高二生物：怎样理解减数分裂?

减数分裂的三种类型
进行有性生殖的生物,它们的减数分裂有三种类型:合子减数分裂,配子减数分裂和居间减数分裂.
1.合子减数分裂 部分低等植物(如衣藻、团藻、丝藻、水绵和轮藻等),在进行有性生殖时,合子刚一萌发就进行减数分裂,所以这类植物的减数分裂叫做合子减数分裂.
2.配子减数分裂 绝大部分动物和人类以及部分低等植物(如马尾藻、鹿角菜、墨角藻、海松藻和各种硅藻等)是在产生配子时进行减数分裂的,所以这类生物的减数分裂叫做配子减数分裂.
3.居间减数分裂 全部的高等植物(苔藓植物、蕨类植物和种子植物)以及部分的低等植物(如石莼等)的减数分裂,既不是在合子萌发时进行的,也不是在产生配子时进行的,而是在产生孢子的过程中进行的,所以这类植物的减数分裂叫做居间减数分裂.
减数分裂与有丝分裂的比较
与有丝分裂相比,减数分裂具有两个显著的特点:一是减数分裂要连续进行两次细胞分裂,但是,染色体只复制一次,结果,分裂后形成的细胞里只含有单倍数的染色体,即染色体数目减少了一半,而有丝分裂则是染色体复制一次,细胞也分裂一次,分裂后所形成的细胞中染色体的数目没有变化(图5-7)二是减数分裂中染色体的变化情况,主要出现在第一次细胞分裂之中,并且前期比有丝分裂的前期更为复杂.
在减数第一次分裂的前期,同源染色体要相互配对,形成四分体,并且四分体中的非姐妹染色单体间常发生交叉、互换.这是基因重组的来源之一.
减数分裂中的两次细胞分裂之前的间期有一个重要的区别,就是在减数第一次分裂前的间期,染色体的复制已经完成.在减数第二次分裂前的间期没有进行染色体的复制.在不同的生物中,减数第二次分裂之前的间期的长短是不同的,有些生物具有短暂的间期,而有些生物则在末期结束以后,立即进入前期Ⅱ.
受精
两性生殖细胞成熟以后,精子与卵相遇,精子入卵并与卵结合时,所引起的一系列复杂的变化称为受精.动物的受精过程包括顶体反应、卵的激活、精卵融合等主要阶段.
顶体反应 绝大多数动物卵的外周都有卵膜(包括卵黄膜、透明带、放射冠等),主要成分是黏蛋白或黏多糖.当精子与卵外周的卵膜接触时,就与卵膜上的糖蛋白产生特异性的结合.这种结合能够激发精子产生顶体反应:顶体前面的部分质膜消失,顶体内所含的水解酶被释放出来.在这些酶的作用下,精子穿过透明带等,附着在卵黄膜的一定部位上.
卵细胞的激活 精子一旦与卵接触,能够激发卵本身发生一系列的激活变化.这些变化包括皮层反应、透明带反应等.卵黄膜的下面是皮层,皮层中含有大量的皮层颗粒.皮层反应发生在精子与卵黄膜融合的时候,它是指从融合点开始,皮层颗粒破裂,内含物外排,由此波及到整个皮层.透明带反应是指皮层颗粒的外排物与透明带一起形成受精膜的过程.这些反应起到阻止多个精子进入卵内和激发卵进一步发育的作用.
精卵融合 精子头部进入卵的细胞质以后,迅速膨大,并且出现核仁,形成核膜.精子和卵的细胞核相互靠近,有些动物的这两个核融合成一个,如海胆有些动物的这两个核不融合,而是相互并列,核膜消失,仅染色体组合在一起,形成受精卵的染色体组,这样就完成了受精作用,如哺乳类.