3B Scientific Cell Division II Chart, Meiosis – страница 3

Инструкция к 3B Scientific Cell Division II Chart, Meiosis

®

41

®

Мейоз

Русский

Мейоз или редукционное деление - это особый тип клеточного деления. В зависимости от организма и

типа клеток он может длиться от нескольких дней до нескольких лет, приводя к образованию половых

клеток (гамет). Каждая клетка-предшественница гаметы образует четыре гаметы за один цикл

редукционного деления. Всего существует два типа гамет. Крупные, неподвижные клетки называются

яйцеклетки или ооциты, а мелкие, подвижные гаметы - сперматозоиды или сперматоциты.

Яйцеклетки образуются в яичниках в результате мейотического деления из клеток-предшественников.

Яйцеклетки человека начинают созревать уже у эмбриона (3 – 8 месяц беременности), однако эти клетки

остаются в промежуточной фазе мейоза до момента достижения полового созревания. Тогда под

контролем гормонов некоторые незрелые яйцеклетки подвергаются мейотическому делению с

регулярными интервалами. Созревание сперматозоидов человека регулярно происходит в яичках после

достижения половой зрелости. В этом случае полный цикл мейотического деления составляет 20-24 дня.

Обычно соматические клетки тела (например, клетки-предшественники гамет) содержат удвоенный

(диплоидный) набор хромосом, одна половина которого происходит от матери, а другая половина от

отца. Поэтому существует удвоенная копия каждой хромосомы, т.е. совместимая (гомологичная) пара

хромосом. В противоположность этому, гаметы содержат только один (гаплоидный) набор хромосом.

Другими словами, яйцеклетки или сперматозоиды содержат только половину генетической информации

матери и отца, таким образом при слиянии обеих клеток может образоваться новая клетки (зигота) с

полным диплоидным набором хромосом.

Следовательно, целью мейоза является редукция нормального диплоидного набора хромосом клетки-

предшественницы гаметы до гаплоидного набора с целью создания основы для любого полового

размножения. Дополнительной важной функцией мейоза является смешение генетической информации.

Это достигается с помощью двух механизмов:

1. случайное распределение материнских и отцовских хромосом в образующихся половых клетках;

2. обмен генами между гомологичными хромосомами (генетическая рекомбинация).

(Процессы, лежащие в основе обоих механизмов, объясняются ниже в описании отдельных фаз).

У людей, которые имеют 23 хромосомы в гаплоидном наборе, случайное распределение хромосом

23

6

позволяет создать 1 на 2

, т.е. 8,4 х 10

различных возможных генетических вариаций. Кроме того,

количество вариаций возрастает при обмене генами между хромосомами.

До начала мейотического деления клетки-предшественницы гамет находятся в интерфазе, которая

соответствует периоду между двумя (митотическим или мейотическим) циклами клеточного деления.

Интерфаза включает три стадии:

Фаза G

(пресинтетическая) Стадия роста клетки.

1

Фаза S (синтетическая) Во время этой фазы начинается удвоение центриолей и ДНК

(дезоксирибонуклеиновой кислоты).

Фаза G

(постсинтетическая) Эта фаза отделяет окончание синтеза ДНК от фазы деления. Кроме

2

того, происходит удвоение центриолей.

Мейоз - фаза, следующая за интерфазой, включает два последовательных деления созревания

(мейотических), которые разделяются короткой специфической отдельной интерфазой (интеркинез).

Как и в ходе митоза, в каждом мейотическом делении выделяют несколько стадий деления:

42

®

DeutschРусский

Мейоз

Первое мейотическое деление:

Профаза I (четыре подраздела: лептотена, зиготена, пахитена и диплотена с диакинезом)

Метафаза I

Анафаза I

Телофаза I

Цитокинез I

Интеркинез

Второе мейотическое деление:

Профаза II

Метафаза II

Анафаза II

Телофаза II

Цитокинез II

Серия моделей 3B Scientific® для изучения мейоза (номер продукта R02) и настенная схема мейоза

(V2051M, V2051U) демонстрируют типичную клетку млекопитающего в увеличении около 10000 раз.

В нижней трети моделей/иллюстраций видны клеточные органеллы в «открытой» клетке.

