本文目录一览:
- 1、减数分裂的概念是什么
- 2、减数分裂的概念是什么?
- 3、减数分裂的概念
- 4、减数分裂原理
减数分裂的概念是什么
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。性细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。
重点:减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式,
不同于有丝分裂和无丝分裂,减数分裂仅发生在生命周期某一阶段,它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。减数分裂过程中染色体仅复制一次,细胞连续分裂两次,两次分裂中将同源染色体与姐妹染色单体均分给子细胞,使最终形成的配子中染色体仅为性母细胞的一半。受精时雌雄配子结合,恢复亲代染色体数,从而保持物种染色体数的恒定。
减数分裂过程中同源染色体非姐妹染色单体间发生交换(基因重组),使配子的遗传多样化,增加了后代的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段;在减数分裂过程中,通过同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换,非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换,增加了基因变异种类,增加了群体的遗传多样性,为自然选择提供更多原材料……
减数分裂的概念是什么?
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。生殖细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂(Meiosis) 范围是进行有性生殖的生物;时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。
减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式,不同于有丝分裂和无丝分裂,减数分裂仅发生在生命周期某一阶段,它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合,恢复亲代染色体数,从而保持物种染色体数的恒定。
减数分裂的概念
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式,不同于有丝分裂和无丝分裂。性细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,制造出单倍体细胞,每条染色体源自于其亲代细胞。 这个过程会发生在所有以有性生殖进行繁殖的单细胞或多细胞真核生物体内,包括动物、植物、以及真菌 。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。
作用概述
减数分裂过程中同源染色体和非姐妹染色单体间发生交换(基因重组),使配子的遗传多样化,增加了后代对环境的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种类染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂不仅是保持物种遗传物质稳定传递的手段;在减数分裂过程中,通过同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换(联会),非同源染色体的自由组合以及四分体中非姐妹染色体的部分片段的交叉互换,增加了基因变异种类,增强了群体的遗传多样性,为自然选择提供更多原材料……
主要分类
概述
减数分裂(Meiosis)过程是DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的精子和卵子,通过受精作用又恢复二倍体(或多倍体)的过程,减数分裂过程中非同源染色体及非姐妹染色单体间发生交换,使配子的遗传多样化,增加了后代的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制,而且也是物种适应环境变化不断进化的机制。
减数分裂可分为三种主要类型:
配子减数分裂
配子减数分裂(gametic meiosis),也叫终端减数分裂(terminal meiosis),其特点是减数分裂和配子的发生紧密联系在一起。在雄性脊椎动物中,一个精原细胞变为初级精母细胞后发生减数分裂,过程是:由初级精母细胞复制分裂产生2个次级精母细胞,2个次级精母细胞又一次进行分裂,过程中不进行DNA复制,总共形成4个精细胞。精细胞在经过一系列的变态发育,形成成熟的精子。在雌性脊椎动物中,一个卵母细胞经过复制减数第一次分裂形成1个第一极体(较小,第一极体通常不分裂为两个第二极体)和1个次级卵细胞(较大),次级卵母细胞分裂形成一个卵细胞(较大)和一个第二极体(较小),总共形成一个卵细胞和两个极体(最后只留下一个卵细胞,两个极体退化)。
孢子减数分裂
孢子减数分裂(sporic meiosis),也叫中间减数分裂(intermediate meiosis),(居间减数分裂)见于植物和某些藻类。其特点是减数分裂和配子发生没有直接的关系,减数分裂的结果是形成单倍体的配子体(小孢子和大孢子)。小孢子再经过两次有丝分裂形成包含一个营养核和两个雄配子(精子)的成熟花粉(雄配子体),大孢子经过三次有丝分裂形成胚囊(雌配子体),内含一个卵核、两个极核、3个反足细胞和两个助细胞。
合子减数分裂
合子减数分裂(zygotic meiosis),也叫初始减数分裂(initial meiosis),仅见于真菌和某些原核生物,减数分裂发生于合子形成之后,形成单倍体的孢子,孢子通过有丝分裂产生新的单倍体后代。此外某些生物还具有体细胞减数分裂(somatic meiosis)现象,如在蚊子幼虫的肠道中,有一些由核内有丝分裂形成的多倍体细胞(可高达32X),在蛹期又通过减数分裂降低了染色体倍性,增加了细胞数目。减数分裂由紧密连接的两次分裂构成。通常减数分裂I分离的是同源染色体,所以称为异型分裂(heterotypic division)或减数分裂(reductional division)。减数分裂II分离的是姐妹染色体,类似于有丝分裂,所以称为同型分裂(homotypic division)或均等分裂(equational division)。和有丝分裂一样为了描述方便将减数分裂分为几个主期和几个亚期。
