姐妹分體交換

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姐妹分體交換[编辑]

姐妹分體交換sister chromatid exchange, SCE

四分體tetrad:在減數分裂中,一條來自父方,一條來自母方的染色體叫做同源染色體。同源染色體 兩兩 配對,複製後,由於每條染色體都含有兩條姐妹染色單體,因此,配對後的每對同源染色體都含有四條染色單體,叫做四分體。每個四分體都有2條染色體,2對姐妹染色單體,4個DNA分子。由於四分體時期同源染色體之間經常互相纏繞,再分開時不一定能維持染色體原來的形態和組成,有可能發生同源非姐妹染色體之間的交叉互換,這是染色單體上,也是不久之後染色體上基因重組的原因。

減數分裂的第一次分裂只是二價體中的兩個同源染色體分離,但遺傳物質的總量與母細胞比較並未減少;其第二次分裂的姐妹染色分體分離才是真正的遺傳物質在量上的減半。 由於各個二價體中每一染色體向兩極中任一極移動是隨機的,所以,如果母細胞的染色體有n對,則子細胞雖然也有n對染色體,但染色體組合卻有2n種可能 配子的染色體數目減半,通過受精作用後恢復到原來的染色體數目,進而使親代與子代間保持遺傳的相對穩定性。 同時,由於配子染色體組成的多樣性,及第一次分裂前期可能發生的同源非姐妺染色分體片段交換,使後代有一定的變異,增加了種群的適應性並有利於演化 在高等動植物中,體細胞的增殖是透過有絲分裂mitosis 來實行的;而配子的形成必須透過減數分裂 meiosis 或稱生殖分裂才能夠完成。

細胞分裂cell division真核生物細胞的有絲分裂: 間期 inter phase :間期比分裂期的時間來得長 Ⅰ G1期:指有絲分裂結束至DNA合成開始前的間隙。主要是進行RNA蛋白質的合成。 Ⅱ S 期:DNA合成期。主要是合成(複製)DNA,並繼續進行RNA和蛋白質的合成。 Ⅲ G2期:指DNA合成結束至有絲分裂開始前的間隙。 主要是儲積有絲分裂所需的能量,並可能進行紡錘體微管的合成。 分裂期division phase :細胞真正分裂的時間比間期來得短 Ⅰ﹒前期: 核內的染色質開始螺旋化,縮短變粗形成染色體。每一染色體含有兩條並列的單體,在著絲粒相連;紡錘體spindle 形成,有紡錘絲與著絲粒連接;核仁核膜逐漸消失。 Ⅱ﹒中期: 核仁和核膜完全消失,染色體進一步縮短變粗,並向細胞赤道面移動,最後排列於赤道板上。 中期細胞的染色體最為粗短,形態也最典型,是對染色進行計數和測量的合適時期。 Ⅲ﹒後期: 每一染色體的著絲點分裂為二,兩條染色單體彼此分開,並隨著紡錘絲的牽引而分成兩組向細胞兩極移動。 Ⅳ﹒末期: 兩組染色體移動到兩極,染色體逐漸解旋變為染色質,細胞核重建,紡錘體跟著消失。 兩個子細胞核形成後,動物細胞在赤道區收縮,最後分成兩個子細胞;植物細胞則在赤道面由殘留的紡錘絲等物質形成赤道板,並在赤道板兩側開成細胞膜,把細胞分隔為2個子細胞,然後回復到間期的狀態。 有絲分裂的特性: 在一個細胞週期中,染色體複製一次並在後期均等分離,可使子細胞和母細胞具有完全一樣的染色組成,這可保持生物遺傳穩定性。原核生物、低等生物的無性生殖和園藝作物的營養繁殖就是利用有絲分裂的這一特性來保持其遺傳的穩定性。


減數分裂:也稱為生殖分裂,在配子形成過程中發生。這一過程的主要特點在於染色體複製一次而細胞進行連續兩次分裂,因而子細胞的染色體數目是母細胞的一半(單倍性)。通過受精作用,兩性配子結合為合子,這才又恢復了體細胞的染色體數(雙倍性) 間期:與有絲分裂類似 分裂期: Ⅰ﹒前期Ⅰ:第一次分裂前期 A﹒細絲期: 染色體複製為兩條單體並呈細絲狀, 相互之間繞在一起而難以區分。 B﹒偶絲期: 染色體縮短變粗,原在細胞內兩兩成對的同源染色體開始發生同源聯會,也稱為同源染色體配對。 非同源染色體是不能配對的。 C﹒粗絲期: 染色體繼續縮短變粗,同源染色體配對已完成。經配對後的每一個染色體稱為二價體,每一個二價體含有兩個著絲粒和4條染色單體;同一個著絲粒連著的兩條單體,是由同一條染色體複製而來,稱為姐妹染色分體。 D﹒雙絲期:二價體中的兩條染色體開始分開,但分開不完全,在某幾處可能發生交叉,此交叉是由非姐妹染色分體發生交換的結果。隨著染色體進一步縮短變粗,著絲粒兩側的交叉向兩端移動,交叉數目逐漸減少。 E﹒肥厚期:又稱終變期,染色體高度縮短變粗,兩條染色體間仍有交叉但繼續兩端化,核仁、核膜開始消失,紡錘體開始形成,此時期是染色體計數最清楚的時期。 Ⅱ﹒中期Ⅰ:與有絲分裂類似 Ⅲ﹒後期Ⅰ:與有絲分裂類似 Ⅳ﹒末期Ⅰ:與有絲分裂類似 Ⅴ﹒分裂間期 Ⅵ﹒第二次分裂:與有絲分裂類似