中学生物百科(25)

2019-05-02 09:59:26

减数分裂
(meiosis)又称成熟分裂。有性生殖的生物,产生生殖细胞过程中一种
染色体数目减半的细胞分裂。是所有真核细胞生物有性生殖中生殖细胞形成
时进行的一种特殊形式的有丝分裂,其二倍体的原始生殖细胞染色体复制一
次之后,要经过两次细胞分裂,结果子细胞(即生殖细胞)所含的染色体数
目比亲代细胞减少一半,故称减数分裂。通过减数分裂使染色体数目减少,
从体细胞的2 倍(2n)变为配子中的单倍(n),保证了染色体数目在世代交
替中的相对恒定。减数分裂过程中染色体发生重组,增加变异,大大增强生
物对环境的适应能力。其过程为:
前减数分裂期 相当于减数分裂前的间期,也可分为g1,s 和g2 期。不
同的是s 期特别长,如蝾螈的s 期由原来的12 小时增长到10 天。另一特点
是减数分裂前s 期只合成全部染色体dna 的99.7%,其余的0.3%在偶线期
合成。g2 期是细胞由有丝分裂向减数分裂发展的转变时期。
第一次减数分裂 第一次减数分裂可分为前期ⅰ,中期ⅰ,后期ⅰ,末
期ⅰ。
前期ⅰ持续时间长,结构变化复杂,通常又可分为细线期、偶线期、粗
线期、双线期和终变期。
细线期:第一次分裂开始时,染色体浓缩为细长的细线,但相互间往往
难以区分,虽然染色体已在减数分裂前的间期时复制,每一染色体应该已有
两个染色单体,但在细线期的染色体上还看不到双重性。每条染色体的两端
通过附着板和核被膜相连。
偶线期:两个同源染色体这时开始配对,这种配对称为联会。同源染色
体在两端靠近核膜部位先行靠扰配对,或在染色体的各不同部位开始配对,
配对最后扩展到染色体的全长,形成联会复合物。这时期有残余的0.3%dna
合成。由于同源染色体中一条染色体是由二条染色单体组成,故每一配对的
结构有四条紧密结合在一起的染色单体,称之为四分体。由染色体水平
来考虑称之为二价体,因为每对是由二条同源染色体组成。
粗线期:两条同源染色体的联会完成,细胞就进入粗线期,粗线期要维
持几天。在这时期可发生同源染色体间的互换。
双线期:联会消失开始于双线期,此期联会复合体解体,二价体的两条
同源染色体彼此拉开,此时可见到同源染色体间的一个或多个交叉点,这些
交叉点标志着交换的发生部位,因此一般认为交叉是交换的结果。
终变期:交叉随着时间逐渐减少并向两端移动,简称端化。此期染色体
螺旋化程度更高,表现更为粗短。交叉的端化仍旧继续进行,这时核仁和核
被膜开始消失,纺锤体开始形成,双价体开始向赤道板移动。
中期ⅰ 核被膜的破裂为前期ⅰ向中期ⅰ转化的标志。纺锤体侵入核
区,分散于核中的四分体开始向纺锤体的中部移动。最后染色体排列在细胞
的赤道板上,不同于有丝分裂的是,四分体上有四个着丝点,一侧纺锤体只
和同侧的二个着丝点相连。同源染色体的着丝粒分居赤道面两侧。
后期ⅰ 由于着丝点丝的牵引,同源染色体分开,分别移向细胞的两极。
每极的染色体数比母细胞减少一半,这就是实际上的减数分裂。
末期ⅰ与减数间期 核膜和核仁重新形成,细胞质分裂,形成两个子细
胞。有的生物没有末期ⅰ,由后期ⅰ直接进入前期ⅱ或中期ⅱ。在减数分裂ⅰ和减数分裂ⅱ之间有一很短的间期,但不进行dna 合成。在自然界中,有
的生物也没有间期存在。
第二次减数分裂 第二次减数分裂与有丝分裂过程基本相同,可分为
前、中、后、末各期。在此过程中,每个染色体的两条染色单体分开,分别
移向两极,核膜重新形成,染色体去凝集复原成染色质,核仁重现。随之进
行细胞质分裂。减数分裂完成后,由一个二倍体的原始生殖细胞产生出四个
单倍体生殖细胞。减数分裂产生的单倍体性细胞,受精后又产生二倍体合子,
从而保持了物种的遗传性。

碱基配对
(basepairing)核酸链间腺嘌呤和尿嘧啶(rna)或胸腺嘧啶(dna)以
及鸟嘌呤和胞嘧啶的专一氢链结合。碱基配对是dna 和rna 双螺旋结构的基
础,也是复制、转录作用的依据。分子杂交技术就是根据碱基配对的原理设
计的。碱基配对后形成碱基对(basepair,bp),常用作dna 分子的量度,
如人类的线粒体dna 为16569bp 。配对的碱基互称互补碱基
(complementarybase),若一条核酸链的碱基序列与另一条核酸链的碱基序
列反平行配对,则二者互称互补链(complementarystrand),如与rna 互补
的dna 称互补dna(cdna)。