Серия моделей 3B Scientific® для изучения мейоза поставляется с системой хранения, которая оборудована

подвесным устройством. Серию моделей можно просто повесить на стену в целях экономии пространства.

На обратной стороне моделей также имеются магниты, чтобы в целях обучения их можно было расположить

на магнитных досках в классах.

В конце данного описания Вы найдете иллюстрации 10 фаз мейоза. Вы можете использовать их чтобы

изготовить фотокопии для Ваших занятий. Раскрашивая, подписывая и правильно располагая отдельные

фазы, Ваши студенты смогут легко наглядно изучить и запомнить пройденный материал.

Цветные иллюстрации отдельных стадий также есть в свободном доступе в Интернете на сайте:

www.3bscientific.com.

1. Интерфаза (стадия фазы G

)

1

Внутри клетки можно увидеть ядро с ядрышком (1) и его ядерную мембрану (2). Ядро также содержит

еще не закрученную в спираль нить ДНК (3) с генетической информацией.

Собственно клетка поддерживает стабильность и форму благодаря очень тонким трубкам, так называемым

микротрубочкам (4), протянутым через цитоплазму. Кроме всего прочего, микротрубочки контролируют

движения клетки и процессы внутриклеточного транспорта.

В цитоплазме можно увидеть эндоплазматический ретикулум (5). Это система переплетенных трубочек,

которая главным образом отвечает за синтез липидов, хранение ионов и реконструкцию и транспортировку

определенных белков. К мембране грубого эндоплазматического ретикулума прикреплены рибосомы,

которые синтезируют белки, передвигающиеся по эндоплазматическому ретикулуму.

Комплекс (или аппарат) Гольджи (6) называемый также «клеточной железой». Он состоит из «стопок»

слоистых полых мешочков (цистерны Гольджи), которые выбухают в виде пузырьков и «отшнуровываются»

(пузырьки Гольджи) (7). В аппарат Гольджи поступают компоненты мембраны и ферменты из

эндоплазматического ретикулума. Главная его функция – накопление, упаковка и транспортировка

секретов и продукция лизосом (переваривающих пуз) (8).

Главной функцией лизосом является разрушение клеточных компонентов (= внутриклеточное переваривание).

Митохондрии (9) отвечают за продукцию энергии для клетки.

Функцией центриолей (10) является образование веретена деления. Они представляют собой полые

цилиндры, состоящие из продольно расположенных трубочек (микротрубочек).

43

®

РусскийМейоз

2. Профаза I

Профаза первого мейотического деления является самой продолжительной частью мейоза. Во время этой

фазы хромосомы и хроматин изменяют свою структуру и располагаются в ядре в определенном порядке.

Поэтому профаза I подразделяется на четыре подраздела (лептотена, зиготена, пахитена и диплотена с

диакинезом). В противоположность митотической профазе, которая длится несколько часов, мейотическая

профаза I может продолжаться несколько дней, недель, месяцев или лет.

Лептотена

В начале профазы I (лептотена) можно увидеть ядро (1) и ядерную мембрану (2). Хромосомы (3) теперь

видны как отдельные, длинные, тонкие нити. Их концы прикрепляются к ядерной мембране. Каждая

хромосома уже прошла процесс репликации (удвоения) во время интерфазы и состоит из двух

сестринских хроматид, которые однако так тесно прилежат друг к другу, что их нельзя различить.

Центриоли также удваиваются в интерфазе. Обе пары (4) начинают двигаться к двум полюсам клетки в

противоположных направлениях. Между ними начинает образовываться так называемое центральное

веретено (5), которое состоит из множества микротрубочек.

3. Зиготена и пахитена

Одна материнская (1) и одна отцовская гомологичная хромосома (2) (состоящие из двух сестринских

хроматид) одной пары хромосом показаны разными цветами, чтобы представить другие хромосомы

(всего 2 х 23).

Зиготена

Как только гомологичные хромосомы начинают выстраиваться в линию бок о бок для формирования

синаптонемального комплекса (3) (параллельное расположение гомологичных партнеров), начинается

фаза зиготены. Этот процесс обычно начинается на концах хромосом и продолжается вниз к другому

концу по принципу застежки-молнии. Образование пар хромосом (синапсис) происходит с высокой

точностью, так что совместимые гены гомологичных хромосом сразу располагаются друг против друга.

