内容正文:
第二章 基因和染色体的关系
基因和染色体的关系
1.减数分裂和受精作用
(1)减数分裂
(2)对减数分裂和有丝分裂的分析
(3)受精作用
2.基因在染色体上
(1)萨顿假说
(2)基因位于染色体上的实验依据
(3)孟德尔遗传规律的现代解释
3.伴性遗传
(1)性别决定方式
(2)伴性遗传的类型及应用
第一节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂
1.减数分裂的概念:是进行有性生殖的生物,在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。结果是细胞中染色体数目比原来减少了一半。
2.精子形成的过程
(1)高等动植物的减数分裂发生在有性生殖器官内。
(2)场所:精子是在睾丸的曲细精管中形成,睾丸中有原始的生殖细胞——精原细胞。每个精原细胞的染色体数目和体细胞相同。
(3)过程:精原细胞→初级精母细胞(减Ⅰ)→ 次级精母细胞(减Ⅱ) → 精细胞(变形)→精子
3.减数分裂分为减数第一次分裂(同源染色体分离,染色体数目减半)和减数第二次分裂(姐妹染色单体分离)。
(1)减数第一次分裂间期
1. 初级精母细胞
精原细胞 初级精母细胞
精原细胞经过染色体复制(DNA分子复制和蛋白质的合成),体积稍稍增大,成为初级精母细胞。
(2)减数第一次分裂前期
联会 四分体
同源染色体配对(联会)形成四分体。
①同源染色体:形态、大小一般都相同;一条来自父方,一条来自母方的染色体(一般用不同的颜色来表示)。
②联会:同源染色体两两配对现象叫做联会。
③姐妹染色单体:一条染色体复制后形成的两条完全一样的染色单体,由着丝点连在一起。如下图所示:
④四分体:联会后的每对同源染色体中,含有四条染色单体,叫做一个四分体。(从染色单体的角度考虑)如下图所示:
1个四分体 2个四分体
⑤交叉互换: 四分体中同源染色体的非姐妹染色单体间发生的交换现象。如下图所示:
(3)减数第一次分裂中期
各对同源染色体排列在赤道板上,每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上。
(4)减数第一次分裂后期
同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合。分别向
细胞的两极移动。
(5)减数第一次分裂末期
如下图所示:
一个初级精母细胞分裂成两个次级精母
细胞。
→
总结:减数第一次分裂的特点
①同源染色体配对——联会(形成四分体)。②四分体中非姐妹染色单体发生交叉互换。③同源染色体分离,分别移向细胞两极,非同源染色体自由组合④分裂产生的细胞中染色体数目减半。
(6)减数第二次分裂前期
2个次级精母细胞不再含有同源染色体。
(7)减数第二次分裂中期
染色体的着丝点排列在赤道板上。
(8)减数第二次分裂后期
着丝点分裂,姐妹染色单体分离,分别向两极移动。
(9)减数第二次分裂末期
减数分裂结束,形成四个精细胞。
总结:减数第二次分裂的特点
整个过程细胞中没有同源染色体存在,染色体不再复制.每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开。
4.卵细胞形成的过程
(1)场所:卵巢
(2)过程:
(3)精子与卵细胞形成过程的比较:
不同点
精子的形成
卵细胞的形成
场所
睾丸
卵巢
过程
细胞质均等分裂,有变形期
细胞质不均等分裂,无变形期
结果
一个精原细胞分裂形成四个精子
一个卵原细胞分裂形成一个卵细胞和三个极体(退化消失)
二、对减数分裂和有丝分裂的分析
1.减数分裂过程中DNA、染色体的数量变化
减数分裂第一次分裂
减数分裂第二次分裂
间期
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
DNA
2n→4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
n
染色体
2N
2N
2N
2N
N
N
N
2N
N
染色
单体
0→4m
4m
4m
4m
2m
2m
2m
0
0
2.有丝分裂和减数分裂的异同点
减数分裂
有丝分裂
不同点
(1)染色体复制一次,细胞连续分裂两次
(1)染色体复制一次,细胞只分裂一次
(2)同源染色体在减数第一次分裂时出现联会、四分体、非姐妹染色单体互换、分离等现象
(2)有同源染色体,但无联会等行为
(3)分裂后形成4个精子或1个卵细胞
(3)分裂