減數(shù)分裂DNA的分子結(jié)構(gòu)及復(fù)制

1、減數(shù)分裂和受精作用減數(shù)分裂和受精作用進行有性生殖的生物進行有性生殖的生物從原始生殖細胞到成熟生殖細胞的過程。從原始生殖細胞到成熟生殖細胞的過程。染色體只復(fù)制一次，而細胞分裂兩次染色體只復(fù)制一次，而細胞分裂兩次成熟生殖細胞中染色體數(shù)目比原始生殖細成熟生殖細胞中染色體數(shù)目比原始生殖細胞的減少一半胞的減少一半n范圍：范圍：n時期：時期：n特點：特點：n結(jié)果：結(jié)果：（一）減數(shù)分裂的概念（一）減數(shù)分裂的概念如：精原細胞如：精原細胞 精子精子（二）精子的形成過程（二）精子的形成過程n場所：場所：n過程：過程： 睪丸睪丸精原細胞精原細胞初級精母細胞（減初級精母細胞（減 ） 次級精母細胞（減次級精母細胞（減

2、） 精細胞（變形）精細胞（變形）精子精子精原細胞精原細胞體細胞體細胞有絲分裂有絲分裂細胞分化細胞分化明確幾個概念明確幾個概念1、同源染色體、同源染色體如圖中如圖中A與與B、C與與D2、姐妹染色單體、姐妹染色單體如圖中如圖中1與與2、3與與45、四分體、四分體如圖中如圖中A與與B組成一個四分體，組成一個四分體，C與與D組成另一個四分體。組成另一個四分體。3、非姐妹染色單體、非姐妹染色單體如圖中如圖中1與與 4 、 2與與34、聯(lián)會、聯(lián)會同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象。1個四分體個四分體 =1對同源染色體對同源染色體 =4條染色單體條染色單體 =2條染色體條染色體1 1、減、減

3、間期間期精原細胞經(jīng)過染色體復(fù)制（精原細胞經(jīng)過染色體復(fù)制（DNA分子復(fù)分子復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成），體積略微增大，成為制和蛋白質(zhì)的合成），體積略微增大，成為初級精母細胞初級精母細胞。精原細胞精原細胞初級精母細胞初級精母細胞2 2、減、減前期前期同源染色體同源染色體配對（配對（聯(lián)會聯(lián)會）形成）形成四分體四分體。非同源染色體非同源染色體之間發(fā)生之間發(fā)生交叉互換交叉互換。聯(lián)聯(lián) 會會四分體四分體各對同源染色體排列在赤道板上，各對同源染色體排列在赤道板上，每條染色體的著絲點都附著在紡錘絲上。每條染色體的著絲點都附著在紡錘絲上。3 3、減、減中期中期同源染色體彼此分離，同源染色體彼此分離，分別向細胞的兩極移動。

4、分別向細胞的兩極移動。4 4、減、減后期后期非同源染色體自由組合。非同源染色體自由組合。5 5、減、減末期末期次次級級精精母母細細胞胞一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞。一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞。1 1、同源染色體配對、同源染色體配對聯(lián)會聯(lián)會( (形成形成四分體四分體) )。 2 2、四分體中非姐妹染色單體發(fā)生、四分體中非姐妹染色單體發(fā)生交叉互換交叉互換。3 3、同源染色體分離、同源染色體分離, ,分別移向細胞兩極。分別移向細胞兩極。 4 4、分裂產(chǎn)生的細胞中染色體數(shù)目減半。、分裂產(chǎn)生的細胞中染色體數(shù)目減半。減數(shù)第一次分裂的特點減數(shù)第一次分裂的特點減數(shù)第二次分裂減數(shù)第二次分裂

5、前期前期中期中期后期后期精子精子末期末期染色體不再復(fù)制。染色體不再復(fù)制。每條染色體的每條染色體的著著絲點分裂，姐妹染色單體分開，分別移絲點分裂，姐妹染色單體分開，分別移向細胞的兩極。向細胞的兩極。減數(shù)第二次分裂的特點減數(shù)第二次分裂的特點場所：場所：卵巢（含有卵原細胞）卵巢（含有卵原細胞）（三）卵細胞的形成過程（三）卵細胞的形成過程卵卵細細胞胞的的形形成成過過程程圖圖解解卵細胞與精子形成過程的異同卵細胞與精子形成過程的異同、都在性腺中進行，與生殖細胞的形成有關(guān)。、都在性腺中進行，與生殖細胞的形成有關(guān)。、染色體、染色體、DNA分子變化過程與結(jié)果完全相同。分子變化過程與結(jié)果完全相同。相同點：相同點：

