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第2章基因和染色體的關(guān)系第1節(jié)
減數(shù)分裂和受精作用(第1課時(shí))
一、有絲分裂回顧意義:是將親代細(xì)胞的染色體經(jīng)過(guò)復(fù)制一次(關(guān)鍵是DNA的復(fù)制)之后,細(xì)胞分裂一次,精確的平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。遺傳物質(zhì)DNA在細(xì)胞的親代和子代之間保持了遺傳的穩(wěn)定性間期前期中期后期末期子細(xì)胞
假如精子和卵細(xì)胞都是通過(guò)有絲分裂形成的,那么,子女體細(xì)胞中的染色體數(shù)目會(huì)發(fā)生變化嗎?
生殖細(xì)胞的形成不能通過(guò)有絲分裂的方式受精卵有絲分裂細(xì)胞分化受精作用精子卵細(xì)胞父親母親有絲分裂有絲分裂(46)(46)(46)(46)(92)(92)魏斯曼(A.Weismann,1834-1914)
德國(guó)動(dòng)物學(xué)家魏斯曼從理論上預(yù)測(cè):在精子和卵細(xì)胞成熟的過(guò)程中,必然有一個(gè)特殊的過(guò)程使染色體數(shù)目減少一半;受精時(shí),精子和卵細(xì)胞融合,染色體數(shù)目得以恢復(fù)正常。減數(shù)分裂這種使染色體數(shù)目減半的分裂方式——減數(shù)分裂精子卵細(xì)胞受精卵問(wèn)題探討生長(zhǎng)周期短繁殖快染色體少且易觀察容易飼養(yǎng)果蠅是遺傳學(xué)上常用的實(shí)驗(yàn)材料果蠅是蒼蠅嗎?在腐爛的水果周圍??煽吹斤w舞的果蠅在腐爛的水果周圍常可看到飛舞的果蠅。果蠅的生長(zhǎng)周期短,繁殖快,染色體少且容易觀察,是遺傳學(xué)上常用的實(shí)驗(yàn)材料。1.配子的染色體與體細(xì)胞的染色體有什么差別?配子的染色體數(shù)目是體細(xì)胞的染色體數(shù)目的一半。2.針對(duì)這幅圖,你還能提出什么問(wèn)題或猜想?問(wèn)題探討♀♂
體細(xì)胞
配子果蠅體細(xì)胞和配子染色體示意圖8條配子的染色體來(lái)自體細(xì)胞中每對(duì)染色體中的一條染色體。01減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂1.概念對(duì)象成熟生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比原始生殖細(xì)胞減少一半染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行有性生殖的生物時(shí)期特點(diǎn)結(jié)果場(chǎng)所有性生殖器官內(nèi)一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂2.幾個(gè)重要概念(1)同源染色體與非同源染色體減數(shù)分裂過(guò)程中配對(duì)的兩條染色體,形狀和大小一般相同,一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方。減數(shù)分裂過(guò)程中不配對(duì)的
兩條染色體,②
形狀和大小一般不相同。同源染色體非同源染色體一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂2.幾個(gè)重要概念2、姐妹染色單體和非姐妹染色單體指同一條染色體上的兩條染色單體,由染色體復(fù)制形成。復(fù)制指不是同一條染色體上的染色單體。姐妹染色單體非姐妹染色單體bacdAB例:a和b;c和d例:a和c;a和d;b和c;b和dA和B是一對(duì)同源染色體姐妹染色單體非姐妹染色單體一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂2.幾個(gè)重要概念(3)聯(lián)會(huì)、四分體和互換減數(shù)分裂過(guò)程中,同源染色體兩兩配對(duì)的現(xiàn)象。聯(lián)會(huì)四分體聯(lián)會(huì)后的每對(duì)同源染色體中,含有四條染色單體。1個(gè)四分體=
對(duì)同源染色體=
條染色體=
條染色單體=
DNA分子四分體124復(fù)制bacdAB4一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂2.幾個(gè)重要概念四分體中的非姐妹染色單體經(jīng)常發(fā)生纏繞,并交換相應(yīng)的片段的現(xiàn)象。(3)聯(lián)會(huì)、四分體和互換互換非姐妹染色單體習(xí)題鞏固
對(duì)同源染色體
對(duì)同源染色體
對(duì)同源染色體
對(duì)同源染色體
對(duì)同源染色體
對(duì)同源染色體2224001.填空題習(xí)題鞏固人:23對(duì)(46條)染色體形狀和大小各不相同,且在減數(shù)分裂過(guò)程中不配對(duì)的染色體非同源染色體2.判斷正誤:1、一條來(lái)自父方,一條來(lái)自母方兩條染色體一定是同源染色體
()2、形狀和大小相同兩條染色體,一定是同源染色體
()3、減數(shù)第一次分裂前期配對(duì)的兩條染色體一定是同源染色體
()4、同源染色體的形狀與大小一定相同
(
)××√×5、能夠相互配對(duì)的染色體一定是同源染色體
()6、對(duì)于雄性哺乳動(dòng)物來(lái)說(shuō),同源染色體只存在于生殖器官細(xì)胞中,而不
存在于其他體細(xì)胞
()7、果蠅體細(xì)胞在有絲分裂過(guò)程中會(huì)形成四分體
()√××習(xí)題鞏固ABCDaa′b′c′d′bcd(4)a與b′的關(guān)系?同源染色體非同源染色體姐妹染色單體同源染色體的非姐妹染色單體(1)A與B的關(guān)系?(2)A與C的關(guān)系?(3)a與a′的關(guān)系?3.簡(jiǎn)答題習(xí)題鞏固ABCDaa′b′c′d′bcd(1)此細(xì)胞中有
條染色體?
