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1、精品_精品资料_一、减数分裂的概念第 2 章基因和染色体的关系第 1 节 减数分裂和受精作用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_减数分裂是进行 有性生殖 的生物形成 生殖细胞 过程中所特有的细胞分裂方式.在减数分裂过程中, 染色体只复制 一次 ,而细胞连续分裂 两次 ,新产生的生殖细胞中的染色体数目比体细胞 削减一半 .（注：体细胞主要通过 有丝分裂 产生,有丝分裂过程中,染色体复制 一次 ,细胞分裂一次 ,新产生的细胞中的染色体数目与体细胞 相同 .） 二、减数分裂的过程1、精子的形成过程 ： 精巢 （哺乳动物称 睾丸 ）减数第一次分裂 间期： 染色体复制包括 DNA复制 和蛋白
2、质的合成 .有丝分裂细胞在进入 减数分裂之前要经过一个较长的间期 ,称前减数分裂间期premeioticinterphase 或 前 减 数 分 裂 期premeiosis.前减数分裂期也可分为G 1 期、 S 期和 G2 期,在 G1 期和 S 期把麝香百合的花粉每细胞在体外培育,就发觉细胞进行有丝分裂,将G 2 晚期的细胞在体外培育就向减数分裂进行,说明G 2 期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期.和有丝分裂不同的是, DNA 不仅在 S 期合成,而且也在前期合成一小部分.D. E. Wimber和 W. Prensky （ 1963 ）认为合线期 -粗线期合成大约 2% 的 DNA .Y
3、. Hotta 等人（ 1966 ）在百合属（ Lilium ）和延龄草属（ Trillium ）中发觉,粗线期合成大约0.3% 的 DNA .称为合线期DNA （ zyg-DNA ）或粗线期DNAP-DNA .这些 DNA 的合成可能与联会复合体的形成有关前期 ：同源染色体两两配对（称联会 ）,形成 四分体 .四分体中的 非姐妹染色单体 之间经常发生对等片段的 互换 .减数分裂的特别过程主要发生在 前期,通常人为划分为 5 个时期 ： 细线期（ leptotene ）、合线期（ zygotene ）、粗线期（ pachytene ）、双线期（ diplotene ）、终变期（ diakine
4、sis ）.必需留意的是这 5 个阶段本身是 连续的 ,它们之间并没有截然的界限.1） 细线期 : 染色体呈细线状,具有念珠状的染色粒.连续 时间最长 ,占减数分裂周期的 40% .细线期虽然染色体已经复制,但光镜下辨论不出两条染色单体.由于染色体细线交错在一起,偏向核的一方,所以又称为 凝线期 synizesis ,在有些物种中表现为染色体细线一端在核膜的一侧集中,另一端放射状伸可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_出,形似花束,称为花束期 bouquet stage .2） 合线期 ：连续时间较长,占有丝分裂周期的 20% .亦称偶线期,是 同源染色体配对 的时期,这种配对称为
5、联会 synapsis .这一时期同源染色体间形成联会复合体 synaptonemal complex ,SC .在光镜下可以看到两条结合在一起的染色体,称为二价体（ bivalent ）.每一对同源染色体都经过复制,含四个染色单体,所以又称为 四分体 （tetrad ）.3 粗线期 ：连续时间长达数天, 此时染色体变短 ,结合紧密, 在光镜下只在局部可以区分同源染色体, 这一时期 同源染色体 的非姊妹染色单体 之间发生 交换的时期.在果蝇粗线期SC 上具有与 SC 宽度相近的电子致密球状小体,称为重组节,与DNA 的重组有关.4） 双线期： 联会的同源染色体相互排斥、开头分别,但在交叉点ch
6、iasma 上仍保持着联系.双线期染色体进一步缩短,在电镜下已看不到联会复合体.交叉的数目和位置在每个二价体上并非是固定的,而随着时间推移,向端部移动,这种移动现象称为端化 terminalization,端化过程始终进行到中期.植物细胞双线期一般较短,但在很多动物中双线期停留的时间特别长,人的卵母细胞在五个月胎儿中已达双线期,而始终到排卵都停在双线期,排卵年龄大约在12-50 岁之间.成熟的卵细胞直到受精后, 才快速完成两次分裂,形成单倍体的卵核.在鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及无脊椎动物的昆虫中,双线期的二价体解螺旋而形成灯刷染色体,这一时期是卵黄积存的时期.5） 终变期 ：二价体显著变短
7、,并向核周边移动,在核内匀称散开.所以是观看染色体的良好时期.由于交叉端化过程的进一步进展,故交叉数目削减,通常只有一至二个交叉.终变期二价体的外形表现出多样性 ,如 V 形、 O 形等.核仁此时开头 消逝,核膜解体, 但有的植物,如玉米,在终变期核仁仍旧很显著.中期： 同源染色体成对排列在赤道板上（两侧 ）.核仁消逝,核膜解体,标志进入中期,中期的主要特点是染色体排列在赤道面上 .每个二价体有 4个着丝粒、姊妹染色单位的着丝粒定向于纺锤体的同一极,故称联合定向co-orientation .后期： 同源染色体 分别.非同源染色体 自由组合 .二价体中的两条 同源染色体分开 ,分别 向两极移动