减数分裂原理
减数分裂(meiosis)是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中,DNA复制一次,细胞连续分裂两次,结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,故称为减数分裂,又称成熟分裂(maturation division)。减数分裂的结果是形成单倍体(n)配子。减数分裂的全过程划分为4个阶段:间期Ⅰ、减数分裂Ⅰ、间期Ⅱ和减数分裂Ⅱ。
分裂过程
(一)间期Ⅰ
间期Ⅰ是原始生殖细胞进入减数分裂之前的物质准备阶段,这一阶段完成后由原始生殖细胞成为生殖母细胞。与有丝分裂间期相比,间期Ⅰ同样也包括G1、S和G2期,细胞在这一阶段的代谢活动也同样是进行物质积累和DNA复制。
不同之处:①S期明显延长,一般认为是由于每单位长度DNA复制单位的启动数量减少所致;②此期只完成99.7%的DNA复制,其余0.3%在第一次减数分裂前期的偶线期完成。
(二)减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅰ即第一次减数分裂,包括前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ。遗传物质的交换与重组等变化主要发生在这个过程。
1.前期Ⅰ
第一次减数分裂的前期染色体变化比较复杂,经历时间比较长。根据染色体的形态变化可以划分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期5个亚期。
细线期(leptotene stage):染色质逐渐凝集成光镜下可见的细长染色体丝,DNA虽已复制,但分辨不出染色单体的双线结构。由于小区域浓缩的结果,染色体细丝上有许多粒状结构,称为染色粒(chromomere)。此期染色体端部与核膜紧密相连,这样有利于同源染色体配对。核仁及核均膨大。
偶线期(zygotene stage):
成对的同源染色体开始配对,这一过程称为联会(synapsis),并形成联会复合体(synaptonemal complex)。联会一般是从靠近核膜的一端开始,或者在染色体全长的若干位点上同时进行。联会复合体是在两条同源染色体间沿长轴形成的一种蛋白质的非永久性复合结构,包括侧体结构和中央结构,介导同源染色体的配对、联会和重组。电镜下显示组成联会复合体的一对同源染色体每一条仅一侧有动粒,另一侧无动粒并产生特殊的侧体结构。侧体通过对同源染色体之间的彼此识别起作用,使随机分布在核中的同源染色体相互配对,两个侧体之间立即形成中央结构,像拉锁一样使同源染色体紧密相连。联会复合体是同源染色体配对过程中产生的临时性结构,在进入第一次减数分裂中期之前消失。
由于同源染色体联会的结果,使每对染色体形成一个紧密相伴的二价体(bivalent)。但此时染色体细长,看不清数目。
粗线期(pachytene stage):
染色体进一步螺旋化,明显变粗变短。光镜下可见细胞中有n个二价体,每一条染色体都由两条染色单体构成,因此,二价体又称四分体(tetrad)。每条染色体的两条染色单体之间互称为姐妹染色单体,同源染色体的染色单体之间互称为非姐妹染色单体。在粗线期,非姐妹染色单体的相对位置之间可发生片段互换,称交换(crossing over),可使同源染色体之间的基因产生部分重新组合,即重组(recombination)。
双线期(diplotene stage):
染色体进一步缩短,联会复合体解体。同源染色体开始分离,使交换后的染色体之间出现交叉(chiasma)。一般认为,交叉是非姐妹染色单体之间发生了交换的表现,随着时间的推移,交叉点向末端移动的现象称为交叉端化。人和许多动物的双线期经历时间比较长。如人的卵母细胞在五个月胎儿已达双线期,至12~50岁的排卵年龄期间,卵子的生成一直停留在双线期。
终变期(diakinesis):
染色体变得更加短粗,交叉渐移至两端,核仁、核膜消失,纺锤体开始形成。
2.中期Ⅰ
二价体排列在赤道面上,形成赤道板。纺锤体形成,纺锤丝微管与着丝粒区的动粒相连,一对同源染色体的动粒朝向两极。此期二价体仍有交叉联系着。
3.后期Ⅰ
二价体中的两条同源染色体彼此分开,在纺锤丝的牵引下,分别向两极移动。后期Ⅰ完成时,每一极只获得每对同源染色体中的一条(n),即二分体(dyad)。因此经过减数分裂Ⅰ,染色体由2n数目减为n,这时的每条染色体是由两条染色单体组成的,所以,从DNA含量来看它们并没有减半。由于粗线期中同源染色体非姐妹染色单体之间发生了交换,所以,每条染色体的姐妹染色单体上的DNA组成并不完全相同。此过程父源或母源的染色体向哪一极移动是随机的。
4.末期Ⅰ
二分体移至两极后,染色体解旋伸展,核仁重新形成,核膜重建,同时进行细胞质分裂形成两个子细胞,每个子细胞各具有几个二分体,即n个复制了的染色体。在大多数生物类型中没有末期Ⅰ,而由后期Ⅰ直接进入第二次减数分裂的前期。
(三)间期Ⅱ
间期Ⅱ为完成第一次减数分裂后与第二次减数分裂细胞前的短暂间期,没有DNA合成。
(四)减数分裂Ⅱ
过程与有丝分裂基本相同,主要是间期Ⅰ复制的姐妹染色单体彼此分离。包括前、中、后、末四个时期。
前期Ⅱ:
每个二分体凝缩,中心体向两极移动,组装纺锤体,核膜消失。
中期Ⅱ:
二分体通过着丝粒与纺锤丝连结,排列形成赤道板。
后期Ⅱ:
着丝粒纵裂,姐妹染色单体分离,并移向两极,每一极各含有n个单分体(monad),即n条染色体。
末期Ⅱ:
各染色体移至两极后解旋伸展,核膜重新组装,核仁重现。纺锤体消失,细胞质分裂
经过上述两次连续分裂,形成4个子细胞,每一子细胞的染色体数目只有母细胞的一半,即形成了单倍体的生殖细胞(n)。雌雄生殖细胞结合(受精),使染色体数目恢复为二倍体(2n),这便是新生命的开始。