内容正文:
第 10讲 遗传的细胞基础—减数分类(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞★★★☆☆
考点2 配子结合将亲代的遗传信息传递给子代★★★☆☆
考点3 减数分裂和有丝分裂的比较★★★★☆
(星级越高,重要程度越高)
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(1大陷阱预警)
素养加油站:前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
(附高清PDF,可打印)
· 考点1 减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞★★★☆☆
1.减数分裂基本知识点
(1)概念:减数分裂时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。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
(2)相关名词:
①同源染色体和非同源染色体
同源染色体:一条来自父本,一条来自母本,且形态、大小基本相同,并在减数分裂过程中能够相互配对。
非同源染色体:性状、大小、结构不同的染色体。
②联会:减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。
③交叉现象:联会过程中部分同源染色体上的非姐妹染色单体会发生交叉现象,发生交叉部分片段可发生互换。
注:联会是交换的前提,交换发生在联会的一对同源染色体中来自父方染色体的一条染色单体和来自母方染色体的一条染色单体之间(但不一定都会发生交叉互换)。交换的结果导致生殖细胞中遗传物质发生变化,产生新的生殖细胞。
(3)过程:一次减数分裂过程会发生两次连续的细胞分裂,分别称为减数第一次分裂(减数分裂Ⅰ)和减数第二次分裂(减数分裂Ⅱ)
减一间期
精原细胞
1.完成DNA复制;细胞核体积增大
2.合成与分裂相关的蛋白质
减一前期、中期、后、末期
1.核膜、核仁解体
2.染色质凝缩成染色体
3.同源染色体联会,可能交叉互换
同源染色体成对的排列在赤道面两侧
同源染色体分开,随机移向两极
1.核膜、核仁重建;形成两个子细胞核
2.细胞质分裂形成两个子细胞
减二间期
1.合成与减数分裂Ⅱ有有关蛋白质,但不进行DNA复制
2.间期Ⅱ后,进入减数第二次分裂
减二前期、中期
、后期
1.核膜、核仁解体
2.染色质凝缩成染色体
3.中心体(动物或低等植物)移向细胞两极
染色体的着丝粒排列在赤道面上
1.姐妹染色单体分裂,成为独立的染色体
2.并移向细胞两极移动
减二末期
1.细胞核重建,并完成细胞质分裂
2.形成4个子细胞
补充:减数分裂过程中两个分裂阶段的比较(假设体细胞染色体数和DNA分子数均为2n)
比较项目
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
分裂前的间期DNA的复制与否
复制
不复制
同源染色体
有
无
着丝粒变化
不分裂
分裂
染色体主要行为
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体可以发生互换;
③同源染色体分离,非同源染色体自由组合
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,分别移向细胞两极
染色体数目
2n→n
n→2n→n
DNA数目
4n→2n
2n→n
染色单体数
4n→2n
2n→0
· 考点2 配子结合将亲代的遗传信息传递给子代★★★☆☆
1.高等动物配子形成过程(两对同源染色体)
不同物种的减数分裂过程基本相同、但雌雄配子发生、结合以及之后发育成子代个体的过程有所差别。
高等动物的精子发生起始于精原细胞。一部分精原细胞分化形成初级精母细胞。1个初级精母细胞经减数分裂最终产生4个精细胞(2种精子),并通过变形等一系列过程成为成熟的精子。
高等动物的卵子发生起始于卵原细胞。卵原细胞分化形成初级卵母细胞后,进行减数分裂。由于在减数分裂过程中的胞质不均等分裂,1个初级卵母细胞最终产生1个(1种)成熟的卵子和3个极体。极体一般不参与受精而退化。
(1)精卵形成的差异
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
场所
睾丸(曲细精管)
卵巢
细胞质分裂
均等分裂
卵母细胞不均等分裂;极体均等分裂
是否变形
变形
不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)和3个较小的极体(退化消失,不能受精)
相同点
染色体的变化行为相同
(2)性别鉴定方式
细胞水平
(1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性;
(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性;
