减数分裂

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减数分裂是有性繁殖生物体中产生配子的生殖细胞的一种特殊类型的细胞分裂,例如精子或卵细胞。它涉及两轮分裂,最终产生四个细胞,每条染色体只有一个拷贝(单倍体)。此外,在分裂之前,来自每条染色体父本和母本拷贝的遗传物质被交叉,在每条染色体上产生新的代码组合。稍后,在受精过程中,雄性和雌性减数分裂产生的单倍体细胞将融合,再次形成一个每个染色体都有两个拷贝的细胞,即受精卵。 导致非整倍体(染色体数量异常)的...
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减数分裂

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减数分裂是有性繁殖生物体中产生配子的生殖细胞的一种特殊类型的细胞分裂 ,例如精子或卵细胞。 它涉及两轮分裂,最终产生四个细胞,每条染色体只有一个拷贝(单倍体)。 此外,在分裂之前,来自每条染色体父本和母本拷贝的遗传物质被交叉,在每条染色体上产生新的代码组合。 稍后,在受精过程中,雄性和雌性减数分裂产生的单倍体细胞将融合,再次形成一个每个染色体都有两个拷贝的细胞,即受精卵

导致非整倍体(染色体数量异常)的减数分裂错误是已知的流产的主要原因,也是发育障碍最常见的遗传原因。

在减数分裂中,DNA 复制之后是两轮细胞分裂,产生四个子细胞,每个子细胞的染色体数量是原始母细胞的一半。 这两个减数分裂称为减数分裂 I 和减数分裂 II。 在减数分裂开始之前,在细胞周期的 S 期,每条染色体的 DNA 被复制,因此它由两个相同的姐妹染色单体组成,它们通过姐妹染色单体的内聚力保持在一起。 该 S 期可称为减数分裂前 S 期或减数分裂 S 期。 在 DNA 复制之后,减数分裂细胞立即进入称为减数分裂前期的延长的 G2 样阶段。 在此期间,同源染色体相互配对并进行基因重组,这是一个程序化的过程,其中 DNA 可能被切割然后修复,从而使它们能够交换一些遗传信息。  在大多数生物体中,这些连接可以帮助指导每对同源染色体在减数分裂 I 期间彼此分离,从而产生两个单倍体细胞,其染色体数量是母细胞的一半。

在减数分裂 II 期间,姐妹染色单体之间的凝聚力被释放,并且它们彼此分离,就像在有丝分裂期间一样。 在某些情况下,所有四种减数分裂产物都会形成配子,例如精子、孢子花粉。 在雌性动物中,四种减数分裂产物中的三种通常通过挤压进入极体而被消除,只有一个细胞发育成卵子。 由于在减数分裂过程中染色体数量减半,配子可以融合(即受精)形成二倍体受精卵,其中包含每条染色体的两个副本,一个来自父母双方。 因此,减数分裂和受精的交替循环使有性繁殖成为可能,连续几代人保持相同数量的染色体。 例如,二倍体人类细胞包含 23 对染色体,包括 1 对性染色体(总共 46 条),一半来自母系,一半来自父系。 减数分裂产生包含一组 23 条染色体的单倍体配子(卵子或精子)。 当两个配子(一个卵子和一个精子)融合时,产生的受精卵再次成为二倍体,母亲和父亲各贡献 23 条染色体。 这种相同的模式,但染色体数量不同,发生在所有利用减数分裂的生物体中。

减数分裂发生在所有有性繁殖的单细胞和多细胞生物(都是真核生物)中,包括动物、植物真菌。 它是卵子发生和精子发生的重要过程。

概览

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虽然减数分裂过程与更一般的细胞分裂过程有丝分裂有关,但它在两个重要方面有所不同:

减数分裂始于二倍体细胞,其中包含每条染色体的两个拷贝,称为同系物。 首先,细胞进行 DNA 复制,因此每个同系物现在都由两个相同的姐妹染色单体组成。 然后每组同源物相互配对并通过同源重组交换遗传信息,通常导致同源物之间的物理连接(交叉)。 在xxx次减数分裂中,同系物被纺锤体分离成子细胞。

减数分裂

然后细胞进行第二次分裂,中间没有一轮 DNA 复制。 姐妹染色单体被分离以分离子细胞以产生总共四个单倍体细胞。 雌性动物在这种模式上略有变化,产生一个大卵子和两个小极体。 由于重组,单个染色单体可以由母本和父本遗传信息的新组合组成,从而产生在遗传上不同于父母任何一方的后代。 此外,单个配子可以包括母系、父系和重组染色单体的分类。

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