人教版教学课件基因和染色体的关系减数分裂和受精作用

基因和染色体的关系基因和染色体存在密切的关系染色体是生物细胞中重要的遗传物质载体,每种生物都有一套特定的染色体组染色体中包含了大量的基因,这些基因决定了生物体的各种性状染色体的组成染色体的基本组成DNA分子的特点染色质的组成染色体由DNA分子和蛋白质组成,DNA分子DNA分子是双螺旋结构,由碱基、糖和磷酸染色体由染色质组成,染色质由DNA和组蛋携带遗传信息,蛋白质则负责染色体的结构组成,碱基配对形成遗传信息的基础白等结构蛋白紧密缠绕而成,形成更紧凑的和功能结构染色体的结构染色体由DNA和蛋白质组成,呈线状结构DNA分子缠绕在组蛋白上,形成螺旋状的染色质纤维染色体在分裂过程中收缩变短变粗,呈棒状结构染色质纤维又被称为基因组,包含有机体遗传信息染色体上存在多个基因,编码各种功能蛋白,决定生物的遗传性状分子的特点DNA双螺旋结构碱基配对DNA分子由两条带有碱基的糖-磷骨架以双螺旋的方式缠绕在一起，DNA分子中的四种碱基—腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤和胞嘧啶—按形成独特的立体结构照特定的方式配对遗传信息载体自我复制DNA分子是生物体内遗传信息的载体,包含了生物体的全部遗传信DNA分子能够在细胞分裂过程中,复制自身,并将遗传信息传递给下息一代基因的定义DNA构成的基本单位携带遗传信息基因是构成DNA分子中的基本基因包含了生物体的遗传信息,遗传单位,是一段特定的DNA序决定了生物体的性状特征列决定性状表达遗传信息的载体基因通过一系列的生物化学过基因是遗传信息的最小单位和携程,指导生物体的性状如何表达带者,在生物体内传递和复制和发挥基因的功能编码蛋白质调控基因表达传递遗传信息维持生命活动基因中包含的DNA序列可以基因还可以调节自身或其他基基因携带的遗传信息可以通过基因在生物体内执行各种生理指导细胞合成特定的蛋白质分因的活性,从而控制细胞的生细胞分裂、减数分裂和受精等功能,是维持生命活动所必需子,这些蛋白质参与组成细胞理活动和发育过程过程,在生物体内代代相传的生物大分子的各种结构和功能基因密码基因密码DNA序列中的遗传信息用三个碱基称为密码子来编码,规定了如何将DNA序列转化为氨基酸序列密码子特点密码子具有特异性、不重叠性和简并性每个密码子都对应一种氨基酸,而一种氨基酸可由多个不同的密码子编码密码子表根据密码子表,可以从DNA序列推导出蛋白质的氨基酸序列,实现遗传信息的转录和翻译转录和翻译过程转录1DNA中的基因被转录成为mRNA,转录过程由RNA聚合酶完成运输2mRNA从细胞核运输到细胞质的核糖体上翻译3核糖体读取mRNA的遗传密码,并合成相应的蛋白质遗传信息的传递基因传递遗传信息储存在基因组中的DNA分子中,通过细胞分裂和分化,遗传信息能够在细胞和个体之间传递物质转移遗传信息是以DNA和RNA分子的形式传递的,这些分子在细胞内完成转录和翻译过程细胞分裂细胞通过有丝分裂和减数分裂的方式,确保遗传信息能传递给子细胞或子代生物减数分裂的过程

1.染色体复制在分裂前期,每条染色体由两个染色单体组成,这是通过DNA复制而产生的

2.同源染色体配对同源染色体在分裂前期配对,形成二价染色体,为后续的重组做准备

3.染色体分离在减数分裂Ⅰ时,二价染色体沿着赤道面分离,每个染色单体向两个极移动

4.减数分裂Ⅱ第二次有丝分裂将每个单倍体染色体分裂为两条染色单体,形成四个单倍体细胞配子形成精子形成卵子形成配子融合在睾丸中,精原细胞通过减数分裂形成精子,在卵巢中,原生细胞经过一系列分化过程,最受精过程中,精子和卵细胞的细胞膜融合,产这个过程称为精子发生终形成成熟的卵细胞生一个新的完整的细胞核同源染色体的配对

