【知识点详解】
1. 减数分裂的基本过程:减数分裂是生物体产生生殖细胞时进行的一种特殊细胞分裂方式,主要包括减数第一次分裂和减数第二次分裂。在减数第一次分裂中,同源染色体会发生联会形成四分体,并在后期发生分离,但着丝点不分裂。着丝点分裂发生在减数第二次分裂后期,导致姐妹染色单体分开。
2. 四分体时期的特点:在这个时期,每对同源染色体含有4个DNA分子(即2个染色体,每个染色体有2个姐妹染色单体)。因此,在四分体时期,细胞内染色单体、染色体和核DNA分子数分别是84(42对染色单体)、42(21对同源染色体)和84。
3. 赤道板时期的特征:染色体着丝点排列在赤道板时,通常处于减数第一次分裂中期或减数第二次分裂中期。此时,细胞中可能存在同源染色体(减一中期),一定存在姐妹染色单体,但核DNA数目与体细胞相同,而非2倍。
4. 红绿色盲基因的遗传:红绿色盲是由X染色体上的隐性基因控制的遗传病。男性患者(X^bY)的初级精母细胞中会含有2个红绿色盲基因(X^bX^b),而女性患者(X^bX^b)的初级卵母细胞中则含有4个红绿色盲基因。
5. 卵细胞形成过程中的基因重组:在减数分裂过程中,同源染色体会发生交叉互换,导致基因重组。图示中甲细胞可能为初级卵母细胞,乙细胞可能处于减数第二次分裂后期,其中的染色体易位可能是基因重组的结果。卵细胞可能携带aB、ab、Ab或AB四种基因型之一。
6. 有丝分裂与减数分裂的区别:有丝分裂后期,每一极的染色体是相同的;联会发生在减数分裂过程中,减数第二次分裂中期的染色体大小形态可能相同;减数第二次分裂后期,由于同源染色体已经分离,移向两极的染色体大小形态可能不同。
7. 有丝分裂、减数分裂和受精作用的作用:联会只发生在减数分裂,着丝点分裂发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期;初级卵母细胞只进行减数分裂;非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期;有丝分裂中期和减一中期染色体数目相同,核DNA数目也相同。
8. 生殖周期的理解:受精卵具有最高的全能性;精子和卵细胞各提供一半的DNA,共同构成受精卵的遗传信息;减数分裂产生的配子与体细胞相比,染色体数目减半,而有丝分裂则保持不变。
9. 蚕豆花蕾减数分裂观察:雌蕊的卵细胞形成过程更适合观察减数分裂;不能持续观察一个细胞的整个减数分裂过程,因为细胞在显微镜下会死亡;提高视野亮度应调节光圈或反光镜,而非粗准焦螺旋;通过移动装片可以在周围细胞中寻找不同分裂时期的细胞。
10. 细胞增殖分析:①表示单倍体植株,体细胞中一般含有1个染色体组;②表示二倍体雄性动物的减数第一次分裂中期;③表示二倍体雌性动物的次级卵母细胞,产生过程中可形成1个四分体;含有染色单体的时期是减一前期、减一中期和减一后期,图中①表示减一前期,②表示减一中期,③表示减二后期,时期Ⅱ对应的是减一中期。
11. 猪的减数分裂异常分析:图1显示减数分裂过程中染色体数目减半;减一后期同源染色体分离,非同源染色体自由组合。图2显示异常情况,异常配子①③可能是由于染色体不分离造成的。
总结:
减数分裂是生物产生生殖细胞的关键过程,涉及同源染色体联会、分离以及染色单体的分配。在这一过程中,染色体数目减半,基因可能发生重组,导致后代的遗传多样性。受精作用则使染色体数目恢复到体细胞水平,维持物种的遗传稳定性。此外,减数分裂的异常可能导致遗传疾病的发生。