itslabtime.com

生物学 · 遗传·基因表达

减数分裂与遗传多样性

减数分裂通过两次分裂,在DNA复制一轮后,减少染色体组的数量。 交叉互换和自由组合产生遗传多样性的生殖细胞。

相关实验:减数分裂与多样性 →
减数分裂与多样性
减数分裂与多样性实验场景 →

意义与机制

减数分裂在第一步中,同源染色体分离,而在第二步中,姐妹染色单体分离。与有丝分裂不同,减数分裂产生单组染色体的细胞。

交叉互换发生在同源染色体之间,改变了遗传信息的组合。每个同源染色体对分离的方式,也为配子多样性做出了贡献。

关系与条件

不考虑交叉互换,仅通过自由组合,可以产生 2ⁿ 种染色体组合,其中 n 代表同源对的数量。 经过一次 DNA 复制和两次细胞分裂。

分别计算染色体数量、DNA含量,以及染色体组的数量。模拟中的少量染色体数量,展示了过程,但并非物种的实际染色体数量。

观察实验中需要注意的事物

减数分裂过程中,同源染色体在第一阶段分离,姐妹染色单体在第二阶段分离。自由组合和交叉互换产生多样性。

如有丝分裂实验中,通过计数着丝点来确定染色体数目,DNA含量与G1 DNA = 2 相对。在减数分裂I结束时,表格报告一个子细胞。在没有核膜的情况下,核内值是未定义的。交叉互换发生在同源染色体一对中,选择的两个非姐妹染色单体的之间,一次。位置、颜色和时间仅为示例,遗传图距离和分裂错误已不包括。

关键关系与符号

DNA复制,2次分裂 → 生殖细胞 n=2, DNA=1

符号及公式中使用的单位
符号含义单位
n二倍染色体数目个
2ⁿ不包括交叉互换的组合数量种

工作实例

什么是基于 2n=4 和 G1 DNA=2的一个配子?

DNA 经过一次复制,然后进行两次分裂。在减数分裂I,同源染色体分离,而在减数分裂II,姐妹染色单体分离。配子 n=2, DNA=1。

常见误解

  • 减数第 1 次分裂后,染色体组数虽然减少,但每条染色体仍可包含两条染色单体。

通过实验探索这个概念

参考文献

OpenStax · 生物学 2版 (英文)