第13讲 遗传的细胞基础
【基础梳理】 一、减数分裂和受精作用 1.减数分裂的相关概念 (1)减数分裂
(2)同源染色体:如图中的A和B,C和D
(3)非同源染色体
指形态、大小不相同,且在减数分裂过程中不发生联会的染色体。如图中的A和C(或D),B和C(或D) (4)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
(5)四分体 联会形成四分体是减数第一次分裂特有的现象,有丝分裂过程中不进行联会,不存在四分体
联会后的每对同源染色体都含有四条染色单体,叫作四分体
注 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=8条脱氧核苷酸链 (6)交叉互换
①概念:减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象。 ②意义:进一步丰富了配子的类型,增强了有性生殖生物的多样性。 2.减数分裂的过程(以二倍体动物精子的形成过程为例)
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3.精子和卵细胞形成过程的比较
比较项目 场所 时间 细胞质分裂 是否变形 精子的形成 睾丸 初情期 均等分裂 变形 1个精原细胞→4个精细胞→变形成为4个精子(成熟配子) 卵细胞的形成 卵巢 胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后 卵母细胞不均等分裂;第一极体均等分裂 不变形 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) 结果 相同点
染色体的变化行为相同 4. 减数分裂过程中染色体数、核DNA分子数的变化规律(以二倍体生物为例)
(1) 核DNA数目变化
①减数第一次分裂前的间期,DNA因复制而加倍。
②减数第一次分裂结束,因同源染色体分离而使细胞中DNA减半。
③减数第二次分裂结束时,染色体平均分到两个子细胞中,DNA数目再减半。 (2) 染色体数目变化
①减数第一次分裂时,因同源染色体分离而使次级性母细胞中染色体数目减半。
②减数第二次分裂时,因着丝粒分裂而使次级性母细胞内染色体数目暂时加倍,随后又分配到两个成熟生殖细胞中,最终使成熟生殖细胞中染色体数目比正常体细胞减少一半。 (3) 染色体、核DNA数量变化的变式图——柱状图分析(以二倍体生物精子形成过程为例)
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所以直方图中表示的某结构如出现0,则其一定表示染色单体。
①在直方图中,染色体和核DNA的含量不可能是0,但染色单体会因着丝粒的分裂而消失,
②核DNA加倍、染色单体为0→4N,发生在减数第一次分裂前的间期,原因是染色体复制。 ③染色体数目减半发生在减数第一次分裂末期,原因是同源染色体分开,平均进入两个子细胞中;减数第二次分裂染色体数的变化为N→2N→N。 5.根据细胞质的分配方式判断减数分裂中的细胞类型
注 若减数第一次分裂后期细胞质出现均等分裂,则一定为初级精母细胞;若减数第二次分裂后期细胞质出现均等分裂,可能是次级精母细胞,也可能是第一极体 6.减数分裂产生配子的种类
(1)原始生殖细胞减数分裂产生配子情况(以AaBb为例,没有基因突变和交叉互换)如图:
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(2)具有n对同源染色体的个体产生配子情况(不考虑基因突变和交叉互换)
项目 1个精原细胞 1个雄性个体 1个卵原细胞 1个雌性个体
7.受精作用
(1)概念:卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。如下图所示:
可能产生配子的种类 2n种 2n种 2n种 2n种 实际能产生配子的种类 2种 2n种 1种 2n种
(2)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。 (3)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目。 8.意义
减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传和变异,都是十分重要的。
9. 受精卵中的遗传物质来源
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