减数分裂总结归纳(减数分裂小知识)(1)

减数分裂是配子形成的过程,仅在生殖细胞中发生。在减数分裂期间,DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体配子。染色体由个体的DNA分子和遗传物质组成,因此在生物的遗传和变异中起着重要作用。减数分裂中的细胞分裂涉及同源染色体和姐妹染色单体的分离。染色体是否可以正确重组和分离,决定了配子是否具有完整的遗传物质,可以通过受精传给下一代。这篇小文章将概述减数分裂的正常过程和染色体异常分离引起的非整倍性。

减数分裂涉及减数分裂I和减数分裂II

DNA和染色体在I期仅复制一次。在I期间的细胞称为原代配子细胞(primary gametocyte),同源染色体配对和同源重组发生在I期前期,同源重组的起始是Spo11和MRX复合体故意侵入导致DNA双链断裂,然后,其中一条链延伸并通过RAD51和DMC1侵入非姐妹染色单体,形成联会复合体(SC),使相互作用的染色单体的交换活性,侵入的链将延伸并将DNA缺口修复形成Holliday Junction,交界处称为chiasmata,它可以将两个染色体保持在一起沿着染色体迁移并产生更多的DNA混合区域,最后完成重组。

减数分裂总结归纳(减数分裂小知识)(2)

在中期I,同源对在中期板对齐。

在后期I,同源染色体随机分离并在纺锤丝的牵引下分别移至两个极,而姐妹染色单体则保持在一起。

在末期I,核仁和核膜被重整。细胞质分裂形成两个子细胞,称为次级配子细胞。

对于人类来说,到减数分裂I期末,细胞中的染色体就从双倍体变成了单倍体,由于减数分裂II期并不发生染色体复制,最后所形成的配子也是单倍体。

在前期II,凝聚的染色体聚集在纺锤体上。

在中期II,染色体移动到纺锤体的中间。

在后期II,着丝粒断裂,然后姊妹染色单体分离并分别移至两个极点,形成潜在的配子。

在末期II,两个细胞核形成并胞质分裂。

减数分裂总结归纳(减数分裂小知识)(3)

非整倍性

非整倍性是染色体水平上的突变,是由减数分裂过程中染色体的异常分离引起的。例如,人类中有23对染色体,通常总共有46条染色体,但对于非整倍性,染色体总数可能是47条。在人类中,非整倍性通常仅涉及一个染色体,并导致三体性和单体性形成。

引起染色体异常分离有这两种情况

1. 非分离(non-disjunction):这意味着染色体或姐妹染色单体在后期不能分离。它可以在减数分裂I和减数分裂II中同时发生。

当后期I发生非分离时,同源染色体无法分离。一个次级配子体细胞获得了成对的染色体,而另一个则没有。在减数分裂II之后,潜在配子中的染色体类型为二倍体,而其他两个潜在配子则没有。

减数分裂总结归纳(减数分裂小知识)(4)

当不分离发生在后期II时,着丝粒将姐妹染色单体固定在一起并移至一个极点。

减数分裂总结归纳(减数分裂小知识)(5)

2. 后期滞后(anaphase lag):这意味着由于纺锤体的故障,染色体或姐妹染色单体不能正确分离。染色体可能会分离,但是纺锤体的不正确形成使其无法正确地将染色体或染色单体迁移到极点。结果,染色体可能被分为错误的子细胞。

减数分裂总结归纳(减数分裂小知识)(6)

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