(3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别
染色体水平(XY型性别决定生物)
(1)存在同源染色体,有一对染色体大小形态不同,则为雄性;
(2)存在同源染色体,每对染色体大小形态都相同,则为雌性
2.受精作用
(1)概念:往往是多个精子同时识别一个卵子,卵子会接受其中的一个精子成为受精卵。这一精卵结合的过程。
(2)过程
图示
说明
(在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,其只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数分裂Ⅱ)精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入
精子头部进入卵细胞后不久,精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合,使彼此的染色体会合在一起,形成受精卵
(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目;受精卵中的染色体一半来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
特殊说明:DNA一半以上来自母本,因为细胞质DNA完全来自卵细胞。
(4)减数分裂和受精作用的意义
①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
②减数分裂形成配子的多样性和精卵结合的随机性使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物适应多变的自然环境。
补充:减数分裂过程中相关物质变化
项目
上升段的变化原因
下降段的变化原因
DNA
间(S)期DNA复制(DNA数目加倍)
减Ⅰ和减Ⅱ结束时细胞一分为二
染色体
后期着丝粒分裂,染色体数目加倍
减Ⅰ结束时细胞一分为二
染色单体
间(S)期DNA复制(染色单体形成)
减Ⅰ结束时细胞一分为二;减Ⅱ结束后期着丝粒分裂
· 考点3 减数分裂和有丝分裂的比较★★★★☆
1.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析
比较项目
减数分裂
有丝分裂
不同点
细胞类型
原始生殖细胞
体细胞或原始生殖细胞
发生场所
有性生殖器官内
全身各处
细胞分裂次数
两次
一次
同源染色体行为
同源染色体有联会、互换行为
同源染色体没有联会、互换行为
非同源染色体行为
自由组合
无自由组合行为
亲、子细胞染色体数目关系
子细胞染色体数目减半
子细胞染色体数目不变
子细胞数目及类型
4个精子或1个卵细胞、3个极体
2个体细胞或2个原始生殖细胞
相
同
点
①染色体都只复制一次;
②分裂过程中都出现纺锤丝,都有核仁、核膜的消失与重现;
③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象
2.有丝分裂与减数分裂图像辨析
①判定依据
时期
有丝分裂
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体,但不联会
有同源染色体联会现象
无同源染色体,且染色体散乱分布
中期
有同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上
同源染色体排列在赤道板两侧
无同源染色体,且着丝粒排列在赤道板上
后期
有同源染色体,且着丝粒分裂后移向两极
同源染色体分离并移向两极
无同源染色体,且着丝粒分裂后移向两极
3.有丝分裂与减数分裂物质含量变化
(1)染色体和DNA的数量变化
项目
染色体
染色单体
核DNA分子
减数分裂
有丝分裂
(2)每条染色体上DNA含量变化(适用于有丝分裂和减数分裂)
项目
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
S期
G2+减数分裂Ⅰ+减数分裂Ⅱ的前期和中期
减数分裂Ⅱ的后期
减数分裂Ⅱ的后期和末期
有丝分裂对应时期
S期
G2+有丝分裂的前期和中期
有丝分裂的后期
有丝分裂的后期和末期
(3)柱形图
①只有染色单体的数目才可能是0,染色体和核DNA的数目不可能是0。染色单体会因着丝粒的分裂而消失,所以柱形图中表示的某结构若出现0,则其一定表示染色单体。
②核DNA未复制时,其数目与染色体一样多,而复制后,每条染色体上含有2个DNA分子,即核DNA数∶染色体数可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2。
预警类别一 减数分裂
陷阱1 同源染色体的形态大小不一定相同,但形态大小相同的一定是同源染色体(不考虑变异)
正确理解:同源染色体的着丝粒分裂后形成的两条染色体形态大小相同,但不是同源染色体。
陷阱2 同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间
