112.247.109.102：以“{{百科小图片|bk8u0.jpg|同源染色体}}是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体，并在减数第一次...”为内容创建页面

2014-01-26T08:40:17Z

以“{{百科小图片|bk8u0.jpg|同源染色体}}是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体，并在减数第一次...”为内容创建页面

新页面

{{百科小图片|bk8u0.jpg|[[同源染色体]]}}是在[[二倍体]]生物[[细胞]]中，形态、结构基本相同的[[染色体]]，并在[[减数]][[第一次分裂]](参考[[减数分裂]])的[[四分体]]时期中彼此[[联会]]（若是[[三倍体]]及其他奇数倍体生物细胞，联会时会发生紊乱），最后分开到不同的[[生殖细胞]]（即[[精子]]、[[卵细胞]]）的一对染色体，在这一对染色体中一个来自母方，另一个来自父方。

==简介==

===研究对象===
{{百科小图片|bk8u1.jpg|同源染色体}}同源染色体（homologous chromosomes）[[有丝分裂]]中期看到的长度和[[着丝点]]位置相同的两个染色体，或减数分裂时看到的两两配对的染色体。同源染色体一个来自父本，一个来自母本；它们的形态、大小和结构相同。由于每种生物染色体的数目是一定的，所以它们的同源染色体的对数也一定。例如[[豌豆]]有14条染色体，7对同源染色体。同源染色体上常含有不同的[[等位基因]]，减数分裂时又进行了交换并随机地分配到不同的性细胞中去，这对于[[遗传重组]]有重要意义。　　
===意义===
在生物体的[[有性生殖]]过程中，有性生殖细胞是通过细胞分裂的一种——减数分裂形成的。在减数分裂的[[分裂间期]]，[[精原细胞]]的体积略微增大，染色体进行复制，成为[[初级精母细胞]]。复制后的每条染色体都含有两条姐妹染色体，这两条姐妹染色单体并列在一起，由同一个着丝点连接着。分裂期开始后不久，初级精母细胞中原来分散存在的染色体进行配对。而在减数第二次分裂过程中不存在同源染色体。

区分同源染色体与姐妹染色单体：姐妹染色单体是由一个着丝点连着的并行的两条[[染色单体]]，是在细胞分裂的间期由同一条染色体经复制后形成的——由一条染色体复制形成的两条子染色体不是同源染色体，因为它们尽管形状大小相同，但它们并非一条来自父方、一条来自母方。

不仅只有减数分裂有同源染色体的存在，有丝分裂也有。所有的只要有一对染色体存在的都会存在。（我详细问了老师的）　　
==特征==
一对染色体与另一对形态结构不同的染色体，则互称为非同源染色体　　
==减数分裂（Meiosis）类型==
减数分裂（Meiosis）的特点是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]]（图13-12），通过[[受精作用]]又恢复二倍体，减数分裂过程中同源染色体间发生交换，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，同且也是[[物种]]适应环境变化不断进化的机制。

减数分裂可分为3种主要类型：　　
===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[[精母细胞]]经过减数分裂形成4个[[精细胞]]，后者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]]经过减数分裂形成1个卵细胞和2-3个[[极体]]。　　
===[[孢子减数分裂]]（sporic meiosis）===
也叫中间减数分裂(intermediate meiosis)，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（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。　　
===其他分裂===
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。　　
==分裂过程==
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分离的是姊妹染色体，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期和亚期。　　
===间期===
有丝分裂细胞在进入减数分裂之前要经过一个较长的间期，称前减数分裂间期(premeiotic interphase)或前[[减数分裂期]](premeiosis)。

前减数分裂期也可分为G1期、S期和G2期，在G1期和S期把[[麝香]][[百合]]的花粉每细胞在体外培养，则发现细胞进行有丝分裂，将G2[[晚期]]的细胞在体外培养则向减数分裂进行，说明G2期是有丝分裂向减数分裂转化的关键时期。

和有丝分裂不同的是，DNA不仅在S期合成，而且也在前期合成一小部分。D. E. Wimber和W. Prensky（1963）认为[[合线期]]-[[粗线期]]合成大约2%的DNA。Y. Hotta等人（1966）在百合属（Lilium）和延龄草属（Trillium）中发现，粗线期合成大约0.3%的DNA。称为合线期DNA（zyg-DNA）或粗线期DNA(P-DNA)。这些DNA的合成可能与[[联会复合体]]的形成有关。　　
===分裂期===
（一）、减数分裂I

1、前期I

减数分裂的特殊过程主要发生在前期I，通常人为划分为5个时期：①[[细线期]]（leptotene）、②合线期（zygotene）、③粗线期（pachytene）、④[[双线期]]（diplotene）、⑤[[终变期]]（diakinesis）。必须注意的是这5个阶段本身是连续的，它们之间并没有截然的界限。

1）细线期:

染色体呈细线状，具有念珠状的[[染色粒]]。持续时间最长，占减数分裂周期的40%。细线期虽然染色体已经复制，但光镜下分辨不出两条染色单体。由于染色体细线交织在一起，偏向核的一方，所以又称为[[凝线期]](synizesis)，在有些物种中表现为染色体细线一端在[[核膜]]的一侧集中，另一端放射状伸出，形似花束，称为[[花束期]](bouquet stage)。

