减数分裂 – 3B Scientific Cell Division II Chart, Meiosis User Manual
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减数分裂,或者叫做成熟分裂,是细胞分裂的一种特殊类型。根据生物体或者细胞类型的不同,减
数分裂需要的时间可能会是几天或者几年,减数分裂最终会导致性细胞的产生(配子)。通过减数
分裂,每个前体细胞会产生四个配子。一般而言,有两种类型的配子。大的,不动的细胞被称为卵
细胞或者卵母细胞,而小的,运动的细胞叫做精子或者精母细胞。
卵细胞是在卵巢中,由前体细胞经减数分裂形成。人类的卵细胞在胚胎的时候(妊娠3到8个月的时
候)已经开始发育成熟,但是,细胞会保持在减数分裂的中间相,直到个体达到性成熟。从那时
起,一些未成熟的卵细胞就会在激素的控制下,在规律的间期完成减数分裂。达到性成熟的时候,
人类精子就会在睾丸中有规律地开始变得成熟。在此情况下,一次完整的减数分裂大概是20-24天。
通常,体细胞(如配子的前体细胞)包含两倍的(二倍体)染色体组,其中的一半来源于母亲,而
另一半来源于父亲。
因此,染色体中会存在两个副本,就像一对同源染色体。
与之形成对比的,配子只包括一个单个的(单倍体)染色体组。换句话说,卵细胞与精子只是包括
父亲或者母亲的一半的遗传信息,因此,当两个细胞在一起的时候,就能够形成一个完整的带有二
倍体染色体组分的新细胞(受精卵)。
因此,减数分裂的目的就是为了将配子前体细胞正常的二倍体染色体组减少为单倍体的补体,从而
建立任何有性生殖的基础。减数分裂另一个更进一步的功能是为了将遗传信息混合。这是通过如下
两个机制完成:
1. 母亲和父亲的同源染色体随机分配到生成的生殖细胞中
2. 同源染色体之间基因的互换(基因重组)
(这两种机制的基本程序将在下面各个阶段中有描述)。
人类的单倍体中,有23对同源染色体,单个同源染色体的随机分配会造成2
23
, 即8.4 x 10
6
种不同基因
变化的可能性。通过同源染色体之间的基因互换,变化的数量会进一步的升高。
在减数分裂之前,前体细胞是处于分裂间期的,分裂间期是指在两个细胞(有丝分裂或者减数分
裂)分裂之间的时期。
分裂间期包括3个阶段:
•
G
1
相(合成前期) 细胞生长的阶段。
•
S 相 (合成期) 在这一阶段,中心粒与DNA(去氧核糖核酸)已经开始复制。
•
G
2
相(合成后期) 这个阶段是从分裂相中分离出的DNA合成的末尾。而且,中心粒的复制也是在
这个阶段完成。
减数分裂,是在分裂间期后的一个阶段,包括两个连续的成熟分裂(减数分裂的),中间还被一个
短的、特殊的分裂间期所分割(分裂间期)。
与有丝分裂一样,在每一个减数分裂中,都分化为几个分裂阶段:
第一减数分裂:
•
前期 I (4个小部分: 细线期、偶线期、粗线期、带有终变期的双线期)。
•
中期 I
•
后期 I
•
末期 I
•
胞质分裂 I
分裂间期
第二减数分裂:
•
前期 II
•
中期 II
•
后期 II
•
末期 II
•
胞质分裂 II
减数分裂
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