減數分裂(meiosis)是進行有性生殖的生物形成生殖細胞過程中所特有的細胞分裂方式。在減數分裂過程中,染色體只複製一次,而細胞連續分裂兩次,新產生的生殖細胞中的染色體數目比體細胞減少一半。
(註:體細胞主要通過有絲分裂產生,有絲分裂過程中,染色體複製一次,細胞分裂一次,新產生的細胞中的染色體數目與體細胞相同。)
間期:染色體複製(包括DNA複製和蛋白質的合成)。
中期:每條染色體的著絲粒都排列在細胞中央的赤道板上。
後期:姐妹染色單體分開,成為兩條子染色體。並分別移向細胞兩極。
末期:細胞質分裂,每個細胞形成2個子細胞,最終共形成4個子細胞。
(1)同源染色體:①形態、大小基本相同;②一條來自父方,一條來自母方。
的染色體數目與體細胞相同。因此,它們屬於體細胞,通過有絲分裂
的方式增殖,但它們又可以進行減數分裂形成生殖細胞。
(3)減數分裂過程中染色體數目減半發生在減數第一次分裂,原因是同源染色體分離並進入不同的子細胞。所以減數第二次分裂過程中無同源染色體。
它的精(卵)原細胞進行減數分裂可形成2n種精子(卵細胞);
它的1個精原細胞進行減數分裂形成2種精子。它的1個卵原細胞進行減數分裂形成1種卵細胞。
特點:受精作用是精子和卵細胞相互識別、融合成為受精卵的過程。精子的頭部進入卵細胞,尾部留在外面,不久精子的細胞核就和卵細胞的細胞核融合,使受精卵中染色體的數目又恢復到體細胞的數目,其中有一半來自精子,另一半來自卵細胞。
意義:減數分裂和受精作用對於維持生物前後代體細胞中染色體數目的恆定,對於生物的遺傳和變異具有重要的作用。
(1)聯會:是指減數第一次分裂過程中(前期)同源染色體兩兩配對的現象。該時期已完成複製,染色單體已形成,即一對同源染色體含4條染色單體。
(2)四分體:聯會後的每對同源染色體含有四條染色單體,叫做四分體。圖中含有兩個四分體,即四分體的個數等於減數分裂中配對的同源染色體對數。
(1)姐妹染色單體:同一著絲點連著的兩條染色單體,如圖中的a和a′、b和b′、c和c′、d和d′。
(2)非姐妹染色單體:不同著絲點連接著的兩條染色單體。如圖中的a和b(b′)、a′和b(b′)等。
分析正常情況下產生配子種類時應特別注意是「一個個體」還是「一個性原細胞」。
(1)若是一個個體,則可產生2n種配子,n代表同源染色體的對數或等位基因的對數。
(2)若是一個性原細胞,則一個卵原細胞僅產生1個卵細胞,而一個精原細胞可產生4個(2種)精細胞。例如YyRr基因型的個體產生配子情況如下:
(2)二倍體生物有絲分裂產生的體細胞中染色體都是以成對的同源染色體存在,而減數分裂產生的生殖細胞中的染色體都是以非同源染色體存在。
(3)有絲分裂與減數分裂最本質的差別在於是否有同源染色體的行為或數目變化,有變化即為減數分裂,無變化則為有絲分裂。
(4)有絲分裂過程始終存在著同源染色體,而減Ⅱ則無同源染色體。
常見生物:全部哺乳動物、大多雌雄異體的植物,多數昆蟲、一些魚類和兩棲類。
(2)特點:與性別相關聯,即在不同性別中,某一性狀出現概率不同。
遺傳控制基因位於性染色體上,因而總是與性別相關聯。
①若系譜圖中女性全正常,患者全為男性,而且患者的父親、兒子全為患者,則為伴Y遺傳。如上表中的圖(7)。
①「無中生有」是隱性遺傳病,如上表中的圖(1)、(3)。②「有中生無」是顯性遺傳病,如上表中的圖(2)、(4)。
①伴性遺傳遵循基因分離定律。伴性遺傳是由性染色體上的基因所控制的遺傳,若就一對相對性狀而言,則為一對等位基因控制的一對相對性狀的遺傳。
a.雌雄個體的性染色體組成不同,有同型和異型兩種。b.有些基因只存在於X或Z染色體上,Y或W染色體上無相應的等位基因,從而存在像XbY或ZdW的單個隱性基因控制的性狀也能表現。
c.Y或W染色體非同源區段上攜帶的基因,在X或Z染色體上無相應的等位基因,只限於在相應性別的個體之間傳遞。d.性狀的遺傳與性別相聯繫。在寫表現型和統計後代比例時,一定要與性別相聯繫。
(2)與基因自由組合定律的關係:在分析既有性染色體又有常染色體上的基因控制的兩對或兩對以上的相對性狀的遺傳時,位於性染色體上的基因控制的性狀按伴性遺傳處理,位於常染色體上的基因控制的性狀按基因分離定律處理,整體上則按自由組合定律處理。