減數分裂

減數分裂 概述

減數分裂是指有性生殖的個體在形成生殖細胞過程中發生的一種特殊分裂方式。減數分裂是進行有性生殖的生物,在產生成熟生殖細胞時進行的染色體數目減半的細胞分裂。在減數分裂過程中,染色體只複製一次,而細胞分裂兩次。減數分裂的結果是,成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。減數分裂過程中同源染色體間發生交換,使配子的遺傳多樣化,增加了後代的適應性,因此減數分裂不僅是保證生物種染色體數目穩定的機制,也是物種適應環境變化不斷進化的機制。 

減數分裂分裂過程

減數分裂可以分為兩個階段: 
(一)減數第一次分裂
1.前期
這一時期發生在核內染色體複製已完成的基礎上。根據染色體的形態,可分為5個階段:
(1)細線期:細胞核內出現細長、線狀染色體,細胞核和核仁體積增大。每條染色體含有兩條姐妹染色單體,僅在著絲點處連接。
(2)偶線期:又稱配對期。細胞內的同源染色體兩兩側面緊密相進行配對,這一現象稱作聯會。由於配對的一對同源染色體中有4條染色單體,稱四分體。
(3)粗線期:染色體連續縮短變粗,同時,四分體中的非姐妹染色單體之間發生了DNA的片段交換,從而導致了父母基因的互換,產生了基因重組,但每個染色單體上仍都具有完全相同的基因。
(4)雙線期:發生交叉的染色單體開始分開。由於交叉常常不止發生在一個位點,因此,染色體呈現V、X、8、O等各種形狀。
(5)終變期:染色體變成緊密凝集狀態並向核的周圍靠近。以後,核膜、核仁消失,最後形成紡錘體。
2.中期
各成對的同源染色體雙雙移向細胞中央的赤道板,著絲點成對排列在赤道板兩側,細胞質中形成紡錘體。
3.後期
由紡錘絲的牽引,使成對的同源染色體各自發生分離,並分別移向兩極。
4.末期
到達兩極的同源染色體又聚集起來,重現核膜、核仁,然後細胞分裂為兩個子細胞。這兩個子細胞的染色體數目,只有原來的一半。重新生成的細胞緊接著發生第二次分裂。
(二)減數第二次分裂
減數第二次分裂與減數第一次分裂緊接,也可能出現短暫停頓。染色體不再複製。每條染色體的著絲點分裂,姐妹染色單體分開,分別移向細胞的兩極,有時還伴隨細胞的變形。
1.前期
染色體首先是散亂地分佈於細胞之中。而後再次聚集,核膜、核仁再次消失,再次形成紡錘體。
2.中期
染色體的著絲點排列到細胞中央赤道板上。註意此時已經不存在同源染色體了。
3.後期
每條染色體的著絲點分離,兩條姊妹染色單體也隨之分開,成為兩條染色體。在紡錘絲的牽引下,這兩條染色體分別移向細胞的兩極。
4.末期
重現核膜、核仁,到達兩極的染色體,分別進入兩個子細胞。兩個子細胞的染色體數目與初級精母細胞相比減少了一半。




減數分裂臨床意義

減數分裂具有重要的生物學意義。通過減數分裂導致了有性生殖細胞(配子)的染色體數目減半,而在以後發生有性生殖時,兩個配子相結合,形成合子,合子的染色體重新恢復到親本的數目。因此,減數分裂是有性生殖的前提,是保持物種穩定性的基礎。同時,在減數分裂過程中,由於同源染色體發生聯會、交叉和片段互換,從而使同源染色體上父母本的基因發生重組,為後代的遺傳變異奠定了基礎。