同源染色體和姐妹染色單體的區別


在真核生物中,染色體是細胞核中固定、自我複製的成分。DNA 和染色體將遺傳資訊從一代傳遞到下一代。根據物種的不同,染色體的數量可能不同。人類,像許多其他動植物物種一樣,是二倍體生物(2n),這意味著染色體被組織成兩組。科學家可以使用光學顯微鏡觀察染色體在複製過程中的形態(中期)。

每個中期染色體由兩個稱為姐妹染色單體的成分組成。它們都是相同的,因為 DNA 在細胞分裂過程中被複制。

什麼是同源染色體?

同源染色體在二倍體細胞中成對存在。兩個同源染色體的尺寸、形狀和著絲粒的位置也非常相似。它們攜帶的遺傳資訊型別也相同。當一個物種進行有性繁殖時,一組同源染色體來自雄性親本,另一組來自雌性親本。人類每個體細胞中共有 46 條染色體,其中 23 對相同的染色體。在這 23 條染色體中,包括決定性別的 X 和 Y 染色體。

在細胞生命的大部分時間裡,每條染色體都由一個 DNA 分子組成。當細胞分裂時,DNA 分子自身複製成兩個副本,稱為姐妹染色單體。S 期間期前期著絲粒出現在細胞週期和細胞成熟的特定階段。在其他時候,染色體以單鏈形式存在,一端有一個著絲粒。著絲粒使染色體分成兩半。著絲粒是在細胞外圍,圍繞著絲粒形成的結構。在細胞分裂過程中,它充當微管連線到分離染色單體的錨點。

具有兩條相同臂的染色體稱為中著絲粒染色體。其中一條臂明顯長於另一條的染色體稱為亞中著絲粒染色體。另一種型別的染色體稱為端著絲粒染色體,其中二次收縮在小的衛星片段與染色體的其餘部分之間形成斷裂。具體來說,人類細胞包括染色體 13、14、15、21 和 22。

什麼是姐妹染色單體?

細胞必須先複製其染色體才能分裂。姐妹染色單體是染色體的兩個相同副本。粘連蛋白作為姐妹染色單體之間的橋樑,它們在其他方面是相同的。在所謂的著絲粒處,DNA 的一個區域對隨後的細胞分裂階段至關重要,姐妹染色單體連線在一起。在細胞分裂過程中,它充當染色體和紡錘體裝置(真核細胞中的兩種細胞骨架結構)的連線點。其目的是確保子細胞具有不同的染色體組。

儘管著絲粒連線著姐妹染色單體,但我們仍然認為它們是一條染色體。當細胞分裂時,子細胞變得獨立。當這種情況發生時,每個染色單體在其相應的子細胞中成為一條獨立的染色體。

差異:同源染色體和姐妹染色單體

下表突出了同源染色體和姐妹染色單體之間的主要區別:

特徵

同源染色體

姐妹染色單體

定義

同源染色體是一對染色體,分別來自父本和母本,在二倍體細胞受精過程中配對。

一條染色體在著絲粒處連線的兩個複製副本稱為姐妹染色單體。

起源

在有性生殖物種中,同源染色體中的一條來自父本的配子,另一條來自母本的配子。

在有性生殖物種中,每個姐妹染色單體都來自父本或母本的配子。

相似性

同源染色體在大小、形狀和著絲粒位置上相似。它們攜帶的遺傳資訊型別也相似。

姐妹染色單體是相同的。

結構

在細胞生命的大部分時間裡,每條染色體都由一個 DNA 分子組成。在準備細胞分裂時,DNA 分子會複製。

每個姐妹染色單體都由一個 DNA 分子組成。

連線

同源染色體彼此之間沒有連線。

姐妹染色單體透過著絲粒處的粘連蛋白相互連線。

結論

同源染色體和姐妹染色單體是遺傳學和細胞分裂中的兩個重要概念。雖然它們看起來可能相似,但它們在結構、功能和起源方面存在明顯的差異。

理解同源染色體和姐妹染色單體之間的區別對於理解遺傳和細胞分裂的機制非常重要。

更新於: 2023-04-18

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