细胞分裂
细胞分裂使生长、修复和生殖成为可能,分为有丝分裂,产生两个相同的二倍体细胞,用于生长和修复,以及减数分裂,产生四个基因各异的单倍体配子,用于有性生殖。
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细胞为何分裂
内容标准6.1介绍细胞分裂,即一个细胞分裂成新细胞的过程。它出于三个原因而至关重要:生长(生物体增加细胞数目以变大)、修复(替换受损或老化的细胞)以及生殖(产生新的生物体或配子)。
染色体相关术语
- 染色质,存在于未分裂细胞核中、松散卷曲的DNA与蛋白质形式。
- 染色体,在细胞分裂前由染色质紧密卷曲、浓缩形成的结构,在显微镜下可见。
- 姐妹染色单体,一条染色体经DNA复制产生的两个相同副本,在着丝点处连接。
- 同源染色体,一对染色体,分别来自父母双方,在相同位置携带相同性状的基因。
- 二倍体(2n),含有两套完整染色体(分别来自父母双方)的细胞;大多数体细胞是二倍体。
- 单倍体(n),只含有一套完整染色体的细胞;配子是单倍体。
有丝分裂与减数分裂的比较
| 特征 | 有丝分裂 | 减数分裂 |
|---|---|---|
| 发生位置 | 体细胞 | 生殖器官,产生配子 |
| 分裂次数 | 一次 | 两次(减数分裂I和II) |
| 产生的子细胞 | 2个二倍体细胞 | 4个单倍体细胞 |
| 子细胞的遗传内容 | 与亲代细胞相同 | 基因各异 |
| 主要目的 | 生长与修复 | 有性生殖 |
如何考查
本标准的题目常要求你说出细胞分裂的目的,根据染色体数目区分二倍体细胞与单倍体细胞,或以表格或简答形式比较有丝分裂与减数分裂。之后在回答有关有丝分裂和减数分裂的问题时,你也须准确使用染色单体、着丝点和同源染色体等术语。
染色体数目为何在生殖中很重要
减数分裂把染色体数目减半,因此二倍体亲代细胞产生单倍体配子。受精随后把两个单倍体配子结合,使合子恢复二倍体数目,合子再通过有丝分裂生长为新个体。
这种减半至关重要。若配子是二倍体,染色体数目会在每次受精时加倍,并一代比一代增多。
减数分裂还产生遗传变异,因为它所形成的配子并不相同,而有丝分裂产生的细胞则是亲代细胞的精确副本。
考试风格例题
题目。在人体中,一个体细胞含有46条染色体。
(a) 说出人类配子中的染色体数目,并说出产生配子的细胞分裂类型。(b) 解释配子为何必须是单倍体。
(c) 说出受精时形成的合子中的染色体数目。(d) 除产生配子外,说出减数分裂的结果与有丝分裂不同的一点。
参考答案。(a) 人类配子有23条染色体,由减数分裂产生。
(b) 配子必须是单倍体,这样两个配子在受精时融合,才能恢复二倍体数目;若配子是二倍体,染色体数目就会每一代加倍。(c) 合子有46条染色体,即二倍体数目。
(d) 减数分裂产生基因各异的子细胞,而有丝分裂产生与亲代细胞基因相同的细胞(或:减数分裂产生四个单倍体细胞,有丝分裂产生两个二倍体细胞)。
练习题
试一试。一个细胞分裂产生四个子细胞,每个子细胞的染色体数目是亲代细胞的一半,且彼此在基因上各不相同。
(a) 说出这种细胞分裂的类型。(b) 说出它在体内发生的部位。
(c) 说明子细胞是二倍体还是单倍体。
考试提示
关键术语
- 有丝分裂,产生两个基因相同二倍体细胞的分裂。
- 减数分裂,产生四个基因各异单倍体细胞的分裂。
- 染色体,携带基因、由DNA与蛋白质构成的结构。
- 二倍体,含有两套完整染色体(2n)的细胞。
- 单倍体,含有一套完整染色体(n)的细胞。
来源:SRC-DSKP-EN
常见问题
为什么生物体需要细胞分裂?
二倍体细胞与单倍体细胞的基本区别是什么?
什么是同源染色体?它在减数分裂中为何重要?
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