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染色体的交换与基因组的演化
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染色体的交换与基因组的演化
大家知道，基因组藏在染色体中。大部分动物的体细胞的染色体是二倍体，而每两条对应的染色体被称为同源染色体（homologous
chromosomes , or homologues）。而生殖细胞是单倍体。雌雄生殖细胞结合以后，又成了二倍体。所以同源染色体一条来自父本，一条来自母本，所含的基因信息很相似，但不完全相同。
体细胞在分裂的时候，每条染色体复制一条一模一样的染色体，然后再分离到两个细胞中去。这样就可以保持二倍体。如果没什么变故，新分裂出来的细胞的染色体的数目、形态以及所包含的基因组是不变的。如下图：
生殖细胞的形成则是由二倍体细胞通过两次连续的减数分裂后得到的，如下图：
我们需要注意的是，在第一次减数分裂之前，同源染色体之间会发生一些重组交换（上图中的
chiasma）。由此引发的效果是：如果发生了重组交换，那生殖细胞的染色体将不同于原来的任何一条同源染色体。
所以子代的同源染色体虽然是一条来自父本的生殖细胞，令一条来自母本的生殖细胞。但它们的序列与父本或母本的体细胞的任何一条同源染色体可能都不同。
减数分裂过程的染色体重组交换可以让基因信息进行重排改变，这也是基因组演化的一种方式。
为什么染色体会发生重组交换呢？这是一个到现在都还很时髦的科学问题，牵涉到了染色体修饰的问题，属于epigenetics的范畴。当然，并不是所有的减数分裂都会产生染色体重组的。例如果蝇的雌虫的减数分裂可以产生重组，但雄虫不能。这个现象在果蝇遗传学中被广泛应用，但大家对这个雌雄的差别的原因还不是很清楚。从染色体的形态上来看，在减数分裂过程中，雄虫的染色体处于一种压缩的状态。可能正是这种状态抑制了雄虫的减数分裂的重组。
（图片来自网络搜索）
https://blog.sciencenet.cn/blog-216720-594022.html
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