内容正文:
第一章 遗传的细胞基础
第一节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂产生精子和卵细胞
1、减数分裂概念:
减数分裂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。
①发生的范围:进行有性生殖的生物;
②发生的时间:产生成熟生殖细胞时;
③特点:染色体复制一次,细胞连续分裂两次;
④结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半;
判断:所有的真核生物都能进行减数分裂( × )
2、减数分裂的意义:
减数分裂的意义在于,子代既能有效地获得父母双方的遗传物质,确保遗传的稳定性,又能保持遗传的多样性,增强子代适应环境变化的能力。 减数分裂是生物有性生殖的基础,也是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要保证。
(一)哺乳动物精子的形成过程
1、精子形成场所:睾丸;
减数第一次分裂:
精原细胞:原始生殖细胞,既能进行有丝分裂也能进行减数分裂;
前期Ⅰ:染色体、纺锤体出现;核膜、核仁消失;同源染色体联会,同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换;(初级精母细胞)
间期:精原细胞体积增大,染色体复制,成为初级精母细胞;
中期Ⅰ:同源染色体成对排列在赤道面的位置上;(初级精母细胞)
注:中期Ⅰ依然存在四分体;
后期Ⅰ:同源染色体分离,移向细胞两极;非同源染色体自由组合;着丝粒不分裂,每条染色体含2条姐妹染色单体;(初级精母细胞)
末期Ⅰ:染色体、纺锤体消失;核膜、核仁重新出现
细胞缢裂成两个子细胞,染色体数目减少一半;(次级精母细胞)
减数第二次分裂:(与有丝分裂相似,但无同源染色体)
中期Ⅱ:染色体着丝粒整齐的排在赤道面上;(次级精母细胞)
前期Ⅱ:染色体散乱排列;(次级精母细胞)
精细胞变形成精子
末期Ⅱ:细胞质分裂,形成精细胞;(精细胞)
后期Ⅱ:染色体着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,平均分向细胞两极;(次级精母细胞)
附:几个重要概念:
1、同源染色体:
分别来自父方、母方的一对染色体,它们的形态、大小和着丝粒位置一般都相同;
判断:同源染色体的形态大小一定相同( × )
右图中:
同源染色体:A和B 、C和D;
非同源染色体:A和C、A和D、B和C、B和D;
2、联会:
同源染色体两两配对的现象;
联会后的每对同源染色体含有四条染色单体,叫做四分体;
右图中有两个四分体
1个四分体=1对同源染色体=2条染色体
=4条染色单体=4个DNA分子
3、交叉互换(见右图示):
同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生对等片段的交换;
右图中:
姐妹染色单体:aa′、bb′、cc′、dd′称为;
非姐妹染色单体:ab、ac 、a′b′、cd′、c′d、b′d等;
(二)哺乳动物卵细胞的形成过程(注意和精子形成过程图进行比较)
1、卵细胞形成场所:卵巢;
2、卵细胞形成过程:
减数第一次分裂:
前期Ⅰ:染色体、纺锤体出现;核膜、核仁消失;同源染色体联会,同源染色体的非姐妹染色单体间可发生交叉互换;(初级卵母细胞)
间期:卵原细胞体积增大,染色体复制,成为初级卵母细胞;
卵原细胞:原始生殖细胞,既能进行有丝分裂也能进行减数分裂;
第一极体
次级卵母细胞
后期Ⅰ:同源染色体分离,移向细胞两极;非同源染色体自由组合;着丝粒不分裂,每条染色体含2条姐妹染色单体;(初级卵母细胞)
中期Ⅰ:同源染色体成对排列在赤道面的位置上;(初级卵母细胞)
注:中期Ⅰ依然存在四分体;
末期Ⅰ:染色体、纺锤体消失;核膜、核仁重新出现
细胞缢裂成两个子细胞,染色体数目减少一半;
减数第二次分裂:
第二极体
第一极体
第一极体
第一极体
第一极体
卵细胞
次级卵母细胞
次级卵母细胞
次级卵母细胞
后期Ⅱ:染色体着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,平均分向细胞两极;
中期Ⅱ:染色体着丝粒整齐的排在赤道面上;
前期Ⅱ:染色体散乱排列;
末期Ⅱ:细胞质分裂,形成卵细胞;
注:
①减数第二次分裂全过程都不存在同源染色体,分裂过程和有丝分裂基本相同;
②染色体数目减半的时期是减数第一次分裂末期/减数第一次分裂结束时,因为同源染色体分到了两个子细胞中;在减数第二次分裂后期(也称“MⅡ后期” )染色体数目暂时加倍,因为着丝粒分裂,姐妹染色体分开形成子染色体;
③交叉互换发生于减数第一次分裂前期(也称“MⅠ前期”),只能发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间;
④若无交叉互换,一个精原细胞减数分裂可以产生两种4个精细胞;若有交叉互换,一个精原细胞减数分裂可以产生四种4个精细胞;
⑤根据减数分裂过程图分析各期细胞中的染色体数、核DNA分子数和染色单体数:
时期
间期
MⅠ前
MⅠ中
MⅠ后
MⅠ末
MⅡ前
MⅡ中
MⅡ后
MⅡ末
染色体
4/2N
4/2N
4/2N
4/2N
2/N
2/N
2/N
4/2N