（一）有絲分裂中期形態(tài)

（二）類型

（三）數(shù)目

（四）結(jié)構(gòu)第14頁/共95頁58764321間期間期前期中期后期后期末期間期440488488488880880880440有絲分裂第15頁/共95頁2N4NDNA染色單體染色體第16頁/共95頁二、染色體在減數(shù)分裂中的行為第17頁/共95頁

每個人的發(fā)育起點都是受精卵。提出問題疑問：成熟的生殖細胞究竟是怎樣產(chǎn)生的？464692464692精子卵細胞受精卵子女受精（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？父母第18頁/共95頁問題探討

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?配子的染色體數(shù)是體細胞的一半。配子是指生物進行有性生殖時由生殖系統(tǒng)所產(chǎn)生的成熟性細胞，簡稱生殖細胞。分為雄配子和雌配子,動物和植物的雌配子通常稱為卵細胞,而將雄配子稱為精子。第19頁/共95頁減數(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第20頁/共95頁（一）精子的形成過程1、場所2、來源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)目和體細胞相同精巢是雄性動物產(chǎn)生精子的器官，對于哺乳動物，多數(shù)精巢呈球形或近似球形，故稱睪丸。睪丸是指雄性哺乳動物產(chǎn)生精子的器官。第21頁/共95頁減數(shù)第一次分裂間期，細胞有什么樣的變化？精原細胞初級精母細胞體積略增大染色體復(fù)制3、精子的形成過程第22頁/共95頁減數(shù)第一次分裂前期膜仁消失顯兩體，同源染色體聯(lián)會，形成四分體。初級精母細胞第23頁/共95頁同源染色體：①形態(tài)、大小一般都相同②一條來自父方，一條來自母方的染色體1234⑴細胞中有

對同源染色體，它們分別是⑵哪幾條是非同源染色體？21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）第24頁/共95頁四分體：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）1234⑶一個四分體含有

對同源染色體，含有

條染色體，

條染色單體，

個DNA分子。

12聯(lián)會：減數(shù)分裂中，同源染色體的兩兩配對的現(xiàn)象。44第25頁/共95頁染色單體：在復(fù)制后的染色體中，由一個DNA和許多蛋白質(zhì)經(jīng)過盤旋折疊而成的結(jié)構(gòu)。4姐妹染色單體：復(fù)制后的一條染色體中，通過著絲粒相連的兩條染色單體。1234（4）細胞中有

對姐妹染色單體，它們分別是

、

、

、

。（5）a和b都是

。a和a’b和b’c和c’d和d’染色單體第26頁/共95頁減數(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第27頁/共95頁減數(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Ⅰ中期初級精母細胞此時是什么在分開？第28頁/共95頁減數(shù)第一次分裂末期形成兩個次級精母細胞，染色體數(shù)目減半。減Ⅰ后期觀察細胞內(nèi)染色體數(shù)目有何變化？第29頁/共95頁減數(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(nèi)還有同源染色體嗎？染色體雜亂的排列在細胞中第30頁/共95頁減數(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第31頁/共95頁減數(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？第32頁/共95頁減數(shù)第二次分裂末期4個精細胞減數(shù)分裂結(jié)束，形成四個精細胞。觀察精細胞中染色體數(shù)目？第33頁/共95頁減數(shù)第一次分裂染色體復(fù)制減數(shù)第二次分裂精原細胞初級精母細胞次級精母細胞精細胞

減Ⅰ:同源染色體分離，（染色體數(shù)目減半）非同源染色體自由組合減Ⅱ:姐妹染色單體分離第34頁/共95頁

精細胞經(jīng)過變形成為蝌蚪狀的精子變形精子精細胞

頭部（細胞核）尾部第35頁/共95頁減數(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母細胞精原細胞精細胞精子減數(shù)第一次分裂前的間期減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂變形期第36頁/共95頁（二）卵細胞的形成過程卵巢1、場所:2、來源:卵原細胞第37頁/共95頁精子卵細胞精原細胞卵原細胞3、過程:第38頁/共95頁卵細胞卵原細胞3、過程:減數(shù)第一次

分裂前的間期初級卵母細胞減數(shù)第一次分裂次級卵母細胞減數(shù)第二次分裂第一極體第二極體第39頁/共95頁精子卵細胞精原細胞卵原細胞3、過程:第40頁/共95頁精卵生殖細胞形成過程的異同精子卵細胞相同點不同點都是染色體復(fù)制一次，而細胞連續(xù)分裂兩次，形成的成熟生殖細胞中的染色體數(shù)目是原始生殖細胞的一半細胞質(zhì)均等分裂初級卵母細胞、次級卵母細胞細胞質(zhì)不均等分裂一個精原細胞形成四個精子一個卵原細胞形成一個卵細胞精子的形成需要變形卵細胞的形成不變形第41頁/共95頁進行有性生殖的真核生物細胞連續(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（三）減數(shù)分裂的概念第42頁/共95頁精子精原細胞染色體數(shù)DNA數(shù)染色單體數(shù)間期前期I后期I前期II后期II精細胞440488488244440220220第43頁/共95頁第二次分裂2N4N間期I第一次分裂染色體變化曲線第44頁/共95頁第二次分裂2N4N間期I第一次分裂DNA變化曲線第45頁/共95頁第二次分裂2N4N間期I第一次分裂染色單體變化曲線bj第46頁/共95頁（四）減數(shù)第一次分裂前期中可能會發(fā)生的特殊變化：同源染色體間的非姐妹染色單體的交叉互換第47頁/共95頁二、染色體在減數(shù)分裂中的行為（一）精子的形成過程（減數(shù)分裂+變形）（二）卵細胞的形成過程

