Question

同源染色体为何一条来自父方一条来自母方

父方的染色体，母方染色体是如何进入一个细胞并联会配对
同源染色体的形成在何时

Answer 1

通过两性细胞即雌配子与雄配子或卵子与精子融合为一，成为合子或受精卵，发育成一代的生殖方式称为有性生殖(sexual reproduction)。两性细胞通过性母细胞减数分裂产生 。减数分裂的特征是DNA复制一次，细胞连续分裂两次，结果子细胞内染色体减半，成为单倍性的生殖细胞。 减数分裂的过程如下：

（一）第一次减数分裂
1. 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。

2．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。

3．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。

4．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。

5．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。

（二）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。

（三）减数分裂丰富了基因组合
在减数分裂过程中，同源染色体联会且每条染色体形成2分体，由于在四分体间的非姊妹染色体之间进行交叉互换和同源染色体之一随机地分配给某一配子，因而使产生的新配子染色体组成多样化，位于染色体上的基因组合也呈多样化。故减数分裂为后代提供了众多的变异，为自然选择提供了丰富的材料。