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第二章染色體與遺傳

第一節(jié)染色體通過配子傳遞給子代

一、每種生物染色體形態(tài)和數(shù)目相對恒定

著絲粒

1、成分：主要有DNA和蛋白質(zhì)組成，還含有少量的RNA

2、功能：細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體

DNA

蛋白質(zhì)

組蛋白質(zhì)

非組蛋白質(zhì)

3、染色體與染色質(zhì)之間的關(guān)系

前期，高度螺旋，縮短變粗

末期，解螺旋，變細(xì)變長

染色質(zhì)與染色體是一種物質(zhì)在細(xì)胞分裂的不同時(shí)期兩種不同的形態(tài)

4、染色體的類型依據(jù)：著絲粒的位置不同

端著絲粒染色體近端著絲粒染色體中間著絲粒染色體

細(xì)胞內(nèi)染色體的形態(tài)、大小、著絲粒的位置是人們識別染色體的重要標(biāo)志

每種生物的細(xì)胞核內(nèi)，染色體的數(shù)目和形態(tài)是相對恒定的。

生物體細(xì)胞（2n）生殖細(xì)胞（n）生物體細(xì)胞（2n）生殖細(xì)胞（n）

人4623洋蔥168

狗7839大麥147

果蠅84小麥4221

獼猴4221豌豆147

馬6432玉米2010

兔4422水稻2412

常見動(dòng)植物的染色體數(shù)目

（P26表2-1）

絕大多數(shù)生物的體細(xì)胞中染色體成對存在（2n），而生殖細(xì)胞中成單存在（n）。

就染色體而言，體細(xì)胞中的染色體數(shù)目是生殖細(xì)胞的兩倍。

二、減數(shù)分裂

1、概念：是一種特殊的有絲分裂，是有性生殖的生物原始生殖細(xì)胞成為成熟生殖細(xì)胞的過程

場所：

時(shí)間：

原始生殖細(xì)胞：

范圍：

過程：

結(jié)果：

特點(diǎn)：

細(xì)胞周期：

植物（雌、雄蕊）、動(dòng)物（睪丸、卵巢）

有性生殖的生物

間期、減數(shù)第一次分裂（MⅠ）和減數(shù)第二次分裂（MⅡ）

生殖細(xì)胞中DNA和染色體數(shù)目是體細(xì)胞的一半

DNA（染色體）只復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次

精原細(xì)胞、卵原細(xì)胞

無

原始生殖細(xì)胞成熟的生殖細(xì)胞

2、動(dòng)物精子的形成

（1）、場所：睪丸或精巢

睪丸里含有大量精原細(xì)胞，每個(gè)精原細(xì)胞的染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同。

精原細(xì)胞

有絲分裂

精原細(xì)胞

減數(shù)分裂

精細(xì)胞

在生殖腺（睪丸或精巢）中既有有絲分裂也有減數(shù)分裂

分裂前間期

減

數(shù)

第

一

次

分

裂

MⅠ

減

數(shù)

第

二

次

分

裂

MⅡ

前期（前期Ⅰ）

前期（前期Ⅱ）

中期（中期Ⅰ）

中期（中期Ⅱ）

后期（后期Ⅰ）

后期（后期Ⅱ）

末期（末期Ⅰ）

末期（末期Ⅱ）

分裂期

（2）、精子形成的過程

減數(shù)分裂

分裂前間期（以染色體2N=4的動(dòng)物細(xì)胞為例）

精原細(xì)胞

（原始生殖細(xì)胞）

間期

特點(diǎn)：DNA復(fù)制和相關(guān)蛋白質(zhì)的合成。核糖體增生、中心體復(fù)制，細(xì)胞體積略有變大

初級精母細(xì)胞

精原細(xì)胞

核DNA數(shù)目：

染色體（質(zhì)）數(shù)目：

染色單體數(shù)目：

著絲粒數(shù)目：

2N

2N

2N

4N

2N

2N

4N

0

減數(shù)第一次分裂前期（前期Ⅰ）

特點(diǎn)：同源染色體兩兩配對發(fā)生聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，形成四分體。在兩個(gè)同源染色體之間常發(fā)生交叉互換。