8、 .由于相互分别的是同源染色体,所以染色体数目减半 .但每个子细胞的 DNA 含量仍为 2C .同源染色体 随机分向两极,使母本和父本染色体重所组合, 产生基因组的变异 .如人类染色体是 23 对,染色体组合的方式有223 个（不包括交换）,因此除同卵孪生外,几乎不行能得到遗传上等同的后代.末期： 细胞质 分裂,形成 2 个子细胞.染色体到达两极后,解旋为细丝状、核膜重建、核仁 形成,同时进行胞质分裂 .减数分裂间期在减数分裂 I 和 II 之间的 间期很短 ,不进行 DNA 的合成 ,有些生物没有间期,而由末可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_期 I 直接转为前期 II.减数其次
9、次分裂（无同源染色体 ） 前期： 染色体排列 散乱.中期： 每条染色体的 着丝粒 都排列在细胞中心的 赤道板 上.后期： 姐妹染色单体 分开,成为两条子染色体.并分别移向细胞两极 .末期： 细胞质 分裂,每个细胞形成2 个子细胞,最终共形成4 个子细胞.2、卵细胞的形成过程：卵巢1. 细胞分裂 前的间期,进行 DNA 和染色体的复制,染色体数目不变,DNA 数目变为原细胞的两倍.2. 减一前期 同源染色体 联会 .形成四分体 .3. 减一中期 .同源染色体 着丝点对称排列在赤道板两端. （与 动物细胞 的有丝分裂 大致相同, 动物细胞有丝分裂 为着丝点排列在赤道板上）4. 减一后期 ,同源染色
10、体 分别 ,非同源染色体自由组合,移向细胞两极.5. 减一末期细胞一分为二,形成次级精母细胞或形成极体和次级卵母细胞.6. 减二前期次级精母细胞中染色体再次集合,再次形成纺锤体 .7. 减二中期染色体着丝点排在赤道板上.8. 减二后期染色体着丝点分别,染色体移向两极.9. 减二末期 ,细胞一分为二 ,精原细胞 形成精细胞,卵原细胞形成卵细胞 和极体.三、精子与卵细胞的形成过程的比较可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_不形成部位同精子的形成卵细胞的形成精巢（哺乳动物称 睾丸）卵巢可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点过程有变形期无变形期可编辑资料 - - - 欢迎下载精品
11、_精品资料_子细胞数一个精原细胞形成4 个精子一个卵原细胞形成 1 个卵细胞 +3 个极体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_相同点精子和卵细胞中染色体数目都是体细胞的一半可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_四、留意：（1） 同源染色体外形、大小基本相同 .一条来自 父方 ,一条来自 母方 .（2） 精原细胞和卵原细胞的染色体数目与体细胞相同 .因此,它们属于体细胞 ,通过 有丝分裂的方式增殖,但它们又可以进行减数分裂 形成 生殖细胞 .（3） 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂 ,缘由是 同源染色体分离并进 入不同的子细胞 .所以减数其次次分裂过程中无同
12、源染色体 .（ 4）减数分裂过程中染色体和DNA 的变化规律（ 5）减数分裂形成子细胞种类：假设某生物的体细胞中含n 对同源染色体,就：它的精（卵）原细胞进行减数分裂可形成2n 种精子（卵细胞）.它的 1 个精原细胞进行减数分裂形成2 种精子.它的 1 个卵原细胞进行减数分裂形成1 种卵细胞.五、受精作用的特点和意义特点： 受精作用是精子和卵细胞相互识别、融合成为受精卵的过程.精子的 头部进入卵可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_细胞, 尾部 留在外面, 不久精子的细胞核就和卵细胞的细胞核融合,使受精卵中染色体的数目又复原到体细胞的数目,其中有一半来自精子, 另一半来自卵细胞.意义
13、： 减数分裂 和受精作用 对于维护生物前后代体细胞中染色体数目的恒定,对于生物的遗传 和变异具有重要的作用.六、减数分裂与有丝分裂图像辨析步骤：一看染色体数目：奇数为减（姐妹分家只看一极）二看有无同源染色体：没有为减（姐妹分家只看一极） 三看同源染色体行为：确定有丝或减留意：如细胞质为不均等分裂,就为卵原细胞的减或减的后期.同源染色体分家 减后期姐妹分家 减后期例：判定以下细胞正在进行什么分裂,处在什么时期？答案： 1. 减前期2.减前期3.减前期4.减末期5.有丝后期6.减后期7.减后期8.减后期答案： 9. 有丝前期10.减中期11.减后期12.减中期11. 减前期12.减后期13.减中期
14、14.有丝中期七、有性生殖1. 有性生殖是由亲代产生有性生殖细胞 或配子,经过 两性生殖细胞 （如精子 和卵细胞 ）的结合,成为合子（如 受精卵 ）.再由合子发育成新个体 的生殖方式.2. 脊椎动物的个体发育包括胚胎发育 和胚后发育 两个阶段.3. 在有性生殖中,由于两性生殖 细胞分别来自不同的亲本,因此,由合子发育成的后代 就具备了 双亲 的遗传特性, 具有更强的 生活才能 和变异性 ,这对于生物的 生存 和进化 具有重要意义可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（一）萨顿的假说第 2 节 基因在染色体上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_基因是由染色体携带着从亲代 传