有
條染色單體?(2)此細(xì)胞中有
對(duì)同源染色體,
它們是
。(3)此細(xì)胞中
、
、
、
是非同源染色體。(4)這個(gè)細(xì)胞中有
個(gè)四分體,
它們是
。482A與B、C與DA與C2A與B、C與DA與DB與CB與D4.簡(jiǎn)答題一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂2.幾個(gè)重要概念(4)基因BbCcDDAA相同基因:等位基因:非等位基因:復(fù)等位基因:在一對(duì)同源染色體的相同位置上,控制著相同性狀的基因。如AA,DD在一對(duì)同源染色體的相同位置上,控制著相對(duì)性狀的基因。如Bb,Cc①位于非同源染色體上的基因,如AD。②位于同源染色體上的非等位基因,如Ab。若同源染色體上同一位置上的等位基因的數(shù)目在兩個(gè)以上,稱為復(fù)等位基因。如控制人類A、B、O血型的IA、IB、i三個(gè)基因。一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、精子的形成過(guò)程雄性生殖器官(人和其他哺乳動(dòng)物:睪丸;其他動(dòng)物:精巢)1、場(chǎng)所:精原細(xì)胞(2N)精細(xì)胞有絲分裂減數(shù)分裂雄性原始生殖細(xì)胞:精原細(xì)胞
雌雄原始生殖細(xì)胞:卵原細(xì)胞2、過(guò)程:(原始雄性
生殖細(xì)胞)變形精子(N)曲細(xì)精管精原細(xì)胞2N
精原細(xì)胞是通過(guò)減數(shù)分裂形成的(
)
×精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子染色體復(fù)制
減數(shù)分裂Ⅰ
減數(shù)分裂Ⅱ變形減數(shù)分裂減數(shù)分裂前課本P19一、減數(shù)分裂的過(guò)程間期減數(shù)分裂Ⅰ變形初級(jí)精母細(xì)胞精原細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞精細(xì)胞精子減數(shù)分裂Ⅱ精原細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅱ減數(shù)分裂Ⅰ間期精子精細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞染色體復(fù)制同源染色體分離同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體(非姐妹染色單體交換片段)變形著絲粒分裂姐妹染色單體分離減數(shù)分裂變形一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、精子的形成過(guò)程一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、精子的形成過(guò)程精原細(xì)胞(原始生殖細(xì)胞)初級(jí)精母細(xì)胞DNA復(fù)制減數(shù)分裂前的間期a、細(xì)胞體積
;b、染色體
(
的復(fù)制和有關(guān)
的合成);c、DNA含量
,染色單體形成,染色體數(shù)目
。增大復(fù)制DNA蛋白質(zhì)加倍不變特點(diǎn)染色體數(shù)目DNA數(shù)目染色單體數(shù)目2n2n
4n0
4n一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、精子的形成過(guò)程初級(jí)精母細(xì)胞精原細(xì)胞::特點(diǎn):1.DNA復(fù)制(染色體復(fù)制)2.有關(guān)蛋白質(zhì)的合成3.細(xì)胞的適度生長(zhǎng)減數(shù)分裂前的間期1.形成過(guò)程:中心體復(fù)制/倍增
——間期中心體
移向
兩極
——
前期DNA復(fù)制,
DNA數(shù)
加
倍
染色體復(fù)制,染色體數(shù)不加倍染色質(zhì)一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ前期a、染色質(zhì)→
;b、
消失,
出現(xiàn);c、
兩兩配對(duì)即聯(lián)會(huì),形成
;d、四分體中的
之間可能發(fā)生局部的互換。染色體數(shù)目染色單體數(shù)目DNA數(shù)目特點(diǎn)2n4n4n染色體核膜、核仁紡錘體同源染色體四分體非姐妹染色單體1對(duì)同染色體,1個(gè)四分體減數(shù)分裂Ⅰ前期有絲分裂前期1對(duì)同染色體,不聯(lián)會(huì),沒有四分體初級(jí)精母細(xì)胞膜仁消失現(xiàn)兩體(兩消兩現(xiàn))一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、精子的形成過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ中期減數(shù)分裂Ⅰ中期有絲分裂中期染色體的著絲粒排列在赤道板上a、同源染色體排列在赤道板的
