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普通生物學/細胞/有性生殖

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普通生物學 | 入門 | 細胞 | 遺傳學 | 分類 | 進化 | 組織與系統 | 額外材料


  • 僅限真核生物
  • 兩個單倍體基因組的融合
    • 受精 (= 合子)
    • 在多細胞生物中,由於卵子和精子的融合,形成新的個體
  • 植物
  • 動物
  • 減數分裂在生命週期的某個階段產生單倍體基因組

有性生活週期

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典型的動物生命週期

  • 減數分裂發生在性腺中的生殖細胞中,產生單倍體配子
  • 所有其他細胞都是體細胞
  • 世代交替
  • 性交

減數分裂

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  • 產生遺傳變異
  • 減數分裂: 2n 到 n
  • 在一次 DNA (染色體) 複製之後
  • 兩次核分裂 (通常也包括細胞分裂)
    • 減數分裂 I
  • 同源染色體的聯會
  • 同源染色體的分離
  • 減數分裂,2n 到 n
    • 減數分裂 II
  • 沒有染色體複製
  • 姐妹染色單體的分離
  • 形成 4 個單倍體 (n) 細胞
  • 兩次核分裂,通常兩次細胞分裂,只有一輪複製
  • 減數分裂 I
    • 前期: 聯會和交換
    • 中期
    • 後期: 染色體分離
    • 末期
  • 減數分裂 II (類似有絲分裂)
    • 前期
    • 中期
    • 後期: 姐妹染色體分離
    • 末期

減數分裂前期 I: 聯會

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  • 複製後的同源染色體完全排列
  • 聯會發生在同源染色體對的整個長度上
  • 染色體分離的關鍵
  • 聯會,交換
  • 細分為 5 個連續階段
  • 非姐妹染色單體之間的相互物理交換
  • 重組型別;混合母本和父本基因
  • 視覺證據: 交叉

微管和減數分裂後期 I

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  • 在前期,微管附著在著絲粒一側的動粒上
  • 中期檢查點確保正確附著
  • 磷酸化事件啟動運動活性並進入後期

減數分裂 II

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  • 在細胞學上類似於有絲分裂
    • 沒有先前的 DNA 複製
    • 染色單體分離並作為染色體移動到兩極
    • 產生 4 個單倍體細胞
  • 在動物中,這些細胞分化為配子
  • 在植物和許多其他生物體中,這些細胞透過有絲分裂分裂,之後在一段時間後形成配子

性別的演化

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  • 無性生殖: 所有後代在遺傳上與親本相同
  • 性別: 重組破壞了有利的組合
  • 那麼為什麼會有性別呢?
    • 許多假設
    • 修復遺傳損傷的影響?
  • 同樣多的粗線期修復和基因轉換
  • 一些原生生物在遇到壓力時會形成二倍體細胞
    • 重組破壞了有利於寄生蟲的基因組合,從而減少寄生?

性別的後果

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  • 重組: 產生遺傳多樣性
    • 交換
    • 獨立分配
  • 隨機受精
    • 配子的性質通常不反映配子中包含的基因的性質

參考文獻

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本文基於克利夫蘭州立大學 Paul Doerder 博士慷慨捐贈的筆記。

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