减数分裂

为何需要减数分裂

内容标准6.3涵盖减数分裂，这是发生在生殖器官中、用以产生配子（精子和卵细胞，或花粉和胚珠）的细胞分裂类型。由于受精作用把来自父母双方的配子结合在一起，配子必须是单倍体（n）；若配子像普通体细胞一样是二倍体，染色体数目每一代都会加倍。

因此，减数分裂是一种使染色体数目减半的分裂。

减数分裂I与减数分裂II

• 减数分裂I（减数分裂）：同源染色体配对，通过交叉互换交换遗传物质，然后彼此分离形成两个单倍体细胞，这是使染色体数目减半的阶段。
• 减数分裂II（与有丝分裂相似）：在减数分裂I产生的两个细胞中，每条染色体的姐妹染色单体分离，由原本一个二倍体细胞最终产生共四个单倍体细胞。

遗传变异的来源

减数分裂通过两种机制产生彼此基因不同的配子。交叉互换发生在前期I，此时同源染色体紧密配对并交换遗传物质片段，在染色体上产生新的等位基因组合。

自由组合发生在中期I，同源染色体对随机排列在赤道上，因此每个配子获得的母方和父方染色体是随机组合的。这两种机制共同使每个配子在基因上都是独一无二的。

减数分裂的意义与考查方式

减数分裂使染色体数目在世代间保持恒定，因为两个单倍体配子的受精作用会使后代恢复二倍体数目，它还带来遗传变异，这是进化的原始材料，有助于物种适应不断变化的环境。考题常要求你说出减数分裂各阶段所产生的细胞数目及其染色体数目（单倍体或二倍体），描述交叉互换过程中发生的事，或解释为什么形成配子需要减数分裂而不是有丝分裂。

考试风格例题

题目。某动物细胞的二倍体染色体数为8。

该细胞经减数分裂形成配子。(a) 说出减数分裂I刚完成后，每个细胞中含有的染色体数目。

(b) 说出到减数分裂II结束时产生的细胞数目，以及每个细胞中的染色体数目。(c) 说出使四个配子彼此在基因上各不相同的两个过程，并说出各自发生在减数分裂的哪个阶段。

(d) 解释若配子改由有丝分裂产生，为何会对后代造成伤害。

参考答案。(a) 减数分裂I刚完成后，每个细胞含有4条染色体（单倍体，n），因为减数分裂I是把原本8条染色体数目减半的减数分裂。

(b) 减数分裂总共产生4个细胞，每个都含有4条染色体（单倍体，n）。(c) 交叉互换发生在前期I，自由组合发生在中期I，此时同源染色体对随机排列在赤道上。

(d) 若配子由有丝分裂产生，每个配子将仍是二倍体（8条染色体）而非单倍体；两个这样的配子受精后产生的合子将拥有正常染色体数目的两倍，且染色体数目会每一代持续加倍，扰乱正常发育。

练习题

试一试。某植物细胞的二倍体染色体数为14。

说出该植物产生的一粒花粉中的染色体数目，并使用‘同源染色体’一词解释这一数目为何正确。

考试提示

重点术语

复习这些相关术语，以便精确作答减数分裂相关的题目：

• 有丝分裂，另一种细胞分裂类型，产生基因相同的二倍体细胞用于生长。
• 染色体，携带遗传物质、在减数分裂中被复制并分离的结构。
• 二倍体，拥有两套完整染色体，是减数分裂前原始细胞的状态。
• 单倍体，拥有一套完整染色体，是减数分裂产生的每个配子的状态。

来源:SRC-DSKP-EN

常见问题

细胞分裂的更多资源