6、、精原細胞精原細胞初級精母細胞，細胞僅稍稍增大。初級精母細胞，細胞僅稍稍增大。 卵原細胞卵原細胞初級卵母細胞，體積增大很多倍，初級卵母細胞，體積增大很多倍，因為亂母細胞中貯存大量卵黃。因為亂母細胞中貯存大量卵黃。、兩次分裂都是均等分裂，產(chǎn)生四個精子細胞。兩次分裂都是均等分裂，產(chǎn)生四個精子細胞。 兩次都是不均等分裂，產(chǎn)生一個卵細胞和三個兩次都是不均等分裂，產(chǎn)生一個卵細胞和三個極體。極體。、精子細胞須經(jīng)變形才成為有受精能力精子。精子細胞須經(jīng)變形才成為有受精能力精子。 卵細胞不需經(jīng)過變形即有受精能力。卵細胞不需經(jīng)過變形即有受精能力。 、精子在睪丸中形成。精子在睪丸中形成。卵細胞在卵巢中形成。卵細胞在

7、卵巢中形成。不同點：不同點：1.1.概念：概念：精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。 2.2.過程：過程：精子的精子的頭部頭部進入卵細胞，尾部留在外面進入卵細胞，尾部留在外面卵細胞細胞膜卵細胞細胞膜外面出現(xiàn)了一層外面出現(xiàn)了一層特殊的膜特殊的膜以阻止其他精子再進入以阻止其他精子再進入精子精子的細胞核與卵細胞的細胞核相遇的細胞核與卵細胞的細胞核相遇二者的二者的染色體染色體會合。會合。 3.3.結(jié)果：結(jié)果：受精卵的染色體數(shù)恢復(fù)到體細胞的數(shù)目，其中有一半的受精卵的染色體數(shù)恢復(fù)到體細胞的數(shù)目，其中有一半的染色體來自染色體來自精子（父方）精子（父方）另一

8、半來另一半來自卵細胞（母方）自卵細胞（母方）。 二二 受精作用受精作用高等動物高等動物(2N)(2N)受精卵受精卵(2N)(2N)卵細胞卵細胞(N)(N)精子精子(N)(N)( (母本母本) )減數(shù)分裂減數(shù)分裂( (父本父本) )減數(shù)分裂減數(shù)分裂有絲分裂有絲分裂受精作用受精作用高等動物的有性生殖細胞形成與受精作用高等動物的有性生殖細胞形成與受精作用：維持每種生物前后代體細胞中維持每種生物前后代體細胞中染色體數(shù)目染色體數(shù)目的恒定的恒定性，對于生物的性，對于生物的遺傳和變異遺傳和變異，都是十分重要的。，都是十分重要的。意義意義減數(shù)分裂和有絲分裂減數(shù)分裂和有絲分裂圖像鑒別圖像鑒別鑒別方法：三看識別法

9、鑒別方法：三看識別法一看一看染染色色體體數(shù)數(shù)目目奇數(shù)奇數(shù)偶數(shù)偶數(shù)二二看看有有無無同同源源染染色色體體有同源染色體有同源染色體無同源染色體無同源染色體三看三看同同源源染染色色體體行行為為無同源染色體行為無同源染色體行為（有絲分裂）（有絲分裂）聯(lián)會、四分體、分離聯(lián)會、四分體、分離（減（減）減減減減鳥嘌呤脫氧核苷酸鳥嘌呤脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸胞嘧啶脫氧核苷酸 胸腺嘧啶脫氧核苷酸胸腺嘧啶脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸腺嘌呤脫氧核苷酸AGTC四種四種脫氧核苷酸脫氧核苷酸ATCGATGC堿基互補配對模型堿基互補配對模型兩條長鏈反向平行，脫兩條長鏈反向平行，脫氧核糖與磷酸交替排列氧核糖與磷酸交替排列的順序穩(wěn)

