減數分裂
2024-10-11 01:51:08
作者: 特倫斯·艾倫
減數分裂是一種生殖分裂。通過減數分裂,多細胞生物可以產生具有單份DNA(單倍體)的特殊細胞——配子(gametes),並通過與另一配子融合的方式產生具有正常的雙份DNA(二倍體)的細胞(合子),進而形成胚胎並進一步發育成為一個新的個體。配子在大多數動物中是精子與卵細胞,在植物中是花粉與胚珠,在真菌等其他生命形式中則是孢子。通過兩種不同個體配子間互相融合而產生新生物的行為被定義為有性生殖。動物大都依賴於有性生殖,但植物還保留著無性生殖的方式。本書不就有性生殖的遺傳重要性作過多展開,但可以說,有性生殖帶來的基因不斷融合,為自然選擇下的進化提供了更多生物多樣化的可能性。
減數分裂的機制相對較為簡單:在減數分裂的過程中,細胞經歷了兩輪染色體分離,而在兩者之間卻缺少了一輪DNA複製。二倍體細胞分裂兩次,將產生四個單倍體配子。減數分裂起始於二倍體細胞中兩個相匹配的(同源)染色體(一個母本,一個父本)聯會,此時DNA可能會發生「交換」,這一過程被稱為交叉互換。第一次分裂將使得每一對染色體中的其中一個染色體分配至兩個新的子細胞中,然後直接分裂產生四個配子。此時,這些配子將含有原始DNA中的一半(單倍體)。在減數分裂過程中,通過紡錘體微管進行染色體分離的分子機制與有絲分裂過程幾乎完全相同。從數字上講,精子的產量大大超過了卵細胞,這是因為一個有生育能力的男性在每次心臟跳動的同時便可以生產1000個精子,而女性在一生當中只能產生大約500個卵細胞。