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普通生物学/细胞/有性生殖

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普通生物学 | 入门 | 细胞 | 遗传学 | 分类 | 进化 | 组织与系统 | 额外材料


  • 仅限真核生物
  • 两个单倍体基因组的融合
    • 受精 (= 合子)
    • 在多细胞生物中,由于卵子和精子的融合,形成新的个体
  • 植物
  • 动物
  • 减数分裂在生命周期的某个阶段产生单倍体基因组

有性生活周期

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典型的动物生命周期

  • 减数分裂发生在性腺中的生殖细胞中,产生单倍体配子
  • 所有其他细胞都是体细胞
  • 世代交替
  • 性交

减数分裂

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  • 产生遗传变异
  • 减数分裂: 2n 到 n
  • 在一次 DNA (染色体) 复制之后
  • 两次核分裂 (通常也包括细胞分裂)
    • 减数分裂 I
  • 同源染色体的联会
  • 同源染色体的分离
  • 减数分裂,2n 到 n
    • 减数分裂 II
  • 没有染色体复制
  • 姐妹染色单体的分离
  • 形成 4 个单倍体 (n) 细胞
  • 两次核分裂,通常两次细胞分裂,只有一轮复制
  • 减数分裂 I
    • 前期: 联会和交换
    • 中期
    • 后期: 染色体分离
    • 末期
  • 减数分裂 II (类似有丝分裂)
    • 前期
    • 中期
    • 后期: 姐妹染色体分离
    • 末期

减数分裂前期 I: 联会

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  • 复制后的同源染色体完全排列
  • 联会发生在同源染色体对的整个长度上
  • 染色体分离的关键
  • 联会,交换
  • 细分为 5 个连续阶段
  • 非姐妹染色单体之间的相互物理交换
  • 重组类型;混合母本和父本基因
  • 视觉证据: 交叉

微管和减数分裂后期 I

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  • 在前期,微管附着在着丝粒一侧的动粒上
  • 中期检查点确保正确附着
  • 磷酸化事件启动运动活性并进入后期

减数分裂 II

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  • 在细胞学上类似于有丝分裂
    • 没有先前的 DNA 复制
    • 染色单体分离并作为染色体移动到两极
    • 产生 4 个单倍体细胞
  • 在动物中,这些细胞分化为配子
  • 在植物和许多其他生物体中,这些细胞通过有丝分裂分裂,之后在一段时间后形成配子

性别的演化

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  • 无性生殖: 所有后代在遗传上与亲本相同
  • 性别: 重组破坏了有利的组合
  • 那么为什么会有性别呢?
    • 许多假设
    • 修复遗传损伤的影响?
  • 同样多的粗线期修复和基因转换
  • 一些原生生物在遇到压力时会形成二倍体细胞
    • 重组破坏了有利于寄生虫的基因组合,从而减少寄生?

性别的后果

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  • 重组: 产生遗传多样性
    • 交换
    • 独立分配
  • 随机受精
    • 配子的性质通常不反映配子中包含的基因的性质

参考文献

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本文基于克利夫兰州立大学 Paul Doerder 博士慷慨捐赠的笔记。

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