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11.3: 减数分裂Ⅱ
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减数分裂Ⅱ
 

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11.3: 减数分裂Ⅱ

减数分裂ii是减数分裂的第二阶段和最后阶段。它依赖于减数分裂I期间产生的单倍体细胞,每个细胞只包含23条染色体,每对同源的初始染色体中有一条。重要的是,这些细胞中的每一条染色体都由两个连接的拷贝组成,当这些细胞进入减数分裂ii期时,其目的是使用其他分裂过程中使用的基于微管的网络来分离这样的姐妹染色单体。减数分裂II的结果是两个单倍体细胞,每个细胞只包含23条染色体的一个拷贝。根据这一过程是发生在男性还是女性身上,这些细胞可能形成卵子或精子,当通过受精过程结合在一起时,可能产生一个新的二倍体个体。

减数分裂Ⅱ、人卵细胞与减数分裂纺锤体

尽管雄性和雌性减数分裂II的目标是相同的,即产生单倍体卵子或精子,但在这一过程中,两性之间存在着一些关键性的差异。例如,在女性的卵子前体细胞中,负责分离姐妹染色单体的减数分裂纺锤体在靠近外围的一侧形成。这种不对称性允许两个大小不等的细胞在减数分裂II后产生:一个大卵子,一个较小的极体溶解。这种细胞质的分裂确保卵子含有足够的营养物质来支持胚胎。

减数分裂纺锤体的位置是参与辅助生殖技术的科学家关注的问题,如胞浆内单精子注射((ICSI)。用于帮助不孕夫妇的ICSI包括一根针头将单个精子直接插入卵子的细胞质。胚胎学家必须注意避免注射到减数分裂纺锤体的区域,因为这可能会损坏微管结构,并导致产生的胚胎染色体数目异常。因此,进行ICSI的胚胎学家通常根据极体的位置来预测纺锤体的位置,或者使用偏振光显微镜等技术直接观察纺锤体的结构。

女性减数分裂的另一个独特特征是卵前体细胞经历细胞周期阻滞,先是在前期I,然后是中期II。在青春期,雌性激素释放卵细胞从前期I期停止,减数分裂II期开始。随后,在中期II期停滞的卵细胞从卵巢释放到输卵管中,只有在受精时,输卵管才恢复减数分裂。这意味着减数分裂纺锤体形成并与染色体相关,但直到精子和卵子前体细胞结合后才完成姐妹染色单体的分离过程。

减数分裂II期的停止对选择冷冻卵子的妇女提出了一个独特的挑战,因为许多体外受精方案要求在中期II期分离这些细胞,然后冷冻。鉴于减数分裂纺锤体的问题可能导致染色体异常,如三体,大量研究致力于确定哪些卵子冷冻程序对这种结构的影响最小。为了减少对卵子的伤害,人们开发了一些技术,在冷冻介质中加入糖或其他冷冻保存剂,这就限制了冰晶的形成,冰晶在解冻时会对细胞造成伤害。


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