第3讲减数分裂和受精作用
考点一减数分裂与动物配子的形成
1.减数分裂的概念
(1)范围:进行有性生殖的生物,
(2)时期:在产生成熟生殖细胞时
(3)特点:染色体数目减半的细胞分裂。
(4)过程:染色体只复制一次,而细胞分裂两次。
(5)结果:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
2.过程(以二倍体雄性动物为例)
时期
图像
主要特征
间期
DNA复制,有关蛋白质合成,结果每条染色体上含有2条染色单体
减数分裂
减数第一次分裂
前期
同源染色体发生联会,形成四分体,非姐妹染色单体间可能发生交叉互换
中期
成对同源染色体排列在细胞中央赤道板上
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
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,染色体数目加倍
末期
细胞质分裂,一个细胞分裂成为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
3.精子和卵细胞形成过程的异同点(以哺乳动物为例)
比较项目
精子的形成
卵细胞的形成
场所
睾丸
卵巢
时间
初情期
胎儿时期(性别分化以后)和初情期以后
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,2种类型。
1个卵原细胞→1个较大的卵细胞和3个较小的极体。
相同点
(1)染色体的行为和数目变化的过程是一样的,表现在:
①染色体都是在减Ⅰ前的间期复制
②减Ⅰ都发生同源染色体联会和分离
③减Ⅱ都发生着丝点分裂,姐妹染色单体分开
(2)产生的子细胞数目都是4个,且子细胞中染色体数目都减半
4.受精作用
(1)定义:受精作用是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:
(2)受精过程:受精时,通常是精子的头部进入卵细胞,尾部留在外面,与此同时,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。精子的头部进入卵细胞后不久,精子的细胞核和卵细胞的细胞核相融合,使彼此的染色体会合在一起。
(3)实质:精子的细胞核与卵细胞的细胞核相融合。
(4)结果:受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目,其中有一的染色体来自精子(父方),另一半来自卵细胞(母方)。
(5)意义:对于有性生殖的生物来说,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,对于遗传和变异,都是十分重要的。
5.后代多样性的原因
由于减数分裂形成的配子,染色体组成具有多样性,导致不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性。这样的多样性有利于生物在自然选择中进化,提现了有性生殖的优越性。
时期
图示
染色体行为
减数分裂第一次前期
四分体中姐妹染色单体之间可能发生互换
减数分裂第一次后期
同源染色体分离,非同源染色体自由组合
6.相关概念
(1)同源染色体:_配对_的两条染色体,形状和大小一般都相同,一条来自父方,一条来自母方,叫做同源染色体。(性染色体的形状和大小不同)
(2)联会:同源染色体两两配对的现象叫做联会。
(3)四分体:联会后的每对同源染色体含有四条姐妹染色单体,叫做四分体。
(4)交叉互换:四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕,并交换一部分片段的现象叫做交叉互换。
考点二细胞分裂过程中染色体与核DNA数量的变化
1.模型:
2.判断技巧:
3.变式图:每条染色体上的DNA数
(1)如果此图代表有丝分裂:AB段表示间期,BC段表示前期和中期,CD段表示后期,DE段表示后期和末期。
(2)如果此图代表减数分裂:AB段表示间期,BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期,CD段表示减数第二次分裂后期,DE段表示减数第二次分裂后期和末期。
4.变式图:染色体/DNA比值的变化
(1)如果此图代表有丝分裂:AB段表示间期,BC段表示前期和中期,CD段表示后期,DE段表示后期和末期。
(2)如果此图代表减数分裂:AB段表示间期,BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂前期和中期,CD段表示减数第二次分裂后期,DE段表示减数第二次分裂后期和末期。
5.“三看法”判断细胞分裂的方式及时期
有丝分裂减Ⅰ减Ⅱ
有丝分裂
减Ⅰ
减Ⅱ
减Ⅱ
【真题训练】