减数分裂

高中生物一种确定性的二倍体减数分裂:此前进行过一次 DNA 复制,同源染色体的排列方向彼此独立,并可选择是否发生一次两条染色单体间的交换

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关于此实验

确定同源染色体对的排列方向,并比较连续两次分裂的产物。第一次分裂时同源染色体分离;第二次分裂时姐妹染色单体分离。可选择在两个连锁基因座之间发生交换,以展示在没有额外一轮 DNA 复制的情况下,重组染色单体如何与亲本型染色单体同时出现。

学习目标

  • 区分同源染色体分离与姐妹染色单体分离。
  • 追踪一次复制和两次分裂过程中的 DNA 变化。
  • 了解同源染色体的取向和指定的交换如何关联到配子的等位基因字符串。

使用方法

  1. 1检查复制后的减数第一次分裂前期,并为每对同源染色体选择一种取向。
  2. 2在 AB 和 ab 这一对中启用一次交换,然后推进到第一次分裂。
  3. 3继续进行减数第二次分裂,并检查全部四个最终产物。
  4. 4关闭交换,改选另一种染色体对取向后重复实验,并记录等位基因字符串。

模型

两次分裂过程中的DNA分配
n对同源染色体各自独立的排列方向选择

假设

  • 在第一个快照中,DNA 复制已经完成。在追踪的系统中,DNA 总量始终为 4C,每个最终单倍体产物为 1C。
  • 第一对携带 AB 和 ab。选定的交换会在来自两条同源染色体的各一条染色单体之间互换远端位点,从而产生两条重组染色单体。其他染色体对携带 C/c 和 D/d。
  • 取向模式是确定性的,每对有两种选择。不考虑染色体丢失、突变、基因转换和多次交换。选定的交换是一个事件,而不是测得的重组概率。

在课堂上试试这个实验

  1. Q1为什么第一次减数分裂和第二次减数分裂之间没有S期?
  2. Q2为什么同源染色体对中的四条染色单体只有两条参与交换?

常见问题

2ⁿ是指这一次减数分裂会产生那么多个细胞吗?

不是。它表示多次减数分裂中可能出现的同源染色体排列模式数量。一次模拟的减数分裂会产生四个产物。

为什么一次交换后会出现两个AB亲本型产物和两个重组型产物?

只有两条非姐妹染色单体交换选定的片段。另两条保留原有的组合。