知识总结减数分裂和受精作用名词解释.docx
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知识总结减数分裂和受精作用名词解释
名词解释:
减数分裂和受精作用
【减数分裂】
也叫成熟分裂,是有性生殖的生物在生殖细胞形成过程中的一种特殊的有丝分裂方式。
其二倍体原始生殖细胞内染色体复制一次之后,细胞连续分裂两次,从而使得生殖细胞中染色体数目比原始的生殖细胞中染色体数目减少了一半。
减数分裂有三种类型:
合子减数分裂、配子减数分裂、居间减数分裂。
【前减数分裂】
前减数分裂期是指原始生殖细胞(如精原细胞或卵原细胞)进入减数分裂之前的间期,分为G1期、S期和G2期。
前减数分裂期的S期持续时间长于有丝分裂间期的S期,但只合成全部染色体DNA的%,其余DNA在偶线期合成。
G2期是原始细胞由有丝分裂向减数分裂发展的转变时期,也是原始升值细胞由非同步性有丝分裂转变为同步性的减数分裂的时期。
【减数分裂Ⅰ】
减数分裂Ⅰ是原始生殖细胞经过同源染色体分离实现染色体数目减半的过程。
可划分为前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ。
【前期Ⅰ】
前期Ⅰ持续时间长,结构变化复杂,通常又细分为细线期、粗线期、双线期和终变期。
【细线期】
染色质凝缩成染色体。
有若干染色体进行配对,配对是靠两条同源染色体之间沿长轴形成联会复合体实现的,同源染色体的配对使细胞染色体由2n条单价体变成n条二价体。
此外,大约%的DNA在偶线期合成,这部分DNA与同源染色体的精确配对有关。
【同源染色体】
在减数分裂过程中,配对的两条染色体为同源染色体,每两条同源染色体,都分别来自雌雄生殖细胞,即一条来自父方,一条来自母方,且它们在形态大小及遗传结构上都是相似的。
且在减数分裂第一次分裂的前期,要进行联会,形成四分体。
在减数分裂第一次的后期,每对同源染色体的两个成员开始在纺锤丝的牵引下彼此发生分裂,分别向两极移动(这是基因分离定律的基础),经末期形成的次级性母细胞中染色体数目减半,不含有同源染色体,即同源染色体分离;在同源染色体分离的同时,非同源染色体可以自由组合(这是基因自由组合定律的基础)。
【联会】
在减数第一次分裂的前期,同源染色体要进行配对的现象。
往往从染色体的某一端,或某一部分开始,最后达到两个染色体的完全配对(似拉链闭合)。
联会是减数分裂的重要特征。
【四分体】
进行联会的每一条同源染色体都是经过间期的复制,含有两条姐妹染色单体,所以每一配对的同源染色体含有四条染色单体,成为四分体。
在四分体的某些部位,同源染色体的染色单体(姐妹染色单体)之间,发生局部的交换,引起遗传物质的重组。
【粗线期】
同源染色体配对完成,并进一步缩短变粗。
每个二价体中的两条染色体紧密结合,共含有四条染色单体,形成四分体。
在此期间,四分体中非姐妹染色单体间发生局部交换,并发生DNA修复合成,用于修复由于交换产生的染色单体断口。
【双线期】
联会复合体解体,配对的两条同源染色体开始分离,只靠一些交叉联系在一起,交叉是同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换的表现。
交叉随着时间推移向末端移动。
终变期的染色体高度凝缩,交叉数目减少,只在同源染色体端部保留。
此时核膜开始解体,核仁开始消失。
【中期Ⅰ】
进入中期Ⅰ之前有一个过渡性的前中期Ⅰ,其染色体高度凝缩,在纺锤丝的牵引下向赤道板汇集。
而后进入到中期,染色体端部排列在赤道板位置,同源染色体的着丝粒分居在赤道板两侧。
【后期Ⅰ】
二价体的两个同源染色体分离,并分别移向两极,但染色体的着丝点却没有分裂,因此,每极的染色体数比母细胞减少一半。
【末期Ⅰ】
有的生物没有末期Ⅰ,由后期Ⅰ直接进入前期Ⅱ或中期Ⅱ。
