精子减数分裂时,初级精母细胞DNA复制一次,然后进行一次分裂(即减数第一次分裂),形成两个次级精母细胞,每个次级精母细胞再进行一次分裂(减数第二次分裂),共形成四个精子
卵细胞减数分裂时,初级卵母细胞DNA复制一次,然后进行一次分裂(即减数第一次分裂),形成两个大小不等的细胞,大的称之为次级卵母细胞,小得称之为第一极体。次级卵母细胞再分裂一次,再次形成两个大小不等的细胞,大的即卵细胞,小的称为第二极体。
相同点:都是DNA复制一次而进行两次分裂;都在减数第一次分裂发生同源染色体的配对以及同源染色体的分开;都在减数第二次分裂发生姐妹染色单体的分离;分裂后细胞内的染色体数都减半。
不同点:初级精母细胞减数分裂的结果是形成四个精子而初级卵母细胞减数分裂的结果是形成一个卵细胞、一个第一极体和一个第二极体。
注意:高中讲的时候认为第一极体在减数第二次分裂的时候同样发生分裂形成两个极体,这是不对的。大多数的第一极体不发生分裂,而是保持一个的状态,在卵细胞受精后极体随之消失。
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这里有很多减数分裂的视频
减数分裂分为以下几个阶段:
第一次减数分裂
前期Ⅰ(prophase)
变化最为复杂,呈现出减数分裂的许多特征 ,包括(1) 细线期(leptotene stage),染色质凝集,出现螺旋丝。该期染色体排列多变。 (2) 偶线期(zygotene stage) ,又称配对期(pairing stage)。细线期终了阶段,染色体渐渐缩短变粗。来自父本、母本各自相对应的染色体,其形态、结构相似,成为同源染色体(homologus chromosomes)。同源染色体进行配对,即联会,是该期的主要特征。当同源染色体配对完成后,在两者之间便形成一个复合结构,即联会复合体(synatonemal complex,SC)。(3) 粗线期(pachytene stage) ,又称重组期(recombination stage)。染色体明显变粗变短,结合紧密,同源染色体之间发生DNA的片段交换,产生新的等位基因的组合。 (4) 双线期(diplotene stage) ,同源染色体分开,可见到四分体,每个染色体上含有一对姊妹染色单体,因而每对同源染色体含有两对姊妹染色单体共4个染色单体,故称四分体(tetrad)。同源染色体之间的接触点,称之为交叉(chiasmata),这是从形态学提出粗线期同源染色体之间发生交换的证据。双线期染色体比粗线期缩得更短,核仁体积也进一步缩小。(5) 终变期(diakinesis),双线期与终变期之间的差别并不十分明显,可从他们之间染色体的长度及姊妹染色单体与另一对染色单体分开的距离来区别。染色体缩得更短,交叉移动仍在进行,即交叉向染色体臂的端部移行,称为端化(terminalization)。核仁消失,四分体较均匀的分在散核中。 终变期的完成标志着减数分裂前期Ⅰ的结束,其结果是染色体重组,合成了配子所需要的或胚胎早期发育所需要的全部或大部分RNA,蛋白质即糖类物质,染色体凝集成短棒状。
中期Ⅰ(metaphase Ⅰ)
该期的特征是核膜完全消失和纺锤体的形成。分散于核中的四分体在纺锤丝的牵引下移向中央,排列在赤道面上。不同于有丝分裂的是:四分体上有四个动粒,一侧纺锤体只和同侧的两个动粒相连,即每个对应的染色体有一个着丝点,使两个染色单体联在一起。
后期Ⅰ(anaphase Ⅰ)
纺锤丝分别牵动同源染色体中的一条向本极移动,每极接受单倍体数量的染色体。由于每条染色体仍为两条染色单体,因而每极DNA含量仍为二倍。因此从DNA的含量看还未达到单倍体的程度。
末期Ⅰ(telophaseⅠ)
在后期染色体到达两极后,末期便开始。核膜、核仁又出现,染色体逐渐伸长,形状发生改变。经胞质分裂,在两个子细胞间形成横缢(动物细胞)或形成细胞板(植物细胞),最后形成两个子细胞。
间期
此期是第一次和第二次减数分裂减的短暂停顿,不进行DNA合成。
第二次减数分裂
此期与有丝分裂基本相同,经前期 II ,中期 II ,后期 II ,末期 II 四个阶段。减数分裂形成的子细胞和有丝分裂形成的子细胞间的区别:① 染色体为单倍体数;② 染色体单体分开;③ 每条染色单体由于进行了非姊妹染色体的交换,在遗传上与开始进行减数分列式有着显著的不同。
精子和卵子形成过程的区别是精源细胞在分裂的过程中是平均分配的,包括细胞核内的染色体和细胞质,分裂形成的四个精子都是相同大小的。而卵源细胞最后只形成一个卵子,细胞核内的分裂与精子相同,但是细胞质不是均分的,在第一次减数分裂时即形成一大一小的两个细胞,其中大的称为一级卵母细胞,小的称为一级极体,有的物种一级极体还进行第二次减数分裂,但不论如何其最终结果是死亡消失,第二次减数分裂时一级卵母细胞也形成一大一小的两个细胞,其中大的称为卵细胞,即卵子,小的称为二级极体,其最终结果也是死亡消失。
减数分裂(Meiosis)在大多数情况下是生殖细胞的分裂方式(个别生物的体细胞也可有减数分裂),其特点是在分裂过程中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,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。
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