正确理解:同源染色体的片段互换发生在非姐妹染色单体之间。
陷阱2 一个基因型为AaBb的个体,若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,则产生配子的种类数可能会增多
正确理解:一个基因型为AaBb的个体,减数分裂后可产生4种配子;若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体间的互换,产生配子的种类仍为4种。
一、减数分裂
2025年2月19日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心童明汉、上海交通大学黄旲共同通讯在Nature在线发表题为“In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation”的研究论文,该研究在体外表达纯化了SPO11-TOP6BL复合体,解析了它的生化特性,并成功在体外重现了减数分裂DSB的形成。2025年2月19日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心童明汉、上海交通大学黄旲共同通讯在Nature在线发表题为“In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation”的研究论文,该研究在体外表达纯化了SPO11-TOP6BL复合体,解析了它的生化特性,并成功在体外重现了减数分裂DSB的形成。2025年2月19日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心童明汉、上海交通大学黄旲共同通讯在Nature在线发表题为“In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation”的研究论文,该研究在体外表达纯化了SPO11-TOP6BL复合体,解析了它的生化特性,并成功在体外重现了减数分裂DSB的形成。
考点预测:减数分裂是一个基本的生物学过程,在大多数有性生殖生物中,减数分裂从二倍体祖细胞产生单倍体配子,是有性生殖的基础。同源重组是减数分裂最显著的特征,它增强了遗传过程中的遗传多样性,建立了同源物之间的物理联系,以确保减数分裂前期I的精确分离,并保持物种内染色体数目的稳定。可能会考察减数分裂与可遗传变异相结合的考点。
(2021·上海·高考真题)人类遗传病:人类细胞内Cas-8酶能够切割RIPK1蛋白(图1),正常情况下,未被切割的和被切割的RIPK1蛋白比例约为6:4.RIPK1基因突变后,编码的蛋白不能为Cas-8酶切割,其会引发反复发作的发烧和炎症,并损害机体重要的器官,即CRIA综合征,该突变基因为显性,图2为该病的一个家族系谱图,Ⅱ-3和Ⅲ-2均携带了RIPK1突变基因。
(2)图2所示家族中,可能存在RIPK1突变基因传递路径的是______(多选)。
A.从Ⅰ-1的体细胞传递到Ⅱ-3的次级精母细胞
B.从Ⅰ-2的卵母细胞传递到Ⅱ-3的胚胎细胞
C.从Ⅰ-1的次级精母细胞传递到Ⅱ-3的体细胞
D.从Ⅰ-2的第一极体传递到Ⅱ-3的次级精母细胞
【答案】BC
【详解】解析:A、基因突变发生在体细胞中时,不能遗传给后代,故RIPK1突变基因不会从1-1的体细胞传递到Ⅱ-3,A错误;
B、Ⅱ-3的RIPK1突变基因可能来自其母亲,可能来自1-2的卵母细胞,B正确;
C、Ⅱ-3的RIPK1突变基因也可能来自父方(1-1),1-1经减数分裂形成的次级精母细胞中可能含有RIPK1突变基因,因此RIPK1突变基因可能从1-1的次级精母细胞传递到工-3的体细胞,C正确;
D、1-2产生的第一极体不参与受精作用,D错误故选BC。
学科网(北京)股份有限公司1/10
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
1/10
第 10 讲 遗传的细胞基础—减数分类(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点 1 减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞★★★☆☆
考点 2 配子结合将亲代的遗传信息传递给子代★★★☆☆
考点 3 减数分裂和有丝分裂的比较★★★★☆
(星级越高,重要程度越高)
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(1 大陷阱预警)
素养加油站:前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
(附高清 PDF,可打印)
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
2/10
考点 1 减数分裂产生染色体数目减半的精细胞或卵细胞★★★☆☆
1.减数分裂基本知识点