。特點(diǎn)染色體數(shù)目染色單體數(shù)目DNA數(shù)目2n4n4n兩側(cè)初級(jí)精母細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ后期a、
彼此分離,非同源染色體
,分別移向細(xì)胞兩極。b、著絲粒
,染色體數(shù)目
。特點(diǎn)染色體數(shù)目染色單體數(shù)目DNA數(shù)目2n4n4n減數(shù)分裂Ⅰ后期有絲分裂后期同源染色體自由組合不分裂不變著絲粒分裂,染色體數(shù)目加倍初級(jí)精母細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)分裂Ⅰ末期減數(shù)分裂Ⅰ末期a、
消失,
重新出現(xiàn)。b、
分離,并分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中。c、染色體數(shù)目
,染色單體數(shù)目
,DNA數(shù)目
。特點(diǎn)2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞核膜、核仁紡錘體同源染色體減半減半染色體數(shù)目DNA數(shù)目染色單體數(shù)目減半2nn4n2n4n2n均等分裂次級(jí)精母細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程次級(jí)精母細(xì)胞①染色體分別到達(dá)兩極,并逐漸進(jìn)行去凝集。紡錘體消失,核仁、核膜重現(xiàn),形成兩個(gè)子細(xì)胞核。同時(shí),隨著染色體分離并向兩極移動(dòng),細(xì)胞質(zhì)也開始分裂,形成兩個(gè)間期子細(xì)胞,持續(xù)時(shí)間一般較短,有的僅作短暫停留。②細(xì)胞進(jìn)入末期后,不是完全回復(fù)到間期階段,而是立即準(zhǔn)備進(jìn)行減數(shù)第二次分裂。減數(shù)分裂Ⅰ末期精原細(xì)胞減數(shù)分裂I次級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂Ⅰ的主要特征:1.(前期)同源染色體聯(lián)會(huì),形成四分體;
四分體中的非姐妹染色單體可以發(fā)生交叉互換;2.(后期)同源染色體分離,非同源染色體自由組合,分別移向細(xì)胞兩極。間期染色體復(fù)制一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂的過(guò)程特點(diǎn)減數(shù)分裂Ⅱ和有絲分裂的染色體行為變化十分相似。區(qū)別在于:有絲分裂
同源染色體;減數(shù)分裂Ⅱ
同源染色體。a、
消失,
出現(xiàn)染色體數(shù)目染色單體數(shù)目DNA數(shù)目減數(shù)分裂Ⅱ前期n2n2n減數(shù)分裂Ⅱ前期有絲分裂前期有無(wú)核膜、核仁紡錘體減數(shù)分裂Ⅰ與減數(shù)分裂Ⅱ之間通常沒有間期,或者間期時(shí)間很短,染色體不再?gòu)?fù)制。染色體散亂分布在細(xì)胞中次級(jí)精母細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ中期特點(diǎn)染色體數(shù)目染色單體數(shù)目DNA數(shù)目n2n2n減數(shù)分裂Ⅱ中期a、染色體的著絲粒排列在
上赤道板有絲分裂中期次級(jí)精母細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ后期減數(shù)分裂Ⅱ后期有絲分裂后期a、著絲粒
,姐妹染色單體分離,并分別移向細(xì)胞兩極。b、染色體數(shù)目
,DNA數(shù)目
,染色單體數(shù)目變?yōu)?/p>
。特點(diǎn)染色體數(shù)目DNA數(shù)目染色單體數(shù)目n2n2n2n00暫時(shí)加倍分裂不變細(xì)胞質(zhì)均等分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)分裂Ⅱ末期減數(shù)分裂Ⅱ末期精細(xì)胞a、
消失,
重新出現(xiàn)。b、2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞分裂成
個(gè)精細(xì)胞c、染色體數(shù)目
