减数分裂和受精作用
减数分裂
定义
减数分裂是进行有性生殖的生物, 在产生成熟生殖细胞是进行的染色体数目减半的细胞分裂. 在减数分裂的过程中, 染色体只复制一次, 而细胞分裂两次. 分裂结果是, 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.
为什么染色体数目要减少一半?
很简单, 经过前面一讲的学习(大雾, 我都学了些什么?), 我们知道受精卵对于一个相对性状应该分别包含其父方和母方的一个遗传因子, 因此对于父方和母方来说, 同一相对性状的两个遗传因子在其每个生殖细胞中只会保留一个. 大概就是这么个意思, 不要吐槽我表达不严谨.
减数分裂的大致过程
- 减数第一次分裂: 主要特征在于存在同源染色体配对-----联会
- 减数第二次分裂: 主要特征在于染色体不再复制, 每条染色体的着丝点分裂.
精子的形成过程
- 减数分裂前的间期: 精原细胞的体积增大, 染色体复制, 成为初级精母细胞
- 第一次分裂: 初级精母细胞中的染色体两两配对, 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. 同源染色体两两配对的现象叫做联会. 联会后的每队染色体含有四条染色单体, 叫做四分体. 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. 随后, 各对同源染色体排列在赤道板上, 每条染色体的着丝点都附着在纺锤丝上. 在纺锤丝的牵引下, 配对的两条同源染色体彼此分离, 分别向细胞的两极移动, 这样, 细胞的每个极只得到各对同源染色体中的一条. 在两组染色体到达细胞两极的时候, 一个初级精母细胞分裂成两个次级精母细胞
- 第二次分裂: (我们注意到次级精母细胞的染色体数量只有初级精母细胞的一半, 并且每一条染色体仍然有两条染色单体) 此时染色体不再复制, 每条染色体的着丝点分裂, 两条姐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, 两条染色体分别向两极移动, , 分裂入两个子细胞, 得到精细胞.
- 经过两次的分裂, 一个精原细胞形成了四个精细胞, 每个精细胞都含有数目减半的染色体.
卵细胞的形成过程
实际上原理和精子的形成是基本相同的. 但考虑到受精卵的有机物绝大部分来自于卵子, 所以卵原细胞减数分裂时把绝大部分有机物集中到一个细胞内, 以保证受精卵的正常发育.
故, 主要区别在于
- 第一次分裂得到的两个细胞大小不同, 大的叫次级卵母细胞, 小的叫做极体.
- 次级卵母细胞进行减数第二次分裂, 形成一个大的卵细胞和一个小的极体; 第一次分裂得到的极体第二次分裂也分裂成两个极体. 这样就得到了\(3\)个极体和\(1\)个卵细胞
- 三个极体不久都退化消失. 因此, 一个卵原细胞经过减数分裂, 只形成一个卵细胞.
受精作用
- 精子的头部进入卵细胞不久, 精子的细胞核就与卵子的细胞核向融合, 是彼此的染色体会合在一起. 这样, 受精卵中染色体的数目又恢复到体细胞中的数目, 其中有一半的染色体来自父方, 另一半来自母方.
一些值得注意的问题
- 人的精子中有\(23\)条染色体, 因此人的体细胞/精原细胞中有个\(46\)条染色体, 人的初级精母细胞有\(92\)条染色单体.
- 卵子/精子中的染色体数目是"条", 而不是"对", 其数值等于体细胞的染色体数目的一半.
- 题目中给定图有些时候可能会给染色体涂上奇奇怪怪的颜色, 不用管它, 不要被误导; 图上只要是挨得比较近的染色体, 就应该把它们当做是同源染色体.