（減數(shù)分裂）（三）減數(shù)分裂的概念

（對象、時期、特點、結(jié)果）（四）同源染色體間的非姐妹染色單體的交叉互換（減數(shù)第一次分裂前期聯(lián)會時可能會發(fā)生）第48頁/共95頁……受精過程的開始第49頁/共95頁（一）過程：在受精作用進行時，通常是精子的頭部進入卵細胞(如圖)，尾部則留在外面。緊接著，在卵細胞細胞膜的外面出現(xiàn)一層特殊的膜，以便

阻止其他精子再進入。精子的頭部進入卵細胞以后，位于精子頭部的細胞核就與卵細胞的細胞核相融合，彼此的染色體會合在一起。三、受精作用第50頁/共95頁（二）概念：在生物體的有性生殖過程中，精子與卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程，叫做受精作用。三、受精作用第51頁/共95頁（三）結(jié)果：形成受精卵。在受精卵中，染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細胞的數(shù)目，其中有一半的染色體來自精子(父方)，另一半來自卵細胞(母方)。三、受精作用第52頁/共95頁（四）意義：減數(shù)分裂和受精作用對于維持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，都具有十分重要的意義。高等動物(2N)受精卵(2N)卵細胞(N)精子(N)(母本)減數(shù)分裂(父本)減數(shù)分裂、變形有絲分裂細胞分化受精作用高等動物的有性生殖細胞形成與受精作用：第53頁/共95頁（五）被子植物的雙受精作用第54頁/共95頁花藥雄蕊花絲柱頭花柱胚珠子房雌蕊花瓣萼片花托1、花的結(jié)構(gòu)第55頁/共95頁（五）被子植物的雙受精作用2、子房的結(jié)構(gòu)珠被胚囊卵細胞（1個）極核（2個）子房壁胚珠第56頁/共95頁3、雙受精過程第57頁/共95頁4、種子果實的形成第58頁/共95頁子房子房壁胚珠胚囊珠被1個卵細胞2個極核子葉胚芽胚軸胚根胚受精極核胚乳種皮種子果皮果實2N2N2N2N3N3N2N2N

受精卵+1個精子+1精子N+N2N+N第59頁/共95頁三、受精作用（一）過程（二）概念（三）結(jié)果（四）意義（五）被子植物的雙受精第60頁/共95頁四、染色體在世代傳遞中具有穩(wěn)定性和連續(xù)性親代(2N)雌配子(N)子代(2N)雄配子(N)第61頁/共95頁觀察減數(shù)分裂的實驗材料：染料：雄蝗蟲2n=23，雌蝗蟲2n=24，由性染色數(shù)決定性別（雄X0，雌XX）。染色體少、大，便于觀察?；认x堿性染料，如醋酸洋紅液第62頁/共95頁第1節(jié)染色體是遺傳信息的載體一、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)二、染色體在減數(shù)分裂中的行為三、受精作用四、染色體在世代傳遞中具有穩(wěn)定性和連續(xù)性第63頁/共95頁分析討論：比較減數(shù)分裂與有絲分裂過程的異同點。第64頁/共95頁有絲分裂和減數(shù)分裂的比較比較有絲分裂減數(shù)分裂不同點細胞類型染色體復(fù)制次數(shù)細胞分裂次數(shù)形成子細胞數(shù)目染色體數(shù)目變化形成細胞類型相同點意義體細胞

生殖細胞同源染色體行為無同源染色體的聯(lián)會、交叉互換、分離等行為同源染色體在第一次分裂發(fā)生聯(lián)會、交叉互換、分離等行為染色體復(fù)制一次，細胞分裂一次

染色體復(fù)制一次，細胞連續(xù)分裂兩次

2個

4個或1個和3個親、子細胞數(shù)目相等2N2N染色體數(shù)目減一半

2NN體細胞精子和卵細胞染色體復(fù)制一次，都出現(xiàn)紡錘絲使親代與子代細胞之間保持了遺傳性狀的穩(wěn)定性對于維持生物前后代體細胞中染色體數(shù)目的恒定，對生物的遺傳和變異都是十分重要的第65頁/共95頁減Ⅰ和減Ⅱ的區(qū)別比較項目減數(shù)第一次分裂減數(shù)分裂第二次分裂同源染色體染色體數(shù)同源染色體行為中期分裂相后期分裂相有無體細胞相同體細胞的一半有聯(lián)會,四分體無同源染色體排列在赤道板上著絲點排列赤道板上同源染色體分離著絲點分離第66頁/共95頁區(qū)別一有絲分裂還是減數(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；不在同一直線上的為減數(shù)分裂。（如圖3與圖4或圖1與圖2）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