2）合线期：持续时间较长，占减数分裂周期的20%。亦称[[偶线期]]，是同源染色体配对的时期，这种配对称为联会(synapsis)。这一时期同源染色体间形成联会复合体(synaptonemal complex，SC)。在光镜下可以看到两条结合在一起的染色体，称为[[二价体]]（bivalent）。每一对同源染色体都经过复制，含四个染色单体，所以又称为四分体（tetrad）。

3)粗线期：持续时间长达数天，此时染色体变短，结合紧密，在光镜下只在局部可以区分同源染色体，这一时期同源染色体的非[[姊妹染色单体]]之间发生交换的时期。在[[果蝇]]粗线期SC上具有与SC宽度相近的电子致密球状小体，称为[[重组]]节，与DNA的重组有关。

4）双线期：联会的同源染色体相互排斥、开始分离，但在交叉点(chiasma)上还保持着联系。双线期染色体进一步缩短，在电镜下已看不到联会复合体。

交叉的数目和位置在每个价体上并非是固定的，而随着时间推移，向端部移动，这种移动现象称为端化(terminalization)，端化过程一直进行到中期。

植物细胞双线期一般较短，但在许多动物中双线期停留的时间非常长，人的卵母细胞在五个月[[胎儿]]中已达双线期，而一直到[[排卵]]都停在双线期，排卵年龄大约在12-50岁间。成熟的卵细胞直到[[受精]]后，才迅速完成两次分裂，形成单倍体的卵核。

在鱼类、两栖类、爬行类、鸟类以及无脊椎动物的昆虫中，双线期的二价体[[解螺旋]]而形成[[灯刷染色体]]，这一时期是[[卵黄]]积累的时期。

5）终变期：二价体显著变短，并向核周边移动，在核内均匀散开。所以是观察染色体的良好时期。

由于[[交叉端化]]过程的进一步发展，故交叉数目减少，通常只有一至二个交叉。终变期二价体的形状表现出多样性,如V形、O形等。

[[核仁]]此时开始消失，[[核被膜]]崩解，但有的植物，如玉米，在终变期核仁仍然很显著。

2、中期I

核仁消失，核被膜崩解，标志进入中期I，中期I的主要特点是染色体排列在[[赤道面]]上。每个价体有4个[[着丝粒]]、姊妹染色单体的着丝粒定向于[[纺锤体]]的同一极，故称联合定向(co-orientation)。

3、后期I

二价体中的两条同源染色体分开，分别向两极移动。由于相互分离的是同源染色体，所以染色体数目减半。但每个子细胞的DNA含量仍为2C。同源染色体随机分向两极，使母本和父本染色体重所组合，产生[[基因组]]的[[变异]]。如人类染色体是23对，[[染色体组]]合的方式有223个（不包括交换），因此除同卵孪生外，几乎不可能得到遗传上等同的后代。

4、末期I

染色体到达两极后，[[解旋]]为细丝状、核膜重建、核仁形成，同时进行[[胞质分裂]]。

5、减数分裂间期

在减数分裂I和II之间的间期很短，不进行DNA的合成，有些生物没有间期，而由末期I直接转为前期II。

（二）、减数分裂II

可分为前、中、后、末四个四期，与有丝分裂相似。

通过减数分裂一个精母细胞形成4个精子。

而一个卵母细胞形成一个卵子及2-3个极体。　　
===联会复合体===
联会复合体（synaptonemal complex, SC)是减数分裂合线期两条同源染色体之间形成的一种结构，它与染色体的配对，交换和分离密切相关。

SC是同源染色体间形成的梯子样的结构。在电镜下观察，两侧是约40nm的侧生组分(lateral element)，电子密度很高，两侧之间为宽约100nm的中间区(intermediate space)，在电镜下是明亮区，在中间区的中央为中央组分(central element)，宽约30nm。侧生组分与中央组分间有横向排列的粗约7~10nm的SC[[纤维]]，使SC外观呈梯子状（图13-14）。

长期以来人们认为SC将同源染色体组织在一起，使伸入SC的DNA之间产生重组，但实验证明不仅SC的形成晚于[[基因重组]]的启动，而且[[基因突变]]不能形成SC的[[酵母]]中，同源染色体间照样可以发生交换。现在一般认为它与同源染色体间交换的完成有关。

在磷钨酸[[染色]]的SC中央，还可以看到呈圆形或椭圆形的重组节(recombination nodules,RNs)，RNs是同源染色体发生交叉的部位，RNs上有[[基因]]交换所需要的酶。

从形态学来看，SC形成合线期，成熟于粗线期，并存在数天，消失于双线期。联会复合体的形成与合线期DNA(Zyg-DNA)有关，在细线期或合线期加入DNA[[合成抑制剂]]，则抑制SC的形成。

[[分类:生物]][[分类:遗传学]][[分类:基因]]

同源染色体 - 版本历史

112.247.109.102：以“{{百科小图片|bk8u0.jpg|同源染色体}}是在二倍体生物细胞中，形态、结构基本相同的染色体，并在减数第一次...”为内容创建页面