5.1 减数分裂的模拟

用模型解释许多生物学现象时，这些现象就会变得易于理解。在这个模拟实验中，你将使用模型去重复减数分裂的过程。

实验材料：

红色和兰色的橡皮泥，一大张纸，

4根2厘米长的软铁丝

第一部分   基本的减数分裂

步骤

1、用橡皮泥做两个兰色和两个红色的染色单体，每个长6厘米，像铅笔那么粗细。

2、再做4个染色单体，每种颜色两个，各长10厘米。

3、把同样的两个染色单体成对并排放置。用铁丝代表着丝粒。在两个长6厘米红色染色单体的中部用一根铁丝扎起来，这代表减数分裂开始时已完成复制的一条染色体。用同样的方法作出其他三条已复制染色体的模型。

4、  一大张纸上画出一个足够大的纺锤体，使之能够容下你所作出的4条染色体。假定纺锤体和染色单体已形成，核膜已消失。

5、让两条6厘米长的染色体配对，使着丝点毗邻。让两条10厘米长的染色体也配对。假定每对染色体中红色的那条来自于雌性亲本，与之配对的兰色染色体来自于雄性亲本。把两对染色体在纺锤体的赤道板（中部）上排列，红色的染色体放在一边，兰色的染色体放在另一边。

6、抓住着丝粒把配对的两条染色体拉向纺锤体的相反的两极。一旦染色体移到了两极，减数分裂的第一次分裂就完成了。

7、在这张纸上再画两个纺锤体。这两个纺锤体应该以第一次分裂中的纺锤体的每一极为中心，且与第一个纺锤体垂直。现在，你的模型已准备进行减数分裂的第二次分裂。

8、把来自每一极的染色体在每一个新纺锤体的赤道板上排列。解开每条染色体上的着丝粒。抓住每一个染色单体上原先被着丝粒扎起处，把染色单体拉向各自纺锤体的相反的极。尽量一次移动所有的染色单体，像在活细胞中发生的那样。最后，在你所得到的每一群染色体的外围划一个圆圈，这代表形成了新的细胞。

思考与讨论

（1）减数分裂开始时有多少个细胞？减数分裂结束时形成了多少个细胞？

（2）减数分裂开始时细胞内有多少条染色体？减数分裂结束时形成的每个细胞中有多少条染色体？

（3）减数分裂结束后形成的细胞称为什么？

（4）减数分裂结束时你所作成的细胞中只包含红色染色体的有几个细胞？只包含兰色染色体的有几个细胞？

第二部分  染色体位置的影响

步骤

9、生活着的细胞是三维的。当染色体在赤道板上排列时，尽管红色的染色体（来自雌性亲本）可能排在一边，而兰色的染色体（来自雄性亲本）可能排在另一边，但是同等的组合机会也同样存在，即一条红色的和一条兰色的染色体排列在同一边。仍像实验开始时那样扎起染色单体，重新回到步骤6，在赤道板上排列染色体时让每边都各有一条兰色的和一条红色的染色体，然后再逐步完成减数分裂的全过程。

思考与讨论

1．  这些配子与你先前作成的配子有什么不同？

2．  从后代的遗传性变异角度讲，这产生了什么差别？

3．  如果染色体是三对而不是两对，那么将会产生多少种不同类型的配子？

第三部分  交换的影响

步骤

10、再重新装配你作成的染色体。为表示交换，可把相互配对的两条染色体的各一个染色单体的同样的一小部分橡皮泥互换。在整个实验过程中，由于橡皮泥的颜色不同，互换部分一直清晰可见。

11、照步骤6中的做法，把成对的染色体排列在纺锤体的赤道板上，然后再逐步完成减数分裂的全过程。

思考与讨论

1．  你作成了多少种不同类型的配子？和班上其他同学作成的配子相比，你作出的配子有什么不同？

2．  概括来讲，你认为在形成配子的过程中，交换对不同类型配子的数量有何影响？

3．  在交换中实际上是染色单体之间的什么进行了互换？

4．  用模型展现一个过程有哪些优点？

5．  用模型如何增加了你对减数分裂过程的理解？

6．  该模型有哪些不足？