(1)概念:减数分裂时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。减数分裂是一种特殊方式的有丝分裂。
范围:进行有性生殖的生物
时期:性成熟→生殖机能衰退
场所:高等动物的减数分裂发生在有性生殖器官内
特点:在减数分裂过程中,DNA 只复制一次,而细胞分裂两次
结果:成熟的生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半
(2)相关名词:
①同源染色体和非同源染色体
同源染色体:一条来自父本,一条来自母本,且形态、大小基本相同,并在减数分裂过程中能
够相互配对。
非同源染色体:性状、大小、结构不同的染色体。
②联会:减数第一次分裂过程中(前期)同源染色体两两配对的现象。
③交叉现象:联会过程中部分同源染色体上的非姐妹染色单体会发生交叉现象,发生交叉部分
片段可发生互换。
注:联会是交换的前提,交换发生在联会的一对同源染色体中来自父方染色体的一条染色单体
和来自母方染色体的一条染色单体之间(但不一定都会发生交叉互换)。交换的结果导致生殖细胞
中遗传物质发生变化,产生新的生殖细胞。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
3/10
(3)过程:一次减数分裂过程会发生两次连续的细胞分裂,分别称为减数第一次分裂(减数分
裂Ⅰ)和减数第二次分裂(减数分裂Ⅱ)
减一间
期
精原细胞
1.完成 DNA 复制;细胞核体积增大
2.合成与分裂相关的蛋白质
减一前
期、中
期、后、
末期
1.核膜、核仁解体
2.染色质凝缩成染色体
3.同源染色体联会,可能交叉互换
同源染色体成对的排列在赤道面两侧
同源染色体分开,随机移向两极
1.核膜、核仁重建;形成两个子细胞核
2.细胞质分裂形成两个子细胞
减二间
期
1.合成与减数分裂Ⅱ有有关蛋白质,但不进行
DNA 复制
2.间期Ⅱ后,进入减数第二次分裂
减二前
期、中期
、后期
1.核膜、核仁解体
2.染色质凝缩成染色体
3.中心体(动物或低等植物)移向细胞两极
染色体的着丝粒排列在赤道面上
1.姐妹染色单体分裂,成为独立的染色体
2.并移向细胞两极移动
减二末
期
1.细胞核重建,并完成细胞质分裂
2.形成 4 个子细胞
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
4/10
补充:减数分裂过程中两个分裂阶段的比较(假设体细胞染色体数和 DNA分子数均为 2n)
比较项目 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
分裂前的间期
DNA 的复制与否
复制 不复制
同源染色体 有 无
着丝粒变化 不分裂 分裂
染色体主要行为
①同源染色体联会;
②四分体中非姐妹染色单体
可以发生互换;
③同源染色体分离,非同源染
色体自由组合
着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
成为两条染色体,分别移向细胞
两极
染色体数目 2n→n n→2n→n
DNA 数目 4n→2n 2n→n
染色单体数 4n→2n 2n→0
考点 2 配子结合将亲代的遗传信息传递给子代★★★☆☆
1.高等动物配子形成过程(两对同源染色体)
不同物种的减数分裂过程基本相同、但雌雄配子发生、结合以及之后发育成子代个体的过程有所
差别。
高等动物的精子发生起始于精原细胞。一部分精原细胞分化形成初级精母细胞。1 个初级精母
细胞经减数分裂最终产生 4 个精细胞(2 种精子),并通过变形等一系列过程成为成熟的精子。
高等动物的卵子发生起始于卵原细胞。卵原细胞分化形成初级卵母细胞后,进行减数分裂。由
于在减数分裂过程中的胞质不均等分裂,1 个初级卵母细胞最终产生 1 个(1 种)成熟的卵子和 3 个
极体。极体一般不参与受精而退化。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
5/10
(1)精卵形成的差异
比较项目 精子的形成 卵细胞的形成
场所 睾丸(曲细精管) 卵巢
细胞质分裂 均等分裂 卵母细胞不均等分裂;极体均等分裂
是否变形 变形 不变形
结果
1个精原细胞→4个精细胞→变
形成为 4个精子(成熟配子)
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞(成熟配子)
和 3个较小的极体(退化消失,不能受精)
相同点 染色体的变化行为相同
(2)性别鉴定方式
细胞水平
(1)减数分裂Ⅰ时细胞质均等分裂→雄性;
(2)减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ时细胞质不均等分裂→雌性;
(3)减数分裂Ⅱ时细胞质均等分裂→无法判断性别
染色体水平 (XY 型性
别决定生物)
(1)存在同源染色体,有一对染色体大小形态不同,则为雄性;
(2)存在同源染色体,每对染色体大小形态都相同,则为雌性
2.受精作用