1.同源染色体1具有相同的遗传信息

2.配对过程2在减数分裂前期精确配对

3.交叉互换3交换遗传信息创造新变异

4.分离独立4配对之后染色体分离进入子细胞在减数分裂的前期,具有相同遗传信息的同源染色体会精确配对,形成二价染色体同源染色体在配对过程中会发生交叉互换,交换部分遗传信息,创造新的基因组合最后,配对的同源染色体会分离,进入不同的子细胞中染色体不分离染色体分离失常遗传异常细胞分裂障碍染色体在细胞分裂时无法正常分离,可能导染色体数目的改变会引起严重的遗传病,如染色体不分离会导致细胞分裂过程出现问致染色体数目的改变唐氏综合征、克罗姆威尔综合征等题,影响正常的细胞增殖重组和非分离事件染色体重组非分离事件12在减数分裂时,同源染色体可以在减数分裂过程中,如果染色体交换遗传物质,产生新的基因组没有正常分离,会导致配子携带合这种染色体重组过程增加多余或缺失的染色体,造成基因了遗传的多样性组的畸形遗传物质的改变3这些重组和非分离事件都会导致遗传物质的变化,最终体现在个体性状的改变上,为生物进化提供源动力染色体的数目和性状2346染色体对数染色体总数人类细胞通常有23对染色体每个人类细胞包含46条染色体222常染色体对数性染色体对人类细胞有22对常染色体人类细胞有1对性染色体，决定性别受精作用的过程精子游到卵子1精子通过卵子表层上的孔洞进入卵子内部融合细胞核2精子细胞核与卵子细胞核融合,形成合子细胞染色体配对3合子细胞中的染色体随后配对,形成完整的遗传物质在受精过程中,精子游到卵子表面并穿过卵子表层,将其细胞核与卵子细胞核融合这样形成的合子细胞包含了父母双方的全部遗传物质,染色体随后配对,最终成为新个体的遗传物质基础受精后胚胎发育配子融合1精子和卵子结合,形成受精卵细胞分裂2受精卵开始不断分裂,细胞数量逐渐增加胚胎形成3受精卵发育为多细胞胚胎,逐步形成头、躯干和四肢等着床和发育4胚胎最终着床在子宫壁上,并持续发育成婴儿受精后,受精卵开始快速分裂,依次形成囊胚、胚盘、胚芽等多细胞胚胎结构胚胎最终着床在子宫壁上,并持续发育成婴儿这一过程涉及细胞分裂、分化、器官形成等复杂的生物学过程细胞核的形成受精过程细胞分裂受精时,精子核融入卵子核,形成新受精后,细胞核经历一系列复杂的的细胞核这个细胞核含有完整分裂过程,通过mitosis和的遗传信息,为新个体的发育奠定meiosis,最终形成了拥有独立细了基础胞核的各种细胞细胞分化随着细胞不断分裂,它们会逐渐分化成不同的细胞类型,如肝细胞、神经细胞等,最终构建出复杂的多细胞生物细胞分裂的过程细胞分裂的准备1细胞会在间期复制其DNA,确保有足够的遗传物质分配到新的细胞中有丝分裂的四个阶段2包括前期、中期、后期和末期,细胞核和细胞质最终平等分配到两个新细胞中细胞质分裂3细胞质也平等分裂,形成两个完整的子细胞,每个子细胞拥有自己的细胞膜和细胞器细胞分化和组织形成细胞分化组织形成单细胞生物只有一种细胞类型,但在多细胞生物中,不同类型的细胞具有相同功能和结构的细胞会聚集在一起形成组织,如神经组织、通过分化演化出各种功能,如神经细胞、肌肉细胞和上皮细胞等肌肉组织和骨骼组织等这些组织相互协作,共同构建出生物体的这些细胞