Это является важным условием для рекомбинантного обмена участками генов (кроссинговер).

Гомологичные пары хромосом в мейотической профазе I обычно называются бивалентами, но поскольку

каждая гомологичная хромосома состоит из тесно соприкасающихся сестринских хроматид, их можно

также назвать тетрадами.

Пахитена

После того, как все синаптонемальные комплексы полностью образованы, т.е. все гомологичные

хромосомы выстроены в линию, начинается фаза пахитены. Теперь становятся видимыми точки

рекомбинации (4), расположенные через интервалы на синаптонемальных комплексах, где

происходит обмен участками генов.

4. Диплотена

После обмена несколькими участками генов гомологичные хромосомы (1) все больше и больше

расцепляются, оставаясь связанными в одной или более точках кроссинговера (мостики хиазмы или

хиазмата) (2). Мостики хиазмы – это участки, где генетическая рекомбинация (обмен материнской и

отцовской генетической информацией) происходит раньше. Яйцеклетки могут оставаться в фазе

диплотены в течение нескольких месяцев или даже лет.

5. Диакинез

Завершение мейотической профазы I начинается, когда хромосомы отсоединяются от ядерной

мембраны (1). Хромосомы конденсируются и становятся видимыми сестринские хроматиды,

связанные центромерами (короткие последовательности ДНК с высоким уровнем АТ) (2).

Не сестринские хроматиды, в которых произошел обмен участками генов, остаются связанными посредством

44

®

DeutschРусский

Мейоз

мостиков хиазмы (3).

За профазой I следует метафаза I. Фаза мейоза, описанная до сих пор, занимает менее 10% всего

времени, которое требуется для полного цикла мейоза.

6. Метафаза I

Во время перехода из профазы I в метафазу I пары центриолей (1) достигают двух противоположных

полюсов клетки. Образовалось веретено деления и растворилась ядерная мембрана (2). Хромосомы

выстраиваются в области экватора, образуя так называемую метафазную пластинку. При виде со

стороны полюсов хромосомы имеют форму звезды (монастер или «материнская» звезда). Кинетохоры (3)

- это белковые комплексы, которые уже образовались в центромерах. Особенностью мейотической

метафазы I является то, что кинетохоры каждой пары сестринских хроматид кажутся слившимися.

Микротрубочки (4) центрального веретена, которые теперь тщательно прикреплены к кинетохорам

каждой пары сестринских хроматид (5), все повернуты в одном направлении. Мостики хиазмы (6) еще

не повреждены. Они играют важную роль в правильном выстраивании гомологичных хромосом в области

экватора.

Эндоплазматический ретикулум (7) и аппарат Гольджи (8) теперь почти полностью растворились.

7. Анафаза I

В анафазе I мейоза гомологичные хромосомы (1) разъединяются на сестринские хроматиды, но не так,

как в митозе. В ходе этого процесса растворяются мостики хиазмы, которые так долго удерживали вместе

материнские и отцовские хромосомы.

У некоторых видоизмененных организмов, у которых процесс кроссинговера происходит только в

ограниченной степени, пары хромосом не имеют мостиков хиазмы. Эти пары обычно не полностью

расходятся (неразобщенные), и в результате дочерние клетки имеют на одну хромосому меньше или

больше. Такие дефекты относятся к количественным хромосомным аберрациям, которые вызывают

пороки развития.

Расхождение начинается в кинетохорах (2)месте, где прикрепляются тянущие нити центрального веретена.

Отсюда хромосомы медленно растягиваются по направлению к центриолям (4), расположенным на

полюсах клетки, двигаясь вдоль микротрубочек (3), которые создают эффект тяги за счет сокращения.

Микротрубочки (5), которые не соединены с хромосомами, теперь становятся длиннее, таким образом

увеличивая расстояние между центриолями и удлиняя клетку. В области экватора становится видна

начинающаяся стадия образования борозды деления (6).

