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为什么精子和卵子中只有1个基因组?

众所周知,人的1个基因组是由23条不同的染色体组成的,人体所有的体细胞中都有2个基因组,其中相同的两条染色体称为同源染色体。如果你是女孩的话,那么你的细胞中就有46条、23对同源染色体,每对2条;假如你是男孩的话,那么你的体细胞中虽然也有46条染色体,但同源染色体少了一对,只有22对,这是因为同属性染色体的X染色体和Y染色体相比,Y染色体要比X染色体短得多,因此X和Y只能算部分同源染色体。

与体细胞不同,女性的卵子和男性的精子都只有1个基因组,这是为什么呢?原来,这是体细胞减数分裂造成的。所谓减数分裂,就是使新生细胞染色体组减半的细胞分裂。女性的初级卵母细胞通过分裂得到卵子,男性的初级精母细胞通过分裂得到精子的过程,都是减数分裂。

减数分裂是一个较为复杂的连续过程,从开始到结束要经历染色体复制、同源染色体配对(也称联会)、细胞一分为二和同源染色体分开、细胞再次一分为二和姐妹染色单体分开四步。

染色体复制,就是一条染色体变成一模一样的两条。但是,在减数分裂中的染色体复制有点特别,那就是复制以后,两条一模一样的染色体并不完全独立,而是由一个名为着丝粒的部位相连,犹如一把剪刀上由一个铆钉连着的两片。同一个着丝粒连着的两条染色体,因为没有独立,因此只能称染色单体,由同一着丝粒相连的两个单体称为姐妹染色单体。

染色体复制以后,就进入同源染色体的配对期,配成对的两条染色体各有两个姐妹染色单体。由此可见,配对的一对同源染色体,虽然只有两个着丝粒,但却有4个染色单体。

染色体配对之后,细胞就一分为二了,与此同时,成对同源染色体中的两个成员各自奔向不同的细胞,由1个细胞分裂成的2个细胞中,就都只有1个染色体组了,或者说,染色体组减半了。

细胞一分为二得到染色体组减半的2个细胞后,每个细胞还要进行一次分裂,此时,每个染色体中的姐妹染色单体分道扬镳了,各自进入不同的细胞。最终由只有1个染色体组的2个细胞得到了4个只有1个染色体组的细胞。这4个细胞如果由初级精母细胞产生,那就都是精细胞,如果由初级卵母细胞产生,那么只有其中的一个才是卵细胞