有的生物在末期Ⅰ核膜、核仁重新出现,染色体展长但仍保持一定的形态,随之进行胞质分裂形成两个子细胞,或直接进入减数分裂Ⅱ。
【减数分裂间期】
在减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ之间有一个很短的间期(有的没有),但不进行DNA的复制。
【减数分裂Ⅱ】
减数分裂Ⅱ类似有丝分裂。
在此过程中,每个染色体的两条姐妹染色单体分开,分别移向两极,核膜重新形成,染色体复原成染色质,核仁重现。
随之进行胞质分裂。
减数分裂完成后,由一个二倍体原始生殖细胞产生出四个单倍体生殖细胞。
减数分裂产生的单倍体性细胞,受精后又产生二倍体合子,从而保持物种的遗传性。
同源染色体交换和非同源染色体重组导致配子的多样化,使后代产生变异和具有更强大的生活力。
【减数分裂与遗传变异】
在间期,DNA的准确复制是遗传信息准确传递的基础,出现差错的复制是生物变异的主要交叉和互换,非同源染色体在配子中的自由组合是三个核遗传规律的细胞学基础,后者会导致基因重组,是生物变异的重要等分开是细胞质遗传的细胞学基础。
【动物精子的形成】
哺乳动物的精子是在睾丸中形成的。
睾丸里的曲精管中含有大量的原始生殖细胞,叫做精原细胞。
每个精原细胞中的染色体数目都与体细胞的相同。
当雄性动物性成熟后,睾丸里的一部分精原细胞就开始进行减数分裂,经过两次连续的细胞分裂——减数第一次分裂核减数第二次分裂,就形成了成熟的生殖细胞——精子。
在减数第一次分裂的间期,精原细胞的体积略微增大,染色体进行复制,成为初级精母细胞。
复制后的每条染色体都含有两条姐妹染色单体,这两条姐妹染色单体并列在一起,由同一个着丝点连接着。
分裂期开始不久,初级精母细胞中最显著的变化是原来分散存在的同源染色体进行联会,形成四分体。
且四分体中的非姐妹染色单体之间常常发生交叉,互换一部分染色体。
随后,各同源染色体排列在细胞的赤道板山,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,配对的同源染色体彼此分离,分别向细胞的两极移动,成为新的两组染色体。
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的两极的同时,细胞分列为两个子细胞,一个初级精母细胞就分裂成两个次级精母细胞,完成减数第一次分裂。
减数第一次分裂结束后,紧接着开始减数第二次分裂。
在次级精母细胞中,每条染色体的着丝点分裂,两条姐妹染色单体也随着分开,成为两条染色体。
在纺锤丝的牵引下,这两条染色体分别向细胞的两极移动,并且随着细胞的分裂进入到两个子细胞中去。
这样在减数第一次分裂中形成的两个次级精母细胞,经过减数第二次分裂就形成了四个精细胞。
每个精细胞都含有数目减半的染色体。
精细胞再经过一系列复杂的形态变化,形成蝌蚪状的精子。
【动物卵细胞的形成】
哺乳动物卵细胞是在卵巢中形成的。
卵细胞的形成过程与精子的形成过程基本相同。
首先是卵原细胞增大,染色体进行复制,成为初级卵母细胞,然后,初级卵母细胞经过减数第一次分裂,形成一个大的细胞和一个小的细胞。
大的叫做次级卵母细胞,小的叫做第一极体。
接着,次级卵母细胞进行减数第二次分裂形成一个大的细胞和一个小的细胞,大的是卵细胞,小的是第二极体。
与此同时,第一极体也分裂成为两个第二极体。
这样,一个初级卵母细胞经过减数分裂后,就形成一个卵细胞和三个极体。
卵细胞和极体中都含有数目减半的染色体。
不久三个极体都退化消失了,结果一个卵原细胞经过减数分裂,只形成一个卵细胞。
【原始生殖细胞】
包括精原细胞和卵原细胞。
精(卵)原细胞是分化成精子(卵细胞)的原始生殖细胞。
在动物的精(卵)巢里,它们通过有丝分裂增殖,染色体数为2n,到一定程度则不再增殖,而是个体的滋长,核内进行染色体的复制,成为初级精(卵)母细胞。