,DNA數(shù)目
。特點(diǎn)核膜、核仁紡錘體減半減半染色體數(shù)目2nnDNA數(shù)目2nn染色單體數(shù)目04均等分裂均等分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程精細(xì)胞變形精細(xì)胞的變形對(duì)受精作用有什么意義?變形后的精子具備了游向卵細(xì)胞并進(jìn)行受精作用的能力。不屬于減數(shù)分裂過(guò)程精子精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞(減數(shù)分裂Ⅰ)次級(jí)精母細(xì)胞(減數(shù)分裂Ⅱ)精細(xì)胞精子精子形成的全過(guò)程圖解復(fù)制減數(shù)分裂過(guò)程中染色體數(shù)目的減半發(fā)生在減數(shù)分裂Ⅰ1.染色體復(fù)制時(shí)期:4.姐妹染色單體消失時(shí)期:減數(shù)分裂Ⅰ
間期3.染色體數(shù)目的減半時(shí)期:減數(shù)分裂Ⅰ末期2.染色體聯(lián)會(huì)時(shí)期:減數(shù)分裂Ⅰ前期減數(shù)分裂Ⅱ后期減數(shù)分裂過(guò)程中變化時(shí)期:5.DNA數(shù)目減半時(shí)期:減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ末期原因:同源染色體分離,并分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程1個(gè)精原細(xì)胞(染色體數(shù):2n)1個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞(染色體數(shù):2n)2個(gè)(2種)次級(jí)精母細(xì)胞(染色體數(shù):n)4個(gè)(2種)精細(xì)胞(染色體數(shù):n)間期:染色體(DNA)復(fù)制、細(xì)胞體積增大前期:聯(lián)會(huì)、四分體(互換)中期:各對(duì)同源染色體排在赤道板兩側(cè)(四分體)后期:同源染色體分離,非同源染色體自由組合末期:細(xì)胞質(zhì)分裂后期:著絲粒分裂,姐妹染色單體分離4個(gè)(2種)精子(染色體數(shù):n)變形減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂課堂小結(jié)減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ同源染色體著絲粒變化染色體主要行為染色體數(shù)目DNA數(shù)目染色單體數(shù)無(wú)有,分離不分裂分裂著絲粒分裂,姐妹染色單體分開①同源染色體聯(lián)會(huì);②四分體中非姐妹染色單體發(fā)生
互換;③同源染色體分離,非同源染色
體自由組合2n→n(減半)2n→4n→2n0→4n→2nn→2n→n(不減半)2n→n2n→0課堂小結(jié)
減數(shù)分裂的概念有性生殖成熟生殖細(xì)胞分裂兩次一半花藥睪丸真核生物課本P22一、減數(shù)分裂的過(guò)程1.同源染色體的形狀、大小
不一定
相同2.形狀、大小相同的兩條染色體不一定是同源染色體3.有絲分裂過(guò)程中存在同源染色體。4.聯(lián)會(huì)形成四分體是減數(shù)分裂Ⅰ特有的現(xiàn)象,有絲分裂過(guò)程中
不進(jìn)行聯(lián)會(huì),不存在四分體5.能夠聯(lián)會(huì)的染色體一定是同源染色體
易錯(cuò)提醒一、減數(shù)分裂的過(guò)程一、減數(shù)分裂的過(guò)程三、卵細(xì)胞的形成過(guò)程卵泡卵細(xì)胞人的卵巢卵細(xì)胞放大圖2-4人的卵巢(橫切面)示意圖和卵細(xì)胞的電鏡照片卵巢中有許多發(fā)育程度不同的卵泡,卵泡中央的一個(gè)細(xì)胞會(huì)發(fā)育成卵細(xì)胞卵原細(xì)胞卵細(xì)胞減數(shù)分裂卵原細(xì)胞有絲分裂1.形成場(chǎng)所:卵巢精子形成過(guò)程卵細(xì)胞形成過(guò)程精原細(xì)胞卵原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體減數(shù)分裂Ⅰ細(xì)胞質(zhì)均等分裂細(xì)胞質(zhì)不均等分裂次級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體精細(xì)胞精子卵細(xì)胞第二極體減數(shù)分裂Ⅱ精子形成過(guò)程卵細(xì)胞形成過(guò)程細(xì)胞質(zhì)均等分裂細(xì)胞質(zhì)均等分裂細(xì)胞質(zhì)不均等分裂不久就退化消失卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞卵細(xì)胞第一極體第二極體減數(shù)分裂Ⅰ減數(shù)分裂Ⅱ不久,三個(gè)極體就退化消失。2.過(guò)程