15、递给 下一代 .即：基因就在染色体上.基因和染色体行为存在着明显的平行 关系.缘由（类比推理法）1 、基因在杂交过程中保持完整性 和独立性 .染色体在配子形成和受精过程中,也有相对稳固的外形结构.2 、体细胞中,基因 成对存 在,染色体也 成对存在 .配子中,成对的基因只有一个 ,成对的染色体也只有一个.3 、体细胞中,成对的基因一个来自父方 ,一个来自 母方 .同源染色体也如此.4 、非等位基因在形成配子时自由组合 ,非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合（二）基因位于染色体上的试验证据1、摩尔根关于果蝇眼色的遗传试验：P红眼（雌）白眼（雄）F1红眼（雌、雄）F2红眼（雌、雄）白眼（雄
16、）3/41/4F2 红眼和白眼之间的数量比为3： 1,遗传表现符合分别 定律,说明果蝇的红眼和白眼受一对等位基因掌握.W WwPXX 红眼（雌）XY白眼（雄）WwW配子XXY可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_WwF1XX 红眼 （雌）XY 红眼 （雄）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_WF2XYWWWWXX X 红眼（雌）X Y 红眼（雄）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_wW wwXX X 红眼（雌）X Y 白眼（雄）又通过测交进一步验证.1、摩尔根等人把一个特定 的基因和 一条 特定的染色体 X 染色体联系起来.用试验证明白基因在染色体上.2、一条
17、染色体上应当有很多个基因,基因在染色体上呈线性 排列.（三）孟德尔遗传规律的现代说明一对遗传因子即位于一对同源染色体上的等位基因 .不同对的遗传因子即位于非同源染色体上的非等位基因 .1、基因的分别定律的实质.在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有肯定的独立性. 在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会伴同源染色体的分开而分别,分别进入两个配子中,独立的随配子遗传给后代.2、基因的自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分别或组合是互不干扰的.在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分别的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合.（1） 、一个染色体上有 多 个基
18、因,基因在染色体上呈 线性 排列.基因和染色体行为存在着明显的平行关系.（2） 、基因的分别定律的实质是： 在杂合体的细胞中, 位于 一 对同源染色体上的等位 基因,具有肯定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位 基因 会随的分开而分别,分别进入两个配子中,独立的随配子传给后代.基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分别或组合互不干扰的, 在减数分裂过程中,同源非同源染色体上的非等位基因染色体上的自由组合等位基因彼此分别的同时,.第 3 节伴性遗传1、XY 型性别打算方式： 染色体组成（ n 对）：雄性： n1 对常染色体+ XY雌性： n 1 对常染色体 + XX性
19、比：一般 1 : 1常见生物： 全部 哺乳动物、大多雌雄异体的植物,多数昆虫、一些鱼类和两栖类.生物体细胞中的染色体可以分为两类：性染色体 和常染色体 ,生物的性别通常就是由性 染色体打算的.生物的种类不同,性别打算的方式也不相同.生物的性别打算方式主要有两种： XY型：雌性的性染色体是XX,雄性的性染色体是XY.生物界中绝大多数生物的性别打算属于XY型.雄性（男性） 个体的精原细胞在经过减数分裂形成精子时, 可以同时产生含有X染色体和Y染色体的精子,并且这两种精子的数目是相同的,而雌性（女性）个体的卵原细胞在经过减数分裂形成卵细胞时,只能够产生1种含有 X染色体的卵细胞. 受精时, 由于两种
20、精子和卵细胞结合的机会相等 ,因此, 在 XY型性别打算的生物所产生的后代中,雌性（女性）个体和雄性（男性）个体的数量比为 1： 1. ZW型：该性别打算的生物,雌性的性染色体是ZW,雄性的是 ZZ.蛾类、鸟类的性别可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_打算属于 ZW型.2、三种伴性遗传的特点：性染色体上的基因, 它的遗传方式是与性别相联系的,这种遗传方式叫伴性遗传.以人的红绿色盲为例： 人类红绿色盲的致病基因是位于X染色体上隐性基因, 遗传特点是： （ 1）隔代交叉遗传：男性红绿色盲基因只能从母亲那里传来,以后只 能传给他的女儿.（2）男性患者 多于女性患者.抗维生素 D佝偻病的致病基因是位于X染色体上的显性基因, 这种病的遗传特点是：女性患者多于男性患者.总结：（1） 伴 X 隐性遗传的特点： 男 女 隔代遗传（交叉遗传） 母病子必病,女病父必病（2） 伴 X 显性遗传的特点： 女男 连续发病 父病女必病,子病母必病（3） 伴 Y 遗传的特点：男病女不病父子孙附：常见遗传病类型（要记住）：伴 X 隐：色盲、血友病常隐：先天性聋哑、白化病伴 X 显：抗维生素D 佝偻病常显：多 并指可编辑资料 - - - 欢迎下载