内容正文:
专题六·减数分裂和受精作用
要点一 减数分裂
1.减数分裂的相关概念辨析
概念
解释
同源染色体
①来源:一条来自父方,一条来自母方
②形态、大小:一般相同(X、Y不相同)
③关系:在减数分裂过程中进行配对的两条染色体
非同源染色体
①来源:可以相同,也可以不同
②形态、大小:一般不相同
③关系:在减数分裂过程中不进行配对的染色体
姐妹染色单体
同一着丝点连着的两条染色单体
非姐妹染色单体
连接在不同着丝点上的两条染色单体
联会
在减数第一次分裂前期,同源染色体两两配对的现象
四分体
①联会后的每对同源染色体含有4条染色单体,叫作四分体
②1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
· 非姐妹染色单体的交叉互换(右图)
2.减数分裂的过程(以精子的形成过程为例)
细胞名称
分裂时期
特征
染色体的变化图像
细胞图
精原细胞
间期
DNA复制,有关蛋白质的合成,结果是每条染色体上含有2条染色单体
初级精母细胞
减数第一次分裂
前期
同源染色体发生联会,形成四分体,同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生交叉互换
中期
每对同源染色体排列在细胞中央的赤道板上(染色体的着丝点排列在赤道板两侧)
后期
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
末期
细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目减半
次级精母细胞
减数第二次分裂
前期
染色体散乱分布在细胞中
中期
染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上
后期
着丝点分裂,染色单体分开成为染色体,染色体数目暂时加倍
末期
细胞质分裂,形成2个子细胞。细胞中染色体数目是体细胞染色体数目的一半
· 精细胞的变形:精子呈蝌蚪状,头部几乎只保留了精细胞的细胞核,精细胞的部分细胞质集中在精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,只有线粒体被全部保留下来,并集中在尾的基部。精子的尾很长,能够摆动,对受精作用十分有利
3.精子与卵细胞形成过程的比较
精子形成过程
卵细胞形成过程
相同点
部位
睾丸
卵巢
染色体复制
分裂前的间期复制,形成初级精母细胞
分裂前的间期复制,形成初级卵母细胞
分裂前的间期复制一次
减数第一次分裂
每个初级精母细胞形成2个大小相等的次级精母细胞
每个初级卵母细胞形成1个较大的次级卵母细胞和1个较小的第一极体
联会、出现四分体、非姐妹染色单体的交叉互换,同源染色体分离;着丝点分开,姐妹染色单体分开变成两条染色体
减数第二次分裂
每个次级精母细胞形成2个大小相等的精细胞
每个次级卵母细胞形成1个较大的卵细胞和1个较小的第二极体;第一极体形成2个大小相等的第二极体
变形
是
否
细胞退化
否
极体退化消失
分裂结果
每个精原细胞形成4个两两相同的
精子
每个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体,极体退化消失
子细胞的染色体数目比原始生殖细胞的染色体数目减少一半
要点二 受精作用
一、配子中染色体组合多样性的原因
1.同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合
2.同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换
n对同源染色体
生物体可以产生配子种类
一个精原细胞产生精子种类
一个卵原细胞产生卵细胞种类
不考虑互换
2n
2
1
考虑互换
大于2n
4
1
二、受精作用
1.概念:精子和卵细胞相互识别,融合成为受精卵的过程
2.场所:雌性的输卵管内
3.卵子受精完成的标志:在透明带和卵细胞膜的间隙可以观察到两个极体
4.实质:精子与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起
5.结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中一半染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)
6.意义
(1)保证每种生物前后代体细胞中的染色体数目一致
(2)四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换,为生物的变异提供原材料,促进后代多样性
(3)有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性,对生物的遗传变异和生物进化是十分重要的
要点三 减数分裂过程中的物质变化
1.减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化
减数分裂阶段
染色体数目
核DNA数目
姐妹染色单体数目
间期
2N
2N→4N
0→4N
减数分裂 Ⅰ
【初级精(卵)母细胞】
前期
2N
4N
4N
中期
2N
4N
4N
后期
2N
4N
4N
末期
2N→N
4N→2N
4N→2N
减数分裂 Ⅱ
【次级精(卵)母细胞】
前期
N
2N
2N
中期
N
2N
2N
后期
2N
2N
0
末期
2N→N
2N→N
0
精细胞(精子)或卵细胞
N
N
0
2.有丝分裂、减数分裂染色体、DNA、染色单体数量变化曲线
(1)折线图
(2)柱状图
· 只有染色单体的数目才可能是0,染色体和DNA的含量不可能是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如出现0,则其一定表示染色单体
· DNA分子未复制时,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DNA∶染色体可能为1∶1或2∶1,但不可能是1∶2
3.每条染色体中的DNA含量变化分析
项目
A→B
B→C
C→D
D→E
减数分裂对应时期
MⅠ前的间期
MⅠ全过程和MⅡ前期、中期
MⅡ后期
MⅡ末期
有丝分裂对应时期
间期
前期和中期
后期
末期
4.“同源染色体对数”和“染色体组数”数目变化曲线
(1)图甲中表示有丝分裂的是①,表示减数分裂的是②
(2)图乙中表示有丝分裂的是③,表示减数分裂的是④
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