Процесс кроссинговера в ходе профазы и случайное распределение материнских и отцовских хромосом

к полюсам клетки приводит к разнообразию генетической информации (см. введение).

8. Телофаза I, цитокинез I, интеркинез, профаза II и метафаза II

Телофаза I и цитокинез

В телофазе I разрушается веретено и на уровне экватора образуется кольцо сокращения (1). Кроме того,

образуется тонкая ядерная мембрана (2). Во время следующей фазы цитокинеза тело клетки разделяется

точно посередине, в кольце сокращения между двумя новыми дочерними ядрами (3). Каждое дочернее

ядро содержит материнский или отцовский набор хромосом, немного измененный в процессе кроссинговера,

с уже удвоенным количеством ДНК, т.е. одна хромосома состоит из двух сестринских хроматид (4).

Эндоплазматический ретикулум (5) и аппарат Гольджи (6) возвратились к своим начальным форме и

размеру.

В конце цитокинеза заканчивается первое мейотическое деление.

45

®

РусскийМейоз

Интеркинез

Первое и второе деление мейоза разделяются коротким периодом покоя (интерфаза). Однако удвоения

хромосом, состоящих из двух хроматид, не происходит (нет S фазы). Обе сестринские хроматиды каждой

хромосомы остаются связанными центромерами (7).

Деление мейоза II

Второе деление мейоза происходит так же, как митоз (обычное ядерное и клеточное деление).

Поэтому оно также называется эквационным делением. Поскольку хромосомы не были вновь удвоены в

ходе предшествующего интеркинеза, второе мейотическое деление, происходящее в это время, включает

уменьшение генетической информации до гаплоидного набора хромосом.

Профаза II

Профаза II в основном подобна профазе митоза и происходит очень быстро у всех организмов.

Проницаемость поверхности клетки повышается, чтобы обеспечить поглощение окружающих жидкостей.

Происходит преобразование микротубулярного аппарата цитоскелета. Ядерная мембрана растворяется

и путем перераспределения микротрубочек образуется веретено деления.

Метафаза II

В метафазе II хромосомы уже более упорядоченно расположены в области экватора, и два конца

веретена расположены на двух противоположных полюсах (как в метафазе I). Главным отличием от

метафазы I является образование двух кинетохор в сестринских хроматидах, которые в данном случае

повернуты по направлению к противоположным полюсам.

9. Анафаза II

В ходе происходящей в это время анафазы II две сестринские хроматиды (1) каждой хромосомы

разъединяются, как в митозе.

Расхождение начинается в кинетохорах (2) – точке прикрепления тянущих нитей центрального веретена.

Отсюда хромосомы медленно растягиваются по направлению к центриолям (4), расположенным на

полюсах клетки, двигаясь вдоль микротрубочек (3), которые создают эффект тяги за счет сокращения.

Микротрубочки (5), которые не соединены с хроматидами, теперь становятся длиннее, таким образом

увеличивая расстояние между центриолями и растягивая клетку. В области экватора становится видна

начинающаяся стадия образования борозды деления (6).

10. Телофаза II и цитокинез II

Расщепление и деление двух клеток, образовавшихся во время первого деления мейоза, теперь приводит

к образованию четырех гаплоидных клеток (1) с различными генетическими комбинациями, образовавшихся

в результате случайного распределения хромосом и кроссинговера. Это объясняет тот факт, что сибсы

(родные братья и сестры) не идентичны: один ребенок больше похож на отца, другой - на мать. Также

возможно проявление признаков прародителей.

