内容正文:
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第二章 基因与染色体的关系
第一节 减数分裂和受精作用
一、减数分裂
1.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。在减数分裂过程中,染色体只复制一次,而细胞分裂两次。最终
减数分裂产生的成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞中的减少一半。
2.减数分裂过程中通过同源染色体的分离实现染色体数目的精确平分。
形态、大小一般相同,一条来自父方,一条来自母方,在减数分裂过程中进
行联会的染色体叫做同源染色体。
同源染色体在体细胞中一般是成对存在的,减数分裂时分别进入不同的配子中,
从而导致配子中染色体数目减半。
3.减数分裂过程(以雄性生殖为例)
(1)减数分裂包括两次细胞分裂过程——减数第一次分裂(“MⅠ”)和减数第
二次分裂(“MⅡ”)。两次分裂前还有分裂的准备阶段——间期。
(2)间期:染色体复制(实际上是进行 DNA 分子复制和有关蛋白质合成,染色
体的数目并未增加),原始生殖细胞生长成为初级精母细胞或初级卵母细胞。
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(3)减数第一次分裂
前期:同源染色体联会形成四分体,四分体中的非姐妹染色体单体之间一般
会发生交叉互换。
联会是指同源染色体两两配对(两两并排在一起)。一对同源染色体联会形
成的联会复合体中含有 4 条染色单体,故称作四分体。
中期:成对的同源染色体并排在赤道板相对的两侧。
后期:成对的同源染色体分离,分别移向细胞两极。同源染色体分离的同时,
非同源染色体自由组合。
末期:细胞一分为二,形成次级精(卵)母细胞。
(4)减数第二次分裂(无同源染色体外,与有丝分裂一致)
4.雌性生殖细胞减数分裂过程
二、精子和卵细胞的形成
1.哺乳动物精子的形成发生在睾丸的曲细精管中。
(1)精子形成过程:
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(2)次级精母细胞在后期发生着丝点分裂,导致染色体数目暂时性加倍(2n)。
变形期精子细胞形态变化成蝌蚪状,并失去绝大部分细胞质。
2.哺乳动物卵细胞的形成主要发生在卵巢中
(1)卵细胞形成过程:
(2)第一极体通常能继续完成减数分裂Ⅱ,最终 1 个卵原细胞减数分裂形成 1
个卵细胞和 3个第二极体,极体最终都退化。
(3)卵细胞生成过程中,初级卵母细胞进行减数分裂Ⅰ和次级卵母细胞进行减数
分裂Ⅱ的细胞质分配都是不均匀的。但是第一极体若进行减数分裂Ⅱ,其细
胞质分配是均匀的。
三、受精作用
1.受精作用指精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程。
2.过程(1)精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面。
(2)卵细胞细胞膜会发生复杂的生理反应,阻止其他精子再进入。
(3)精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。
3.结果:受精卵的染色体数目恢复到体细胞的染色体数目,其中有一半的染色体
来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
4.意义:有利于生物在自然选择中进化;维持每种生物前后代体细胞中染色体数
目的恒定性,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
四、补充
1.减数分裂染色体异常
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2.减数分裂和有丝分裂图像的比较
五、减数分裂数学模型