减数分裂和生育力之间有什么关系,有必要吗?

减数分裂是为了正确产生性细胞而发生的细胞分裂类型。这种分裂主要发生在减数分裂 I 和减数分裂 II 两个阶段,两者都是配子发生(配子形成)的基础。根据是否涉及卵子或精子的形成,我们区分卵子发生(或卵子发生)和精子发生

如果减数分裂发生改变,染色体的分布将不正确,从而出现染色体异常。这可能是植入失败、反复流产或胎儿异常(例如 21 号染色体三体性)的原因。

下面提供了一个索引,其中包含我们将在本文中扩展的几点。

1.细胞分裂由什么组成?

细胞分裂是从母细胞获得两个具有相同遗传信息的子细胞的过程。多亏了它,一个完整的人类可以从一个细胞(受精卵)形成,其中有数百万个不同的细胞专门从事不同的功能。

尽管有这种专门化,但重要的是要注意体内的所有细胞都具有相同的遗传信息。唯一的例外是卵子和精子,它们只有一半,我们将在下面看到。

该信息包含在位于细胞核中的染色体中。皮肤细胞与肝细胞不同的原因是,在所有常见信息中,有些被使用,有些则没有。也就是说,每个细胞中表达的基因是不同的,这使得它们彼此不相等。

1.1.二倍体

体细胞(即我们体内的所有细胞,除了性细胞)的所有信息都是重复的:它们是二倍体细胞。染色体对的数量是每个物种的特征。在人类中,所有体细胞都有 23 对染色体,其中一对是性染色体对(女性为 XX,男性为 XY)。

每条染色体在结构上与其伙伴相同:其同源染色体。然而,尽管它们具有相同的结构以及包含相同特征或功能的代码的信息,但它们的遗传信息是不同的,因为一个来自父亲的精子,另一个来自母亲的卵子。因此,胚胎将具有 1 号染色体和 1' 号染色体(一个素数),并且它们具有相同的形状,但内容不同。

单倍体和二倍体细胞之间的差异

例如,染色体可能具有参与确定特定身体特征(例如眼睛颜色)的基因。其配对或同源染色体也将具有与该特征相关的信息。然而,这些信息不一定是一致的:一个可能具有蓝眼睛的基因,另一个具有绿眼睛的基因。您最终是否拥有一种颜色或另一种颜色,除其他外,将取决于两种颜色中哪一种占主导地位,在本例中为绿色。

2.减数分裂的重要性

正如我们已经提到的,性细胞(卵子和精子)是唯一在染色体负荷方面与身体其他细胞不同的细胞,因为它们拥有一半的遗传信息。配子中信息减少的过程称为减数分裂

这种分裂主要发生在两个阶段:减数分裂 I 和减数分裂 II。第一个与有丝分裂非常相似,有丝分裂是我们体内所有体细胞中发生的分裂类型。每个阶段又具有四个不同的阶段(前期、中期、后期和末期),并且在减数分裂 I 和 II 之间发生短暂的间期。

减数分裂阶段

在胚胎的形成过程中,来自两个配子的信息被融合。这使得为​​了创建这些细胞,遗传信息必须减少一半,否则胚胎的染色体数量将成倍增加。

因此,减数分裂的生物学功能是,雌性和雄性配子含有体内其他细胞(体细胞)一半的染色体,因此,当受精发生时,产生的胚胎具有正确的遗传负荷并且是可行的。

如果操作正确,这种减半可以确保所有后代都具有相同数量的染色体:一半来自父亲,另一半来自母亲。

2.1.卵发生

在卵发生过程中,卵子起源于二倍体母细胞,有 22 对染色体和 XX 对。在细胞分裂结束时,每个干细胞(卵原细胞)会产生四种不同的细胞,其信息只有初始干细胞的一半。因此,卵子中不再有两条染色体调节每个特征,而是只有一条,没有重复的内容。

就女性而言,除了卵子的形成之外,卵泡的产生也会发生在称为卵泡发生的过程中。卵泡负责包围、保护和滋养卵母细胞。有关此主题的更多信息,我们建议您访问以下文章:什么是卵泡发生及其阶段?

2.2.精子发生

在精子的形成过程中,也会发生与前一种情况相同的情况。因此,如果男性的体细胞具有以下染色体含量:1,1',2,2',3,3',4,4',5,5',6,6',7,7',8 ,8'...,由其衍生的精子可以是,例如,1,2',3',4,5,6'....

这意味着配子的遗传内容是随机形成的,每对原始染色体都有一个成员。当与来自卵母细胞的减少的信息结合时,它们将形成一组新的 23 对,每对由一条来自父亲的染色体和一条来自母亲的染色体组成。

精子发生或精子形成的过程

您可以通过以下链接了解有关精子形成过程的更多信息:什么是精子发生?

2.3.受精

由于所解释的机制,在受精时,具有一半信息的卵子与精子融合,精子的遗传信息也减少了一半。因此,受精产生的胚胎将具有一条来自父亲的染色体(2或2')和一条来自母亲的染色体(2或2')。因此,每个特征都会再次受到两条染色体的调控,结构相似但信息不同。

减数分裂对于生育能力至关重要

我们邀请您继续阅读以下文章以获取更多信息:什么是人类受精及其阶段?