46

®

中文

减数分裂

减数分裂,或者叫做成熟分裂,是细胞分裂的一种特殊类型。根据生物体或者细胞类型的不同,减

数分裂需要的时间可能会是几天或者几年,减数分裂最终会导致性细胞的产生(配子)。通过减数

分裂,每个前体细胞会产生四个配子。一般而言,有两种类型的配子。大的,不动的细胞被称为卵

细胞或者卵母细胞,而小的,运动的细胞叫做精子或者精母细胞。

卵细胞是在卵巢中,由前体细胞经减数分裂形成。人类的卵细胞在胚胎的时候(妊娠3到8个月的时

候)已经开始发育成熟,但是,细胞会保持在减数分裂的中间相,直到个体达到性成熟。从那时

起,一些未成熟的卵细胞就会在激素的控制下,在规律的间期完成减数分裂。达到性成熟的时候,

人类精子就会在睾丸中有规律地开始变得成熟。在此情况下,一次完整的减数分裂大概是20-24天。

通常,体细胞(如配子的前体细胞)包含两倍的(二倍体)染色体组,其中的一半来源于母亲,而

另一半来源于父亲。

因此,染色体中会存在两个副本,就像一对同源染色体。

与之形成对比的,配子只包括一个单个的(单倍体)染色体组。换句话说,卵细胞与精子只是包括

父亲或者母亲的一半的遗传信息,因此,当两个细胞在一起的时候,就能够形成一个完整的带有二

倍体染色体组分的新细胞(受精卵)。

因此,减数分裂的目的就是为了将配子前体细胞正常的二倍体染色体组减少为单倍体的补体,从而

建立任何有性生殖的基础。减数分裂另一个更进一步的功能是为了将遗传信息混合。这是通过如下

两个机制完成:

1. 母亲和父亲的同源染色体随机分配到生成的生殖细胞中

2. 同源染色体之间基因的互换(基因重组)

(这两种机制的基本程序将在下面各个阶段中有描述)。

23

6

人类的单倍体中,有23对同源染色体,单个同源染色体的随机分配会造成2

,即8.4x10

种不同基因

变化的可能性。通过同源染色体之间的基因互换,变化的数量会进一步的升高。

在减数分裂之前,前体细胞是处于分裂间期的,分裂间期是指在两个细胞(有丝分裂或者减数分

裂)分裂之间的时期。

分裂间期包括3个阶段:

G

相(合成前期)细胞生长的阶段。

1

S相(合成期)在这一阶段,中心粒与DNA(去氧核糖核酸)已经开始复制。

G

相(合成后期)这个阶段是从分裂相中分离出的DNA合成的末尾。而且,中心粒的复制也是在

2

这个阶段完成。

减数分裂,是在分裂间期后的一个阶段,包括两个连续的成熟分裂(减数分裂的),中间还被一个

短的、特殊的分裂间期所分割(分裂间期)。

与有丝分裂一样,在每一个减数分裂中,都分化为几个分裂阶段:

第一减数分裂:

前期I(4个小部分:细线期、偶线期、粗线期、带有终变期的双线期)。

中期I

后期I

末期I

胞质分裂I

分裂间期

第二减数分裂:

前期II

中期II

后期II

末期II

胞质分裂II

47

®

中文减数分裂

3BScientific®减数分裂模型系列(产品号R02)以及减数分裂的壁挂图(V2051M,V2051U)显示了典型

的哺乳动物细胞,放大倍数大约为10,000倍。在模型/图解的下三分之一,还有关于细胞器的描述。

3BScientific®减数分裂模型系列是放置在一个贮存系统之内的,有一个悬挂装置来装备。这样,为了

节省空间,模型系列可以很简单地悬挂在墙上。在模型的后部还有磁铁,因此,模型可以被安放在

教室里的磁性板上,以满足教学的要求。

在这份说明的末尾,您将会看到所包括的10个阶段的图解。您可以将这些图解复印来用于教学使

用。通过彩色的、带有标记的以及正确安排的各个的阶段,您的学生能够很容易地复习和记忆他们

所学习的。

在网上也可以找到各个阶段的免费彩图,网址是www.3bscientific.com。

1.分裂前期,G

相的阶段

1

在细胞内部,可以见到带有核仁(1)及其核膜(2)的细胞核。核仁内还包括尚未螺旋的带有遗传信息

的DNA(3)。

细胞自身通过一种极细的管,被称作微管(4),在细胞质内延伸来保持它的稳定性和形状。微管控制

细胞运动和细胞内的运输过程。

在细胞浆内,可以看到内质网(5),这是一个缠绕的管状系统,主要负责脂类合成、离子的存储和重

设计,以及运送某种蛋白。粗面内质网的膜上附着有核糖体,核糖体的功能是通过内质网来合成蛋

白。

高尔基复合体或高尔基器(6)也被称为“细胞腺体它是由层状的空泡层叠堆积组成(高尔基

囊泡),当小囊泡变小并且“干瘪”的时候(高尔基小泡)(7),它就会膨胀。高尔基复合体接受膜

成分和来自内质网的酶。它的主要功能是收集包裹和运输分泌物和产生溶酶体(消化小泡(8)