【初级性母细胞】
包括初级精母细胞和初级卵母细胞。
精巢(卵巢)里的精(卵)原细胞不再进行有丝分裂,而是开始长大,核内进行染色体的复制,知道减数第一次分裂结束为止的一系列细胞,称为初级精(卵)母细胞。
【次级性母细胞】
包括次级精母细胞和次级卵母细胞。
一个初级精母细胞(染色体数为2n)经过减数第一次分裂后产生的两个细胞,称为次级精母细胞,染色体数为n。
一个初级卵母细胞(染色体数为2n)经过减数第一次分裂后产生的大型的细胞称为次级卵母细胞,染色体数为n。
小型的细胞称为第一极体。
【成熟生殖细胞】
成熟的雄性生殖细胞,一般形体小,数量大。
脊椎动物的精子是由精原细胞经过减数分裂后形成的精细胞经过变形而成,分化为头、颈、尾三部分。
头部主要由细胞核组成,头的前端有一个突起,由膜围裹,里面有溶酶体,为受精时穿透卵膜之用;颈部狭窄,有中心体和线粒体,由中心体生出鞭毛构成尾部。
【植物雄配子的形成】
在雄蕊的花药里有由胞原细胞发育的小孢子母细胞(花粉母细胞),小孢子母细胞经过减数分裂,形成四个单倍体的小孢子,后来这些小孢子各自分开,继续发育。
小孢子在发育过程中发生一次不均等的有丝分裂,形成两个大小不等的细胞,大的叫营养细胞,小的叫生殖细胞。
在花粉粒或萌发成的花粉管里,生殖细胞再进行一次有丝分裂,便形成了两个精子。
两个精子是由一个核经有丝分裂产生的,所含有的遗传物质相同。
由于精子是雄配子,所以花粉及萌发出的花粉管就是雄配子体。
【植物雌配子的形成】
在雌蕊子房的胚珠内有一个大孢子母细胞(胚囊母细胞),经过减数分裂可形成四个含单倍体的大孢子,其中靠近珠孔的三个消失,只有靠近合点(胚珠基部)的一个大孢子继续发育。
这个大孢子经过三次连续的核分裂,形成八个细胞核,具体过程是:
经第一次分裂后形成的两个核分别移向大孢子的两极,即珠孔端和合点端。
每一个核再经过两次有丝分裂,各形成四个核,并仍然在珠孔端和合点端,后来在珠孔端有三个核形成细胞,即一个卵细胞核两个助细胞,合点端也有三个核形成细胞叫反足细胞。
珠孔端和合点端各有一个核移向胚囊的中央,公共组成一个双核的细胞,叫做中央细胞。
其中每一个核叫做极核。
这时,胚囊就发育成熟了,它含有七个细胞八个核。
由于胚囊中有雌配子,所以称其为雌配子体。
【动物受精作用】
动物(包括人)受精作用是在雌性动物的输卵管内完成的。
动物的精子与卵细胞接触,两者迅速经历了一系列复杂且相互协调的作用后,最终融合成为受精卵(合子)的过程。
不同动物受精过程不尽相同,但基本步骤及其机理类似。
由于卵膜内有一种特异性的糖蛋白受体,可被精子顶体的结合蛋白所识别,两者相互作用,以保证精子与卵的特异性结合。
精子与卵表面接触或与卵膜分泌的物质相遇后,完成顶体反应。
然后,精子穿过卵膜,到达卵周隙,精子头部质膜与卵膜发生融合,随后诱导卵皮质反应,形成受精卵。
防止多精入膜现象,阻止其他精子的进入。
进入卵细胞的精子头部的雄核与卵细胞的雌核结合,形成受精卵核,使得受精卵核内染色体数目恢复为二倍体,保证了每种生物体细胞内染色体的数目恒定,使得物种得以保持相对的稳定性。
【植物双受精】
双受精现象是被子植物特有的受精方式,当花粉粒和胚囊成熟后,花即开放,进行传粉。
花粉落在雌蕊的柱头上,受到黏液的刺激萌发成花粉管。
花粉管沿花柱下行,经过珠孔进入到胚囊,然后花粉管末端开一小孔,管内的两个精子、营养细胞等物质一起泄入卵细胞和极核之间,其中的一个精子与卵细胞结合形成受精卵(2n),将来发育成胚,另一个精子进入中央细胞,先跟一个极核融合,再跟另一个极核融合,有时同时和两个极核融合,再一次完成受精作用,形成受精极核(3n)。
以后发育成胚乳,这就是双受精过程,而胚囊种的反足细胞和助细胞逐渐消失。
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