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基因和染色体的关系 第一节 减数分裂和受精作用
知识结构:
精子的形成过程
减数分裂
卵细胞形成过程
减数分裂和受精作用
配子中染色体组合的多
样性
受精作用
受精作用的过程和实质
1.正确区分染色体、染色单体、同源染色体和四分体
(1)染色体和染色单体:细胞分裂间期,染色体经过复制成由一个着丝点连着的两条姐妹染色单体。所以此时染色体数目要根据着丝点判断,即一个着丝点就代表一条染色体。
(2)同源染色体和四分体:同源染色体指形态、大小一般相同,
一条来自母方,一条来自父方,且能在减数第一次分裂过程中可以两两配对的一对染色体(有丝分裂中也有同源染色体,但不联会)。四分体指减数第一次分裂同源染色体联会后每对同源染色体中含有四条姐妹染色单体。
(3)一对同源染色体= 一个四分体=2条染色体=4条染色单体
=4个DNA分子。
2.减数分裂过程中遇到的一些概念 同源染色体:(上面已经有
了)
联会:同源染色体两两配对的现象。四分体:(上面已经有了) 交叉互换:指四分体时期,非姐妹染色单体发生缠绕,并交换
部分片段的现象。
减数分裂:是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。
3.减数分裂 特点:复制一次, 分裂两次。
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结果:染色体数目减半(染色体数目减半实际发生在减数第一
次分裂,第二次分裂类似有丝分裂)。
场所:生殖器官内(动物的精巢、卵巢;植物的花药、胚珠;
精巢、卵巢内既有有丝分裂,又有减数分裂)
过程:
精子的形成过程: 卵细胞的形成过程:
1个精原细胞(2n) 原细胞(2n)
↓间期:染色体复制 期:染色体复制
1个初级精母细胞(2n) 级卵母细胞(2n)
↓前期:联会、四分体、交叉互换(2n) 期:联会、四分体…(2n)
中期:同源染色体排列在赤道板上(2n) 期:(2n)
后期:配对的同源染色体分离(2n) 期:(2n)
末期:细胞质均等分裂 细胞质不均等分裂(2n)
2个次级精母细胞(n) 级卵母细胞+1个极体(n) ↓前期:(n) 期:(n)
中期:(n) 期:(n)
后期:染色单体分开成为两组染色体(2n) (2n)
末期:细胞质均等分离(n) (n)
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个卵 ↓间个初 ↓前 中 后末期:1个次 ↓前 中后期:末期: 1 1
4个精细胞:(n) 1个卵细胞:(n)+3个极体(n)
↓变形 4个精子(n)
4.精子与卵细胞形成的异同点 比较项不 同 点 相同点 目 精子的形成 卵细胞的形成 染色体 复制一次 复制 第一次一个初级精母一个初级卵母同源染色体联会,分裂 细胞(2n)产细胞(2n)(细形成四分体,同源生两个大小相胞质不均等分染色体分离,非同同的次级精母裂)产生一个源染色体自由组细胞(n) 次级卵母细胞合,细胞质分裂,(n)和一个第子细胞染色体数一极体(n) 目减半 第二次两个次级精母一个次级卵母着丝点分裂,姐妹分裂 细胞形成四个细胞(细胞质染色单体分开,分同样大小的精不均等分裂)别移向两极,细胞细胞(n) 形成一个大的质分裂,子细胞染卵细胞(n)和一色体数目不变 个小的第二极体。第一极体分裂(均等)成两个第二极体 有无变精细胞变形形无变形 形 成精子 分裂结产生四个有功只产生一个有精子和卵细胞中果 能的精子(n) 功能的卵细胞染色体数目均减(n) 半 【最新整理,下载后即可编辑】
注:卵细胞形成无变形过程,而且是只形成一个卵细胞,卵细胞体积很大,细胞质中存有大量营养物质,为受精卵发育准备的。 5.减数分裂和有丝分裂主要异同点(要求掌握)
比较项目 减数分裂 有丝分裂 染色体复制次数一次,减数第一次分一次,有丝分裂的及时间 裂的间期 间期 细胞分裂次数 二次 一次 联会四分体是否出现在减数第一次不出现 出现 分裂 同源染色体分离 减数第一次分裂后无分离(有同源染期 色体) 着丝点分裂 发生在减数第二次后期 分裂后期 子细胞的名称及性细胞,精细胞4个体细胞,2个 数目 或卵1个、极体3个 子细胞中染色体减半,减数第一次分不变 变化 裂 子细胞间的遗传不一定相同 一定相同 组成 6. 有丝分裂和减数分裂的图形的鉴别:(检索表以二倍体生物为例)
1.1细胞中没有同源染色体……减数第二次分裂 1.2细胞中有同源染色体
2.1有同源染色体联会、形成四分体排列于赤道板或相互分离……减数第一次分裂
例题:判断下列各细胞分裂图属何种分裂何时期图。 [解析]:
甲图细胞的每一端均有成对的同源染色体,但无联会、四分
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体、分离等行为,且每一端都有一套形态和数目相同的染色体,故为有丝分裂的后期。
乙图有同源染色体,且同源染色体分离,非同源染色体自由组合,故为减数第一次分裂的后期。
丙图不存在同源染色体,且每条染色体的着丝点分开,姐妹染色单体成为染色体移向细胞两极,故为减数第二次分裂后期。 7.受精作用:指卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 意义:通过减数分裂和受精作用,保证了进行有性生殖的生物前
后代体细胞中染色体数目的恒定,从而保证了遗传的稳定和物种的稳定;在减数分裂中,发生了非同源染色体的自由组合和非姐妹染色单体的交叉互换,增加了配子的多样性,加上受精时卵细胞和精子结合的随机性,使后代呈现多样性,有利于生物的进化,体现了有性生殖的优越性。 8.配子种类问题
由于染色体组合的多样性,使配子也多种多样,根据染色体组合多样性的形成的过程,所以配子的种类可由同源染色体对数决定,即含有n对同源染色体的精(卵)原细胞产生配子的种类为2n种。
第二节 基因在染色体上 1. 萨顿假说推论:基因在染色体上,也就是说染色体是基因的载体。因为基因和染色体行为存在着明显的平行关系。 研究方法:类比推理
2. 基因位于染色体上的实验证据 果蝇杂交实验分析 摩尔根果蝇眼色的实验:(A—红眼基因 a—白眼基因 X、Y——果蝇的性染色体) P:红眼(雌) × 白眼(雄) P: XAXA × XaY
↓ ↓
F1: 红眼 F1 :
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