(1)概念:往往是多个精子同时识别一个卵子,卵子会接受其中的一个精子成为受精卵。这一
精卵结合的过程。
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
6/10
(2)过程
图示 说明
(在动物卵巢内的减数分裂没有进行彻底,排卵时排出的仅仅是次级卵母细胞,
其只有和精子相遇后,在精子的刺激下,才能继续完成减数分裂Ⅱ)精子的头
部进入卵细胞,尾部留在外面
卵细胞的细胞膜会发生复杂的生理反应,以阻止其他精子再进入
精子头部进入卵细胞后不久,精子的细胞核就与卵细胞的细胞核融合,使
彼此的染色体会合在一起,形成受精卵
(3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目;受精卵中的染色体一半来自精子(父
方),另一半来自卵细胞(母方)。
特殊说明:DNA 一半以上来自母本,因为细胞质 DNA 完全来自卵细胞。
(4)减数分裂和受精作用的意义
①保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性。
②减数分裂形成配子的多样性和精卵结合的随机性使同一双亲的后代呈现多样性,有利于生物适应
多变的自然环境。
补充:减数分裂过程中相关物质变化
项目 上升段的变化原因 下降段的变化原因
DNA
间(S)期 DNA复制(DNA数目加
倍)
减Ⅰ和减Ⅱ结束时细胞一分为二
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
7/10
染色体 后期着丝粒分裂,染色体数目加倍 减Ⅰ结束时细胞一分为二
染色单体
间(S)期 DNA复制(染色单体形
成)
减Ⅰ结束时细胞一分为二;减Ⅱ结束后
期着丝粒分裂
考点 3 减数分裂和有丝分裂的比较★★★★☆
1.减数分裂与有丝分裂基本过程的分析
比较项目 减数分裂 有丝分裂
不 同
点
细胞类型 原始生殖细胞 体细胞或原始生殖细胞
发生场所 有性生殖器官内 全身各处
细胞分裂次数 两次 一次
同源染色体行为
同源染色体有联会、互换
行为
同源染色体没有联会、互换行
为
非同源染色体行为 自由组合 无自由组合行为
亲、子细胞染色体数目关
系
子细胞染色体数目减半 子细胞染色体数目不变
子细胞数目及类型
4个精子或 1个卵细胞、3
个极体
2 个体细胞或 2 个原始生殖细
胞
相
同
点
①染色体都只复制一次;
②分裂过程中都出现纺锤丝,都有核仁、核膜的消失与重现;
③都有着丝粒分裂和姐妹染色单体分开现象
2.有丝分裂与减数分裂图像辨析
①判定依据
根据染色体的分布判定前、中、后期
判定细胞中有无同源染色体
判定细胞中有无同源染色体的特殊行为
时期 有丝分裂 减数分裂Ⅰ 减数分裂Ⅱ
前期
有同源染色体,但不联会 有同源染色体联会现象
无同源染色体,且染色体散乱分
布
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
8/10
中期
有同源染色体,且着丝粒
排列在赤道板上
同源染色体排列在赤道板两
侧
无同源染色体,且着丝粒排列在
赤道板上
后期
有同源染色体,且着丝粒
分裂后移向两极
同源染色体分离并移向两极
无同源染色体,且着丝粒分裂后
移向两极
3.有丝分裂与减数分裂物质含量变化
(1)染色体和 DNA的数量变化
项目 染色体 染色单体 核 DNA分子
减数分裂
有丝分裂
(2)每条染色体上 DNA含量变化(适用于有丝分裂和减数分裂)
项目 A→B B→C C→D D→E
减数分裂
对应时期
S期
G2+减数分裂Ⅰ+减数分
裂Ⅱ的前期和中期
减数分裂Ⅱ的后期
减数分裂Ⅱ的
后期和末期
有丝分裂
对应时期
S期
G2+有丝分裂的前期和
中期
有丝分裂的后期
有丝分裂的后
期和末期
(3)柱形图
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
9/10
①只有染色单体的数目才可能是 0,染色体和核 DNA的数目不可能是 0。染色单体会因着丝粒的分
裂而消失,所以柱形图中表示的某结构若出现 0,则其一定表示染色单体。
②核 DNA未复制时,其数目与染色体一样多,而复制后,每条染色体上含有 2个 DNA分子,即核
DNA数∶染色体数可能为 1∶1或 2∶1,但不可能是 1∶2。
预警类别一 减数分裂
陷阱 1 同源染色体的形态大小不一定相同,但形态大小相同的一定是同源染色体(不考虑变异)
正确理解:同源染色体的着丝粒分裂后形成的两条染色体形态大小相同,但不是同源染色体。
陷阱 2 同源染色体的片段互换发生在姐妹染色单体之间
正确理解:同源染色体的片段互换发生在非姐妹染色单体之间。
陷阱 2 一个基因型为 AaBb的个体,若部分细胞出现了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,则产
生配子的种类数可能会增多
正确理解:一个基因型为 AaBb 的个体,减数分裂后可产生 4 种配子;若部分细胞出现了同源染色体
非姐妹染色单体间的互换,产生配子的种类仍为 4 种。
一、减数分裂
