减数分裂和受精作用
摘要
概述 减数分裂过程
关键词:概述 减数分裂过程
目录
重点:减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式,

 

不同于有丝分裂无丝分裂,减数分裂仅发生在生命周期某一阶段,它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。减数分裂过程中染色体仅复制一次,细胞连续分裂两次,两次分裂中将同源染色体与姐妹染色单体均分给子细胞,使最终形成的配子中染色体仅为性母细胞的一半。受精时雌雄配子结合,恢复亲代染色体数,从而保持物种染色体数的恒定。
减数分裂过程中同源染色体姐妹染色单体间发生交换(基因重组),使配子的遗传多样化,增加了后代的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段;在减数分裂过程中,通过同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换,增加了基因变异种类,增加了群体的遗传多样性,为自然选择提供更多原材料……

减数分裂过程

注:减数分裂可以分为两个阶段,间期和分裂期,其中分裂期又分为减数第一次分裂期(减一),减数第二次分裂期(减二)。在高中知识范围内,减一的末期和减二的前期可以看作同一个时期,我们一般将其称为减一的末期。(减一末期与减二前期间有间期但很短可以忽略)
减数分裂过程

  减数分裂过程

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(或“二联体”),出现纺锤体,核仁核膜消失。
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,同源染色体分离,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次级卵母细胞和第一极体
6.减二前期次级精母细胞中染色体再次聚集,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离,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第二极体
减数分裂各项目变化情况总览
比较项目
精原细胞
初级精母细胞
次级精母细胞
性细胞
间期
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
染色体变化
2N
2N
2N
2N
2N
2N-N
N
N
2N
2N-N
N
DNA分子变化
2A
2A-4A
4A
4A
4A
4A-2A
2A
2A
2A
2A-A
A
染色单体变化
0
0-4n
4n
4n
4n
4n-2n
2n
2n
0
0
0

减数第一次分裂
前期
根据染色体的形态,可分为5个阶段:
〖细线期〗
细胞核内出现细长、线状染色体,细胞核和核仁体积增大。每条染色体含有两条姐妹染色单体
〖偶线期〗
又称配对期。细胞内的同源染色体两两侧面紧密相进行配对,这一现象称作联会。由于配对的一对同源染色体中有4条染色单体,称为四分体(或“二联体”)
〖粗线期〗
染色体连续缩短变粗,同时,四分体中的非姐妹染色单体之间发生了DNA的片断交换,从而导致了父母基因的互换,产生了基因重组,但每个染色单体上仍都具有完全相同的基因。
双线期
减数分裂

  减数分裂

发生交叉的染色单体开始分开。由于交叉常常不止发生在一个位点,因此,染色体呈现V、X、8、O等各种形状。
终变期〗(又叫浓缩期)
染色体变成紧密凝集状态并向核的周围靠近。以后,核膜、核仁消失,最后形成纺锤体
中期
各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板,着丝点成对排列在赤道板两侧,细胞质中形成纺锤体

  减数分裂中后期

后期
纺锤丝的牵引,使成对的同源染色体各自发生分离,并分别移向两极
末期
到达两极的同源染色体又聚集起来,重现核膜、核仁,然后细胞分裂为两个子细胞。这两个子细胞的染色体数目,只有原来的一半。重新生成的细胞紧接着发生第二次分裂。

  减数分裂末期

注意:
1.染色体复制是在第一次分裂间期进行的,一旦复制完成,精原细胞就称作初级精母细胞
2.一个初级精母细胞经过第一次减数分裂成为两个次级精母细胞,一个初级卵母细胞经过第一次减数分裂成为一个次级卵母细胞和第一极体。
3.减数第一次分裂的目的是实现同源染色体的分离,染色体数目减半( 每对姐妹染色单体用着丝点粘合,只算一个染色体,单体数是染色体数的两倍)。DNA分子数目减半。(相对于复制后而言)
减数第二次分裂
减数第二次分裂与减数第一次分裂紧接,也可能出现短暂停顿。染色体不再复制。每条染色体的着丝点分裂,姐妹染色单体分开,分别移向细胞的两极,有时还伴随细胞的变形。
前期
染色体首先是散乱地分布于细胞之中。而后再次聚集,核膜核仁再次消失,再次形成纺锤体。
中期
染色体的着丝点排列到细胞中央赤道板上。注意此时已经不存在同源染色体了。
后期
每条染色体的着丝点分离,两条姊妹染色单体也随之分开,成为两条染色体。在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别移向细胞的两极。
末期
重现核膜、核仁,到达两极的染色体,分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级精母细胞相比减少了一半。至此,第二次分裂结束。
注:
1.减数第二次分裂的目的是着丝点分裂,实现染色单体分离。分裂结果是染色体数目不变,DNA分子数目减半。
2.两个次级精母细胞经过减数第二次分裂成为四个精细胞,精细胞必须再经历一系列复杂的形态变化才成为精子。结果是一个精原细胞经过减数分裂和一系列的形态发育并最终成为四个精子。
3.一个次级卵母细胞经过减数第二次分裂成为一个卵细胞和一个第二极体;第一次分裂产生的一个极体再分为两个极体。不久,三个极体都会退化消失。结果是一个卵原细胞经过减数分裂最终只成为一个卵细胞。

编辑本段遗传学意义

一、保证了有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性。通过减数分裂导致了性细胞(配子)的染色体数目减半,即由体细胞的2n(n为一个染色体组中染色体数)条染色体变为n条染色体的雌雄配子,再经过两性配子结合,合子的染色体数目又重新恢复到亲本的2n水平,使有性生殖的后代始终保持亲本固有的染色体数目,保证了遗传物质的相对稳定。
二、为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础:
1.通过非同源染色体的随机组合;各对非同源染色体之间以自由组合进入配子,形成的配子可产生多种多样的遗传组合,雌雄配子结合后就可出现多种多样的变异个体,使物种得以繁衍和进化,为人工选择提供丰富的材料。
2.通过非姐妹染色单体片段的交换:在减数分裂的粗线期,由于非姐妹染色单体上对应片段可能发生交换,使同源染色体上的遗传物质发生重组,形成不同于亲代的遗传变异

减数分裂口诀

性原细胞作准备
初母细胞先联会
排板以后同源分
从此染色不成对
次母似与有丝同
排板接着点裂匆
姐妹道别分极去
再次质缢各西东
染色一复胞二裂
数目减半同源别
精质平分卵相异
往后把题迎刃解

 

参考文献
http://baike.baidu.com/view/26941.htm
附录
http://baike.baidu.com/view/26941.htm
合作编辑者:张元利
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