3.减数分裂与生育力的关系

正如我们所看到的,减数分裂对于繁殖至关重要,因为它确保后代的染色体数量正确,与生命相容。然而,有时这个过程没有正确执行,这些改变可能会损害这些个体的生存能力。

如果两个子细胞之间的染色体分裂不均匀,则可能会出现问题,因为其中一个子细胞的染色体较多,而另一个子细胞的染色体较少。这意味着包含这些染色体的基因也会不平衡,因此会出现无法正确执行的功能。

例如,可能存在参与发育的蛋白质未产生足够数量或过量的蛋白质,这两种情况都是有害的。

如果减数分裂受损,可能会严重影响生育能力。因此,建议对即将接受辅助生殖治疗的夫妇进行核型分析。通过这种方式,可以诊断不育是否是由染色体原因引起的,并指出最佳治疗方法。

3.1.非整倍体

当我们谈到非整倍体细胞时,我们指的是具有一条或多条额外染色体的细胞。它们是由细胞分裂(有丝分裂或减数分裂)错误引起的。如果它们发生在减数分裂期间,这些配子受精产生的胚胎也将是非整倍体。

然而,非整倍性也可能发生在胚胎发育分裂中。从形态上看,其中一些胚胎质量良好。这意味着,在体外受精IVF )治疗中,如果没有侵入性植入前遗传学诊断PGD)方法就无法检测到它们。

要进行 PGD,应将 IVF 作为主要治疗方法。如果您正在寻找开始的诊所,我们建议您立即生成您的个人生育报告。这是一个有用、简单的工具,只需 3 个步骤,即可为您提供通过我们严格筛选流程的诊所列表。您的收件箱中将收到一封电子邮件,其中包含一份报告,其中包含入门提示和建议。

非整倍体是流产的主要原因之一,尤其是在妊娠前三个月发生的流产。

因此,对于反复流产的患者,PGD 可以增加成功的可能性。尽管大多数非整倍体胎儿的妊娠都无法足月,但有一些三体性(即具有额外的染色体)与生命相容:

  • Patau综合征:13号染色体三体性。
  • 爱德华兹综合症:18号染色体三体性。
  • 唐氏综合症:21号染色体三体性。

三体性与生命相容

如果非整倍体影响性染色体(XXY、XXX、XYYY...),它们也可以与生命相容。然而,由此产生的个体的生育能力将受到损害,因为它们不太可能产生具有正确遗传负荷的配子。

3.2.胚胎倍性

当整个染色体组分布时,配子发生错误也可能发生,留下二倍体配子和另一个没有染色体的配子。在这些情况下,如果发生受精,所得胚胎的一组染色体也会过多或过少。

这些胚胎将无法存活,其中许多将提前停止发育。然而,一些三倍体胚胎(具有三组染色体)能够继续进化,甚至怀孕,但与生命不相容。

因此,在 IVF 治疗中评估发育第一天是否正确受精非常重要,因为这是唯一可以检测到这些变化的时间。非二倍体的胚胎应被丢弃。

4.用户常见问题解答

4.1.减数分裂阶段在生殖中的重要性是什么?

作者:Rebeca Reus 理学学士、理学硕士(胚胎学家)。

减数分裂是一种细胞分裂,就人类而言,可以形成配子,即卵子和精子。因此,减数分裂允许有性生殖,尽管这涉及受精或卵子和精子的结合。在这种情况下,受精不被视为减数分裂。

作者:Concha Leal Cariñena MD(妇科医生)。

是的,这是唯一允许胚胎具有正常染色体点且没有染色体非整倍体的技术。

4.3.我怎么知道我是否有减数分裂问题?

作者:Rebeca Reus 理学学士、理学硕士(胚胎学家)。

如果您是男性,通过对精液样本进行染色体分析,可以评估此​​过程是否存在问题。

最常见的测试是精子的 FISH。

对于雌性,评估更加困难,因为获得卵子的过程更加昂贵。如果怀疑减数分裂发生改变并进行IVF治疗,可以进行PGD以提高成功率。

4.4.如果我患有唐氏综合症,我可以生孩子吗?

作者:Rebeca Reus 理学学士、理学硕士(胚胎学家)。

唐氏综合症患者生育后代的几率较低,但也有可能发生。此外,后代患唐氏综合症的风险也很高。

4.5.配子发生与减数分裂相同吗?

作者:Rebeca Reus 理学学士、理学硕士(胚胎学家)。

配子发生和减数分裂是不同但密切相关的过程,因为没有减数分裂就不可能有配子发生。配子发生是形成新配子的过程,正如我们已经提到的,它们需要具有体细胞一半的染色体负荷。这种信息的减少是通过减数分裂来实现的,减数分裂是细胞分裂的一种。

然而,在配子发生过程中,也有一些阶段不发生减数分裂,而是发生有丝分裂,有丝分裂由一个体细胞母细胞产生两个体细胞子细胞。

5.为您推荐

如上所述,在 IVF 治疗中检测可能的非整倍体的一种选择是进行补充性 PGD 技术。如果您想获得更多信息,我们建议您阅读这篇文章:什么是植入前遗传学诊断(PGD)?

如果您有兴趣了解更多有关生育力的含义,那么您会喜欢这篇文章:“生育力”是什么意思以及哪些因素影响生育力?

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