區(qū)別二染色體還是DNA的曲線，看染色體或DNA暫時翻倍的時間，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DNA；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（著絲點的分裂是瞬間的）的為染色體。（如圖2與圖4或圖1與圖3）第67頁/共95頁前期圖形是否有同源染色體無：減數(shù)第二次分裂;A2有:

染色體散亂分布（有絲分裂;A1）特殊狀態(tài)（聯(lián)會、四分體）（減–I；A3、A4）A組

第68頁/共95頁中期圖形是否有同源染色體無：減數(shù)第二次分裂；B3有：

染色體著絲點在赤道板上（有絲分裂；B1）四分體排列在細胞中央（減–I；B2）B組第69頁/共95頁有：有絲分裂;C1是否有同源染色體（看一極）無有染色單體（減數(shù)第一次分裂;C2）無染色單體（減數(shù)第二次分裂;C3）后期圖形C組第70頁/共95頁對于細胞分裂圖像的鑒別，還可以概括如下：★一看染色體的數(shù)目(奇偶性)；★二看有無同源染色體；★三看有無同源染色體的行為——聯(lián)會、四分體、分離。這種方法簡稱三看鑒別法。減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別第71頁/共95頁

首先判斷時期，如染色體無規(guī)律分布為前期，染色體排列在中央為中期，染色體移向兩極為后期；

其次判斷分裂方式奇數(shù)：減數(shù)第二次分裂偶數(shù)：奇偶數(shù)有無同源染色體有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂無：減數(shù)第二次分裂有：有絲分裂減數(shù)第一次分裂同源染色體有無聯(lián)會或分開無：有絲分裂有：減數(shù)第一次分裂第72頁/共95頁練習(xí)：判斷下列細胞分別屬于何種分裂的什么時期，形成的子細胞是什么？

甲:細胞處于__________分裂的__期,子細胞為___________減數(shù)第一次后次級精母細胞乙:細胞處于__________分裂的__期,子細胞為___________減數(shù)第二次后精細胞或極體丙:細胞處于__________分裂的__期,子細胞為___________有絲后體細胞丁:細胞處于__________分裂的__期,子細胞為___________減數(shù)第二次后卵細胞和極體第73頁/共95頁有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂中期中期中期第74頁/共95頁有絲分裂減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂后期后期后期第75頁/共95頁時期：細胞名稱：產(chǎn)生的子細胞是：減數(shù)第二次分裂后期次級精母細胞或極體精細胞或極體第76頁/共95頁時期：細胞名稱：產(chǎn)生子細胞的名稱：減數(shù)第二次分裂前期次級精（卵）母細胞或極體生殖細胞第77頁/共95頁時期：細胞的名稱：產(chǎn)生子細胞的名稱：減數(shù)I中期初級精（卵）母細胞次級精母細胞或次級卵母細胞和極體第78頁/共95頁練習(xí)：下圖中A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___________________。（2）圖中具有四個染色體組的細胞是________________。（3）若圖中D細胞繼續(xù)分裂，則它最終分裂成的細胞應(yīng)是（從方框中選擇正確的圖，并用字母表示）___________，該細胞的名稱為_______________。（4）用字母和箭頭將上圖5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______________________________________________。有絲分裂后期BE精細胞

A→B→A→C→D→E第79頁/共95頁練習(xí)：下圖為細胞分裂曲線圖，請回答問題：N2N4NOHIJKLCDEFGBA分裂時期①、圖中表示_______的含量變化；表示________的含量變化②、圖中處于減數(shù)Ⅰ分裂的是_______,處于有絲分裂的分裂期的是_________.O----BF----KDNA染色體第80頁/共95頁請判斷下列四個細胞所處的分裂方式及時期。減Ⅱ的前期減Ⅰ的前期有絲分裂的中期減Ⅱ的中期第81頁/共95頁ABC有絲分裂前期減Ⅰ前期減Ⅱ前期練習(xí)：判斷上圖各屬于何種分裂？哪個時期？第82頁/共95頁DEF有絲分裂中期減Ⅰ中期減Ⅱ中期第83頁/共95頁GHI有絲分裂后期減Ⅰ后期減Ⅱ后期第84頁/共95頁練習(xí)：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：

(1)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_。

12、2、5、6、7

1、3、8、10、4、9、11_

第85頁/共95頁(2)此動物的正常體細胞中有

對同源染色體，細胞核中有

個DNA分子。24第86頁/共95頁(3)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

。5、6

第87頁/共95頁(4)在上述分裂圖中，屬于初級精母細胞的是圖

。

1、3、8

第88頁/共95頁(5)上述分裂圖中，每條染