具有不同的结构和特征,能够承担各自的专门作用各种器官,最终形成完整的生物体系统性状的遗传规律单因性遗传多因性遗传一个性状由一对基因决定,表现为显性或隐性如花色、血型等一个性状由多对基因共同决定,表现为连续变异如身高、智力等性连锁遗传细胞质遗传性状的遗传与性染色体有关,如色盲、血友病等一些性状由细胞质中的线粒体或叶绿体基因决定,如细胞器遗传孟德尔定律分离定律自由组合定律12遗传性状的不同等位基因在生不同性状的等位基因在配子形殖细胞中分离,并独立地进入不成过程中可自由组合,互不干同的配子中扰独立分配定律3单个个体拥有的不同性状的等位基因在子代中可独立分配,并表现出各自的性状显性和隐性基因显性基因当一个个体同时携带两种不同的等位基因时,表现出来的性状是由显性基因决定的显性基因的表型会遮蔽隐性基因的表现隐性基因当一个个体同时携带两种不同的等位基因时,如果表现的性状是由隐性基因决定的,则该性状就被称为隐性隐性基因必须双份才能表现基因型和表型基因型是指个体遗传物质的组成,而表型是指个体在形态、生理和行为等方面的表现两者存在密切关系等位基因的概念何为等位基因等位基因的表示等位基因是指在同一个位点上有两个或更多种不同的形式这些通常用大写字母表示显性等位基因,用小写字母表示隐性等位基不同形式的基因决定了某一性状的不同表现型因例如,A代表显性基因,a代表隐性基因基因型和表型基因型表型互动关系基因型是指生物体内特定基因的组成,是构表型是生物体的表现形式,是基因型在特定基因型和表型存在复杂的互动关系,表型受成生物遗传特征的基础每个生物的基因型环境下的最终体现表型包括生物体的形基因型和环境因素的共同影响了解这一关都是独一无二的态、生理特征和行为特征系对理解遗传机制很重要性状的表现形式遗传信息以基因的形式存在于DNA中,通过基因的表达,最终决定了生物体的各种性状性状可以在表型上呈现不同的形式,如显性、隐性、中间型、多基因性状等这些性状表现形式的差异,体现了基因与环境的复杂互作关系杂合子和纯合子杂合子纯合子具有两种不同型态的等位基因,具有两个相同型态的等位基因,表型会呈现两种性状表型只会表现一种性状杂合子与纯合子的区别杂合子有可能会遗传给后代不同的等位基因,而纯合子则会稳定遗传给后代相同的等位基因连锁遗传染色体上的基因基因连锁图谱连锁群基因位于染色体上,相邻的基因倾向于一同通过分析不同基因在染色体上的相对位置,位于同一染色体上的基因组成一个连锁群,遗传,这种现象称为连锁遗传可以绘制基因连锁图谱,了解它们的遗传关它们通常会一同遗传到子代中系基因连锁图谱基因工程的应用医疗领域农业生产工业生产环境保护基因工程在医疗领域有广泛应通过基因工程技术培育出抗病基因工程为生物制药、生物能利用基因工程技术可以制造出用,如生产重组蛋白药物、基虫害、耐逆境的优良作物品源等工业领域开辟了新的发展高效的微生物降解剂,有效治因治疗、细胞工程技术等,提种,提高了农业生产效率和产方向,大大提高了生产效率和理环境污染问题高了医疗水平品品质经济效益生物技术的发展生物技术在近几十年飞速发展,在医疗、农业、能源等领域都有广泛应用利用生物技术手段可以更好地了解生命奥秘,推动科技进步,改善人类生活质量。