帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次获得教学奖项

Patrick已经教AP生物学14年了,是多个教学奖项的获得者。

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减数分裂

帕特里克Roisen
帕特里克Roisen

作为教育学。斯坦福大学,
多次获得教学奖项

Patrick已经教AP生物学14年了,是多个教学奖项的获得者。

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减数分裂是一种产生配子的细胞分裂。在减数分裂,细胞进行两次分裂。的结果减数分裂是由一个二倍体细胞产生四个单倍体细胞,每个单倍体细胞包含一个二倍体细胞一半的染色体数量和一半的遗传物质。减数分裂与有丝分裂有许多相似的机制。的各个阶段减数分裂包括前期I、中期I、后期I和末期I,其次是前期II、中期II、后期II和末期II。

有一种形式的细胞分裂叫做减数分裂这种细胞分裂在生物体进行有性繁殖时被使用。就像我刚才说的,它的正确发音是减数分裂但我发现我自己的科学研究和我教学生的时候很多时候他们很难听出有丝分裂和减数分裂的区别。真核细胞分裂的两种基本类型。所以我为自己和我的学生找到了一种方法来帮助他们听出细微的差别因为有丝分裂是用来进行细胞分裂产生两个相同的细胞。我在这里强调了I。有丝分裂用于细胞分裂,产生两个相同的细胞核。

现在是减数分裂,注意到少了一个t吗?这是拼写m-e-i-o-s-i-s。所以我稍微强调一下e,因为减数分裂可以用于有性生殖产生配子,比如精子或卵子,它们可以用来生育后代因为你减少了染色体的数量。你会听到这里的e,这可以帮助你记住有丝分裂和减数分裂之间的重要区别。

让我们再深入一点。整个过程是这样的,你从一个二倍体细胞开始,这些细胞有一对同源染色体一个来自母亲一个来自父亲,你必须创造出单倍体细胞。配子像精子或卵子。所以在减数分裂的过程中你从一个二倍体细胞开始。在人类细胞中,这是一个有46条染色体的细胞有4个单倍体细胞,精子或卵子有23条染色体。

减数分裂分为两部分,巧妙地命名为减数分裂1和减数分裂2。减数分裂1是减数分裂的关键部分因为这是DNA重组的阶段。在这个过程中,你将父亲的第17号染色体的一部分与母亲的第17号染色体交换,这个过程叫做交叉。还有同源染色体的分离。这就是产生配子产生所必需的单倍体细胞的原因。减数分裂2只是把组成染色体的染色单体分离出来。看起来很像有丝分裂,我最后会讲到。

让我们来看看减数分裂的简单解释。这里我们可以看到一个正常的细胞。假设这是一个细胞的生物,只有两条染色体与46个人类或110年卷心菜,我认为。那太拥挤。我们从这两个开始。

在间期,也就是接近结束的时候,你会经历细胞周期的一个过程叫做s期,复制DNA现在我们的染色体都是由两个分子或DNA染色单体组成的。在减数分裂1的过程中,将它们配对然后分离这些同源染色体。在减数分裂2阶段,我们的配子在这里每条染色体只有一个拷贝而不是在起始细胞中有两个。

现在让我们更深入地看看。这里是间期细胞。你可以看到DNA仍然以染色质的形式展开。现在我们进入前期1阶段。这是关于有丝分裂和减数分裂你们会注意到的事情之一。不同步骤的名称非常相似。有丝分裂从前期开始,减数分裂从前期开始但是你必须加上1或2。否则,像我这样的生物老师会坐下来说,哈哈,你错了,如果你错过了一个或两个关键,就会在你的试卷上扣分。