卵細(xì)胞獲得較多細(xì)胞質(zhì),可為受精后形成的受精卵和早期胚胎發(fā)育提供足夠的物質(zhì)和能量課本P22一、減數(shù)分裂的過(guò)程三、卵細(xì)胞的形成過(guò)程2.過(guò)程課本P22一、減數(shù)分裂的過(guò)程三、卵細(xì)胞的形成過(guò)程卵原細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體卵細(xì)胞第二極體第二極體第二極體間期減Ⅰ減Ⅱ減數(shù)分裂前減數(shù)分裂退化消失一、減數(shù)分裂的過(guò)程比較精子和卵細(xì)胞形成過(guò)程的異同卵細(xì)胞形成過(guò)程精子形成過(guò)程精原細(xì)胞初級(jí)精母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞第一極體卵原細(xì)胞均
等
分
裂:初級(jí)/次級(jí)精母細(xì)胞、第一極體不均等分裂:初級(jí)/次級(jí)卵母細(xì)胞一、減數(shù)分裂的過(guò)程3.精子與卵細(xì)胞形成過(guò)程的差異項(xiàng)目精子形成過(guò)程卵細(xì)胞形成過(guò)程部位睪丸卵巢原始生殖細(xì)胞精原細(xì)胞卵原細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的分裂方式分裂結(jié)果是否變形1個(gè)精原細(xì)胞→4個(gè)精細(xì)胞1個(gè)卵原細(xì)胞→1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)極體變形不需變形(退化消失)均等分裂不均等分裂和均等分裂精子與卵細(xì)胞形成過(guò)程中細(xì)胞分裂圖像分析ABCD判斷依據(jù):細(xì)胞質(zhì)分配不均等有同源染色體初級(jí)卵母細(xì)胞(B)無(wú)同源染色體次級(jí)卵母細(xì)胞(D)均
等有同源染色體初級(jí)精母細(xì)胞(A)無(wú)同源染色體次級(jí)精母細(xì)胞或極體(C)1個(gè)卵原細(xì)胞(染色體數(shù):2n)1個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞(染色體數(shù):2n)1個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞+1個(gè)第一極體(染色體數(shù):n)1個(gè)卵細(xì)胞+3個(gè)第二極體(染色體數(shù):n)間期:染色體復(fù)制、細(xì)胞體積增大前期:聯(lián)會(huì)、四分體(非姐妹染色單體互換)中期:同源染色體排列在赤道板兩側(cè)后期:同源染色體分離(非同源染色體自由組合)末期:形成2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞著絲粒分裂,姐妹染色單體分離1個(gè)1種卵細(xì)胞(染色體數(shù):n)減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂減數(shù)分裂前的間期課堂小結(jié)習(xí)題鞏固1.請(qǐng)寫出下列各細(xì)胞的名稱:A:
、B:
、C:
、D:
。初級(jí)精母細(xì)胞初級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)卵母細(xì)胞次級(jí)精母細(xì)胞或極體一、減數(shù)分裂的過(guò)程判斷減數(shù)分裂中的細(xì)胞類型一、減數(shù)分裂的過(guò)程判斷性別細(xì)胞水平①減數(shù)分裂Ⅰ時(shí)細(xì)胞質(zhì)均等分裂→雄性;②減數(shù)分裂Ⅰ、減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)細(xì)胞質(zhì)不均等分裂→雌性;③減數(shù)分裂Ⅱ時(shí)細(xì)胞質(zhì)均等分裂→無(wú)法判斷性別染色體水平(XY型性別決定生物)①存在同源染色體,有一對(duì)染色體大小形態(tài)不同,則為雄性;②存在同源染色體,每對(duì)染色體大小形態(tài)都相同,則為雌性習(xí)題鞏固2.(2021·福建高考)有同學(xué)用下列示意圖表示某兩棲類動(dòng)物(基因型為
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