溶酶体的主要工作是让细胞成分崩解(细胞内消化)。线粒体(9)负责生产细胞的能量。

中心粒(10)的工作是建成卵裂纺锤体,它是空的圆柱状,由许多纵形管状物(微管)组成。

2.前期I

第一减数分裂的前期是减数分裂中耗时最长的部分,在这个阶段中,染色体和染色质会改变它们的

结构,并且按照一个特殊的顺序排列在细胞核当中。因此,前期I可以分裂4个小部分(细线期、偶

线期、粗线期和带有终变期的双线期)。与有丝分裂前期大不相同的是,减数分裂前期I能够耗时几

天、几周、几个月或者几年,而有丝分裂只是持续几个小时。

细线期

在前期I的开始阶段(细线期),能够看到核仁(1)与核膜(2)。此时可以见到染色体(3)呈现单个的、

长的、细丝装。它的末端连接在核膜上,在分裂间期,每一个染色体都已经复制,它有两个姊妹染

色单体组成,但是它们彼此非常靠近,以至于很难被区分。

在分裂间期,中心粒也会被复制,两个中心粒(4)开始朝向两个相反的方向,即细胞的两极移动。

在它们中间开始构建中心纺锤体(5),中心纺锤体是由许多微管组成。

3.偶线期和粗线期

一对染色体中,一个母体的(1)和一个父体的(2)同系物(包括两个姊妹染色单体)采用不同的颜色

来表示,代表不同的同源染色体(整体2x23)。

偶线期

一旦同源染色体并排的排成队列形成联会丝复合物(3)(同源染色体配偶体平行排列),偶线期就开始

了。这一过程通常是以染色体的末尾开始,并继续下降至另一端,这与拉链很相似。染色体配对

(联会)是以非常高的精确度发生的,这是为了同源染色体的匹配基因能够直接地彼此面对。

这对于基因部分的重组交换(染色体交换)是非常重要的。

在减数分裂I期中,同源染色体的配对通常涉及二价染色体,但是,既然每个同源染色体都包括接近

的姊妹染色单体,它们就也有可能会涉及四倍体。

粗线期

一旦所有的联会复合体都得到充分地发育,换句话说,同源染色体都已经排好队列,粗线期就开始

48

®

中文 减数分裂

了。自此以后,在联会复合体的间隔处,重组结(4)变得可见,在此处开始基因片段的交换。

4.双线期

在一些基因片段已经交换之后,同源染色体(1)越来越分离,只是在一个或者多个交换点的地方保持

连接(染色体交叉点或交叉)(2)。染色体交叉点是早期进行基因重组的地方(父亲的和母亲的遗传信

息交换的地方)。卵细胞能够保持在双线期几个月,甚至几年。

5.终变期

当染色体从核膜(1)中脱离的时候,减数分裂的前期I的终变期就开始了。染色体凝集,具有着丝粒

(短DNA序列,具有高的AT水平)(2)的姊妹染色单体变得可见。在基因片段交换的地方,非姊妹染

色单体通过染色体交叉点(3)保持连接。前期I随后的阶段是中期I,保持在这个点的减数分裂阶段,

不到完成整个减数分裂时间的10%。

6.中期I

在从前期I进入到中期I的过渡期间,成对的中心粒(1)已经到达细胞相反的两极,纺锤体已经形成,

核膜(2)已经溶解。染色体在赤道水平列队,形成所谓赤道板。从顶部看,染色体成一个星形(单星

体或者“母星体”)。着丝点(3)是一个蛋白质复合体,它已经形成着丝粒。减数分裂的中期I的一

个特质就是,每个姊妹染色单体对上的着丝点看起来像是已经融合。中心纺锤体的微管(4),此时已

经将其自身精确地连接到每一对姊妹染色单体上(5),因此所有的点都在同一个方向。染色体交

叉点(6)还是完整的。它们在将同源染色体正确的排列在赤道水平这一过程中扮演者十分重要的角

色。

内质网(7)和高尔基复合体(8)现在几乎完全被溶解了。

7.分裂后期I