10、定。成為的順序穩(wěn)定。成為DNA分子的基本骨架。分子的基本骨架。內(nèi)部堿基互補配對，內(nèi)部堿基互補配對，但堿基對的排列順序但堿基對的排列順序千變?nèi)f化。千變?nèi)f化。ACAGTCATTGAAT二、二、DNADNA分子的結(jié)構(gòu)：分子的結(jié)構(gòu)：1.兩條鏈反向平行盤旋成雙兩條鏈反向平行盤旋成雙螺旋結(jié)構(gòu)。螺旋結(jié)構(gòu)。2.脫氧核糖和磷酸交替連脫氧核糖和磷酸交替連 接排在外側(cè)構(gòu)成基本骨接排在外側(cè)構(gòu)成基本骨 架；堿基排在內(nèi)側(cè)。架；堿基排在內(nèi)側(cè)。3.堿基通過氫鍵連接成堿堿基通過氫鍵連接成堿基對（堿基互補配對）：基對（堿基互補配對）： AT、GC堿基的排列順序千變?nèi)f化堿基的排列順序千變?nèi)f化多樣性多樣性 DNADNA分子的特性分子

11、的特性堿基的特定的排列順序堿基的特定的排列順序特異性特異性堿基的排列順序堿基的排列順序遺傳信息遺傳信息三、有關(guān)三、有關(guān)DNADNA中的堿基計算中的堿基計算（A+G）/（T+C）=（A+C）/（T+G）=11兩條鏈不互補的堿基之和相等。兩條鏈不互補的堿基之和相等。（A+G）/（A+T+G+C）= 1 / 2兩鏈中不互補的堿基和與兩鏈堿基總數(shù)之兩鏈中不互補的堿基和與兩鏈堿基總數(shù)之比等于比等于50%（1/2）。）。（A1+T1）/（A2+T2）=（G1+C1）/（G2+C2）= （A1+G1）/（T1+C1）=a，則（則（A2+G2）/（T2+C2）=111 / a一條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈一

12、條鏈中互補堿基的和等于另一條鏈中互補堿基的和。中互補堿基的和。一條鏈中不互補堿基的和之比等于另一條一條鏈中不互補堿基的和之比等于另一條鏈中這種比值的倒數(shù)。鏈中這種比值的倒數(shù)。（A+T）/（A+T+G+C）=a，則（則（A1+T1）/（A1+T1+G1+C1）=a兩條鏈中互補堿基和與兩條鏈堿基總數(shù)之比，兩條鏈中互補堿基和與兩條鏈堿基總數(shù)之比，與任意一條鏈的這種比值相等。與任意一條鏈的這種比值相等。A 1 1T 2T 1 1A2G 1 1C 2C 1 1G 2DNA雙鏈雙鏈3.33.3DNADNA的復(fù)制的復(fù)制親親 代代第一代第一代第二代第二代第三代第三代15N15N1、概念：、概念：2、時期：、時

13、期：3、場所：、場所：4、條件、條件5、復(fù)制過程：、復(fù)制過程：6、復(fù)制特點、復(fù)制特點7、準確復(fù)制原因、準確復(fù)制原因8、復(fù)制的生物學(xué)意義：、復(fù)制的生物學(xué)意義：模板：模板： 原料：原料： 能量：能量： 酶：酶： DNADNA的兩條母鏈的兩條母鏈游離的脫氧核苷酸（游離的脫氧核苷酸（A A、G G、C C、T T） ATPATPDNADNA解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶等聚合酶等 DNADNA雙鏈提供精確的模板雙鏈提供精確的模板（1 1）邊解旋邊復(fù)制）邊解旋邊復(fù)制（2 2）半保留復(fù)制）半保留復(fù)制細胞核（主要）、線粒體、葉綠體細胞核（主要）、線粒體、葉綠體解旋解旋合成互補子鏈合成互補子鏈形成子代形成子代DNADNA堿基互補配對原則堿基互補配對原則三、三、DNADNA分子復(fù)制