初級精母細(xì)胞（間期）

初級精母細(xì)胞（前期Ⅰ）

核DNA數(shù)目：

染色體（質(zhì)）數(shù)目：

染色單體數(shù)目：

著絲粒數(shù)目：

4N

2N

2N

2N

2N

4N

4N

4N

同源染色體：

形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小相同，一條來自父方，一條來自母方的兩條染色體。

D

C

B

A

同源染色體：

非同源染色體：

A和B、C和D

A和C、A和D、B和C、B和D

B1

B2

A2

A1

聯(lián)會(huì)：

前期Ⅰ中發(fā)生的同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象

四分體：

聯(lián)會(huì)后的每對同源染色體含有四個(gè)染色單體叫做四分體。

一個(gè)四分體

另一個(gè)四分體

一個(gè)四分體＝兩條染色體＝四條染色單體＝4個(gè)DNA分子＝1對同源染色體

非姐妹染色單體：

一對同源染色體中，分別位于兩條染色體上的染色單體。

交叉互換：

①、定義：同源染色體上的非姐妹染色單體之間發(fā)生染色體片段交換

②、時(shí)間：減數(shù)第一次分裂前期

③、結(jié)果：實(shí)現(xiàn)了同源染色體上非等位基因的重組

減數(shù)第一次分裂中期（中期Ⅰ）

前期Ⅰ初級精母細(xì)胞

中期Ⅰ初級精母細(xì)胞

特點(diǎn)：各對同源染色體排列在細(xì)胞中央的赤道面上，每個(gè)未分開的同源染色體的著絲粒分別與從細(xì)胞相對的兩極發(fā)生的紡錘絲相連。

核DNA數(shù)目：

染色體（質(zhì)）數(shù)目：

染色單體數(shù)目：

著絲粒數(shù)目：

2N

2N

2N

2N

4N

4N

4N

4N

減數(shù)第一次分裂后期（后期Ⅰ）

中期Ⅰ初級精母細(xì)胞

后期Ⅰ初級精母細(xì)胞

特點(diǎn)：同源染色體分離（著絲粒不分裂）非同源染色體自由組合，并在紡錘絲的牽引下向細(xì)胞兩極移動(dòng)。

核DNA數(shù)目：

染色體（質(zhì)）數(shù)目：

染色單體數(shù)目：

著絲粒數(shù)目：

4N

4N

4N

4N

2N

2N

2N

2N

1234

1

4

2

3

12

1

3

2

4

1

4

13

34

或

非同源染色體的自由組合

23

和

24

和

一個(gè)精原細(xì)胞非同源染色體自由組合的方式有2種。

一個(gè)雄性動(dòng)物非同源染色體自由組合的方式可能有2n種。

減數(shù)第一次分裂末期（末期Ⅰ）

后期Ⅰ初級精母細(xì)胞

末期Ⅰ次級精母細(xì)胞

特點(diǎn)：形成2個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞內(nèi)的核DNA、染色體、染色單體數(shù)目均為母細(xì)胞的一半。形成一組非同源染色體。

核DNA數(shù)目：

染色體（質(zhì)）數(shù)目：

染色單體數(shù)目：

著絲粒數(shù)目：

4N

2N

2N

2N

2N

N

4N

N

前期Ⅱ：時(shí)間很短，每個(gè)染色體仍然具有2條染色單體。

中期Ⅱ：染色體的著絲粒與紡錘絲相連，并排列在子細(xì)胞中央的赤道面上。

后期Ⅱ：每個(gè)染色體的著絲粒都一分為二，原來的染色單體成為染色體，在紡錘絲的牽引下移向細(xì)胞兩極。

末期Ⅱ：染色體到達(dá)兩極，2個(gè)子細(xì)胞各自分裂，最終形成4個(gè)子細(xì)胞。

精細(xì)胞

精細(xì)胞

次級精母細(xì)胞

中期Ⅱ

后期Ⅱ

末期Ⅱ

無同源染色體

前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ

核DNA數(shù)

染色體數(shù)

染色單體數(shù)

著絲粒數(shù)

減數(shù)第二次分裂

2N

2N

2N

N

N

N

N

2N

2N

2N

0

0

N

N

N

2N

精細(xì)胞變形

精子

減數(shù)

第一

次分

裂

MⅠ前期Ⅰ

同源染色體發(fā)生配對形成______，非姐妹染色單體間可能發(fā)生______

中期Ⅰ各對同源染色體排列在細(xì)胞中央的上，每兩個(gè)未分開的同源染色體的分別與從細(xì)胞相對的兩極發(fā)出的相連。

后期Ⅰ

同源染色體______分別移向兩極，但每條染色體的仍由著絲粒連著，細(xì)胞兩極都能得到各對同源染色體中的條。

末期Ⅰ細(xì)胞質(zhì)分裂，形成2個(gè)子細(xì)胞，細(xì)胞中染色體數(shù)目________

四分體

交叉現(xiàn)象

赤道面

分離

減半

著絲粒

紡錘絲

姐妹染色單體

一

減數(shù)

第二

次分

裂

(MⅡ)前期Ⅱ

染色體分布在細(xì)胞中，每條染色體仍具有條染色單體

中期Ⅱ

染色體的排列在細(xì)胞中央的赤道面上。

后期Ⅱ

著絲粒分裂，染色單體分開成為，染色體數(shù)目暫時(shí)

。

末期Ⅱ細(xì)胞質(zhì)分裂，一個(gè)細(xì)胞分裂成為2個(gè)子細(xì)胞。細(xì)胞中染色體數(shù)目是體