在减数分裂前期1核膜破裂。我们看到我们的染色质变成了可见的染色体形式我们开始了这个叫做交叉的过程其中有部分同源染色体交换。

这里的染色体数量是4。我们在这个细胞中有4条染色体我们可以看到有两条小的同源染色体和两条大的同源染色体。按照惯例,蓝色代表爸爸的DNA红色代表妈妈的DNA。

在前期1之后我们有中期1。中期是指他们处于中间阶段的时候。在中期1我们有同源染色体在细胞中间排列。现在我们要做的非常重要的一步就是我们要在中间排成一排。我们会看到这里,这是中期1。我们看到染色体对排成一列,然后同源染色体分离。这些小分子和其他小分子分开了。这个大家伙和那个大家伙是分开的。这是后期1,它们分离。

最后在末期1,我们看到核膜开始改变我们会发生胞质分裂将两个子细胞分开。通常情况下,你会经历一个叫做减数分裂间期的过程这是两个新细胞中的DNA稍微松动这样你就可以摆脱控制减数分裂下一步所需的基因,减数分裂2。

所以减数分裂2看起来很像有丝分裂所以我们有前期1。核膜再次破裂,我们收紧任何在减数分裂间期染色质形式中被松开的染色体纺锤体纤维开始形成并附着在染色体上。

在中期2部分,我们现在沿着细胞中间的中期板排列我们的染色体这次我们不需要做任何同源染色体配对。在后期2,它们彼此分离然后在末期2和细胞质分裂中我们结束了细胞核的重组现在我们有了减数分裂所需要的四个子细胞。这些会形成精子或卵子或任何需要的细胞。

现在,我们将在YouTube上观看一个视频,它将展示整个过程,它真的会帮助你看到,这不是他们从一个步骤跳到下一个步骤的事情。这是一个持续的过程。让我们把这个全屏打开,然后开始。

这里我们看到我们的细胞这里我们看到DNA内部的细胞核开始收紧,这意味着我们处于前期1。所以我们开始看到我们的两个大的和。所以我们的染色体数量是6。三对同源染色体。所以在聚集的过程中,DNA会被交换。现在在这种情况下,这个图被擦掉了当膜分解的时候这里会让颜色发生变化。但在现实中,物理上交换了他们DNA结构的一部分。在这里我们可以看到每条染色体的着丝粒,纺锤体纤维的附着点。

现在纺锤体纤维已经附着了它们把染色体对,同源染色体对拉到细胞的中间通常被称为中期板。一旦他们在那里,我们将进入后期1。我们现在处于中期1。我们现在进入后期1,我们分离同源染色体。此时,每条染色体仍然由两条染色单体组成。我们现在开始细胞质分裂我们将开始在末期1改造核膜。在这种情况下,艺术家选择不这样做。

现在我们开始减数分裂2。我们从前期2开始。我们开始把纺锤体纤维连接到染色体上我们移动到中间。这是中期2。我们在后期2将它们分离一旦它们在新细胞的两极我们开始在末期2和细胞质分裂中改造细胞核现在我们有4个细胞每个细胞的染色体数量是起始细胞的一半。减数分裂的对吧?

如果我们回到这张幻灯片,我想快速地给你们看一下有丝分裂和减数分裂之间的比较来帮助你们强调一些关键的区别。因为我知道很多时候我们生物老师喜欢问问题,比较和对比减数分裂和有丝分裂。我还会向你们展示另一个非常常见的陷阱问题。很多时候我们生物老师喜欢展示这样或那样的细胞然后问,这是细胞分裂的哪个阶段?

我们要寻找的是一对对染色体。如果你看到它们成对成对,这里有一条双线,而不是一条线,这意味着这是减数分裂。有丝分裂中没有这种双配对。记得有丝分裂吗,你从一定数量的染色体开始1 2 3 4条染色体在这里,我有1 2 3 4条染色体在这里。如果他们告诉你染色体的数量,一个特定细胞的正常染色体数量是4或6或22,然后在最后你会写上同样的数字,4 6或22。这是有丝分裂。

如果他们告诉你正常的数是4,然后他们给你看这个,最后只有两个,这就是减数分裂。有丝分裂就是制造两个相同的细胞,减数分裂就是减少染色体的数量这样就能创造出配子,比如精子或卵子它们的染色体数量就会减少。

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