細胞週期與分裂
減數分裂(meiosis)
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每一個有性繁殖的物種都必須解決這樣一個難題:如果孩子從父母雙方各得到一整套染色體,那麼數目就會每一代翻倍,很快失控。答案是製造一種特殊的生殖細胞,只攜帶半套,這樣當卵子和精子結合時,整套數目就被恢復。減數分裂就是產生染色體數目減半的生殖細胞(卵子和精子)的那種特殊細胞分裂。
減數分裂從一個擁有完整、成對染色體的細胞出發,透過連續兩次分裂,產生出擁有單一、不成對染色體的細胞。DNA 只複製一次,但細胞分裂兩次。在減數第一次分裂中,相互匹配的成對染色體(同源染色體,分別遺傳自父母一方)被分開——這就是把染色體數目減半的「減數分裂」。在減數第二次分裂中(它看起來很像有絲分裂),每條染色體的姊妹染色單體終於被分開。結果是四個細胞,每個都只有原來一半的染色體數目。
減數分裂之所以重要有兩個原因:它讓染色體數目在世代之間保持穩定,同時它也是遺傳多樣性的一大引擎。在減數第一次分裂期間,同源染色體彼此交換片段(交叉互換),而成對的染色體又隨機排列、隨機分開,於是每個生殖細胞最終都得到一份父母基因獨一無二的洗牌。這正是兄弟姊妹各不相同的原因。一個常見的混淆是把減數分裂當成「跟有絲分裂一樣,只是減半」——其關鍵而獨有的步驟是在減數第一次分裂中分開同源對,這是有絲分裂中從不發生的事。
一個人類體細胞有 46 條染色體,但減數分裂製造出的卵子和精子各只有 23 條——於是當一個帶 23 條染色體的精子使一個帶 23 條染色體的卵子受精時,這個新個體便回到了 46 條,父母各貢獻一半。
46 到 23 再回到 46:減數分裂讓染色體數目保持穩定。
減數分裂只複製一次 DNA,卻分裂兩次——染色體數目減半,是因為同源對在第一次分裂中被分開,而不是因為有任何 DNA 沒被複製。
又稱
另見