2025年 2月 19日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心童明汉、上海交通大学黄旲共同通讯在Nature
在线发表题为“In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation”的研究论文,该研究在
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
10
体外表达纯化了 SPO11-TOP6BL 复合体,解析了它的生化特性,并成功在体外重现了减数分裂 DSB 的形成。
2025 年 2 月 19 日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心童明汉、上海交通大学黄旲共同通讯在 Nature
在线发表题为“In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation”的研究论文,该研究在
体外表达纯化了 SPO11-TOP6BL 复合体,解析了它的生化特性,并成功在体外重现了减数分裂 DSB 的形成。
2025 年 2 月 19 日,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心童明汉、上海交通大学黄旲共同通讯在 Nature
在线发表题为“In vitro reconstitution of meiotic DNA double-strand-break formation”的研究论文,该研究在
体外表达纯化了 SPO11-TOP6BL 复合体,解析了它的生化特性,并成功在体外重现了减数分裂 DSB 的形成。
考点预测:减数分裂是一个基本的生物学过程,在大多数有性生殖生物中,减数分裂从二倍体祖细胞
产生单倍体配子,是有性生殖的基础。同源重组是减数分裂最显著的特征,它增强了遗传过程中的遗传多
样性,建立了同源物之间的物理联系,以确保减数分裂前期 I 的精确分离,并保持物种内染色体数目的稳
定。可能会考察减数分裂与可遗传变异相结合的考点。
(2021·上海·高考真题)人类遗传病:人类细胞内 Cas-8 酶能够切割 RIPK1 蛋白(图 1),正常情况下,
未被切割的和被切割的 RIPK1 蛋白比例约为 6:4.RIPK1 基因突变后,编码的蛋白不能为 Cas-8 酶切割,其会
引发反复发作的发烧和炎症,并损害机体重要的器官,即 CRIA 综合征,该突变基因为显性,图 2 为该病的
一个家族系谱图,Ⅱ-3 和Ⅲ-2 均携带了 RIPK1 突变基因。
(2)图 2 所示家族中,可能存在 RIPK1 突变基因传递路径的是______(多选)。
A.从Ⅰ-1 的体细胞传递到Ⅱ-3的次级精母细胞
B.从Ⅰ-2 的卵母细胞传递到Ⅱ-3 的胚胎细胞
C.从Ⅰ-1 的次级精母细胞传递到Ⅱ-3 的体细胞
D.从Ⅰ-2 的第一极体传递到Ⅱ-3 的次级精母细胞
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
11
【答案】BC
【详解】解析:A、基因突变发生在体细胞中时,不能遗传给后代,故 RIPK1 突变基因不会从 1-1 的体细胞
传递到Ⅱ-3,A 错误;
B、Ⅱ-3 的 RIPK1 突变基因可能来自其母亲,可能来自 1-2 的卵母细胞,B 正确;
C、Ⅱ-3 的 RIPK1 突变基因也可能来自父方(1-1),1-1 经减数分裂形成的次级精母细胞中可能含有 RIPK1 突变
基因,因此 RIPK1 突变基因可能从 1-1 的次级精母细胞传递到工-3 的体细胞,C 正确;
D、1-2 产生的第一极体不参与受精作用,D错误故选 BC。
遗传的细胞学基础
——减数分裂
概念
范围 进行有性生殖的生物
时期 原始生殖细胞→成熟生殖细胞
特点
细胞连续分裂两次
染色体(DNA)只复制⼀次
结果 产生成熟生殖细胞是进行的染色体数目减半
分裂过程
减数分裂Ⅰ
间期Ⅰ
完成DNA复制,细
胞核体积增大
DNA数目加倍
染色体数目不变
每条染色体有两个
染色单体
合成与分裂相关的蛋白质
前期Ⅰ
核膜、核仁解体
染色质凝缩成染色体
同源染色体联会,可能发生交叉互换
中期Ⅰ 同源染色体成对排列到赤道面上
后期Ⅰ 同源染色体分开,随机移向两极
末期Ⅰ
核仁、核膜重建 形成两个子细胞核
经胞质分裂形成两个子细胞
减数分裂Ⅱ
间期Ⅱ
合成与减数分裂Ⅱ有关的蛋白质
不进行DNA复制
前期Ⅱ
核仁、核膜再次解体
染色质凝缩成为染色体
中心体(动物或低等植物)移向细胞的两极
中期Ⅱ 染色体的着丝粒排列到赤道面上
后期Ⅱ 姐妹染色单体分开,成为独立的染色体 并移向细胞两极
末期Ⅱ
细胞核重建,并完成胞质分裂
形成4个子细胞
多数物种没有间期Ⅱ,有些物种的间期Ⅱ很短暂
受精作用 多个精子同时识别一个卵子,卵子会接受
其中的一个精子成为受精卵
受精完成后,卵子会阻止其他精子进入 受精卵经不断增殖、分化形成子代个体
精子形成过程——卵子形成过程
4个精子
1个卵细胞,3个极体