在减数分裂的后期I,姊妹染色单体中的同源染色体(1)分离,这与有丝分裂中的不同。

在这一过程中,染色体的交叉点已溶解,在此之前,是它将母体和父体的同源染色体固定在一起

的。一些突变的有机体,有丝分裂染色体交换只是发生在有限的水平,会出现没有染色体交叉点的

染色体对。这些染色体对通常没有充分分离(对偶染色体不分离),从而导致子细胞存在太多或者

太少的染色体。此种畸形被称为染色体数字畸变,染色体数字畸变可能会引起畸形。

间断是在着丝点开始(2),着丝点是中心纺锤体收缩纤维连接的地方。从这里,染色体慢慢朝向

位于细胞两极的中心粒(4)牵拉沿微管(3)移动,当微管变短的时候,就会产生牵拉的作用。没有

连接到染色体的微管(5)现在变得更长了,因此增加了中心粒和正在延伸的细胞之间的距离。在

赤道水平上,卵裂沟的开始阶段(6)变得可见。在前期期间的交叉过程以及父体和母体染色体到

细胞两极的随机分布,导致了遗传信息的变化(请见介绍部分)。

8.末期I,胞质分裂I,分裂间期,前期II和中期II

末期I和胞质分裂

在末期I,纺锤体的裂解和一个环形的狭窄带(1)在赤道水平形成。此外,形成了一层很薄的核

膜(2)。在随后的胞质分裂阶段,细胞体恰好在中部分裂,即两个新的子核(3)之间的环状狭

窄处。每个子核都包括母体和父体的染色体组,这些组分通过交叉的过程已经有了轻微的改变,

DNA已经在复制中呈现,即包括两个姊妹染色单体(4)的一个染色体。

内质网(5)和高尔基复合体(6)都已经返回到它们原来的形状和大小。

在胞质分裂的末期,完成了第一减数分裂。

49

®

中文减数分裂

减数分裂间期

第一和第二减数分裂是通过一个短暂的休眠期来分开(分裂间期)。但是,不包括两个染色单体的

染色体的复制(无S阶段)。每个染色体的两个姊妹染色单体都会通过着丝粒(7)来保持连接。

减数分裂II

第二减数分裂类似于有丝分裂(通常的核及细胞的分裂)。它因此也被叫作均等分裂。既然染色体

在前面的分裂间期中没有被再次复制,那么随后的第二减数分裂将包括的基因信息减少到了单倍染

色体组。

前期II

前期II是与有丝分裂最相似的一个阶段,在所有的生物体内发生的都非常快。细胞表面的通透性增

加,允许周围的液体吸收。细胞骨架的微管装置被重新组织。核膜溶解,由重排的微管构建成纺锤

体。

中期II

在中期II,染色体被再一次的重排于赤道水平,纺锤体的两端也定位于相反的两极(像在中期I中一

样)。此阶段与中期I的主要差别在于在姊妹染色单体形成两个着丝点,并朝向相反的极向。

9.后期II

在后期II,如同有丝分裂一样,每个染色体的两个姊妹染色单体(1)会分离。

分离是从着丝点(2)开始,着丝点是中心纺锤体的牵拉纤维附着的地方。从这里,染色体被慢慢的朝

向中心粒(4)牵拉,沿着微管(3)向前移动,而中心粒坐落于细胞的两极,当微管变短的时候,就会

产生出一个牵引力。不与染色体连接的微管(5)则变得更长了,因此,就增加了中心粒与正在延

伸的细胞之间的距离。在赤道水平,卵裂沟(6)的开始阶段变得很明显。

10.末期II与胞质分裂II

在第一减数分裂期间,两个细胞的卵裂与分割导致了四个单倍体细胞(1)的产生,这四个单倍体带有

不同的遗传组成,这是由于随机染色体分配与交叉所导致。这就能够解释,为什么同胞并不是一样

的:一个孩子有更多来自父亲的特征,而另一个孩子有更多来自母亲的特征。祖先的特征重现也是

有可能的。

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60