生殖细胞经过减数分裂染色体数量减半,最后成为精子和卵子.精、卵细胞结合后染色体又恢复到体细胞所具有的数目,发展成一个新个体.如果生殖细胞成熟时染色体数目不减半,则精、卵结合后染色体将会成倍增加,而事实上并非如此,染色体数目一直保持相对的恒定.以人的睾丸的精原细胞而言为二倍体,以2n表示之,其DNA含量为2c,共有46条染色体,包括来自单倍体(n)的精、卵细胞各23条.精原细胞不断进行有丝分裂,增加细胞数目.每一条染色体究竟含有多少条DNA分子?这一点长期以来是有争论的,但目前认为是由一条双螺旋的DNA分子所组成.细胞进入增殖周期后,在s期(DNA合成期,见《生物学通报》1980年二期,第7页——编者)经过DNA复制到G2期后,细胞DNA含量由2c变为 4c,每条染色体含有二条DNA双螺旋,即此时一条染色体中包含一对姐妹染色单体,两者在着丝点部位结合.但在细胞间期的G2期是不能分辨的,只有在分裂前期染色丝螺旋化、折叠后出现了染色体,才看到是由两条单体所组成,称之为染色体纵裂.纵裂不是DNA或染色体的复制,只是DNA复制后在一定时期的表现形式.分裂后期两条单体分向两极形成两个子细胞,DNA含量由4c变为2c,此时每条染色体只含有一个DNA双螺旋分子,染色体数目仍为46条,但细胞数增加了一倍.精原细胞在进行数次这样的有丝分裂后,一些发育成初级精母细胞,这时仍为2n.在初级精母细胞进行减数分裂的间期DNA合成,这时由2c变为 4c,每条染色体由二条姐妹染色单体组成.在合线期时同源染色体发生联合,由于两两(四条单体)并在一起,看上去染色体数目减少一半,但实际上并不少,在粗线期时,可看出是四条,称之为四分体.经过减数第一次分裂的后期同源染色体拉向两极,这时二个子细胞中染色体数目减半,但每条染色体均由一对姐妹染色单体组成.再经减数第二次分裂后两条姐妹染色单体分向两极.这时一个初级精母细胞形成了四个精细胞,DNA含量由复制后的4c变为c,每个精子含有一套染色体(n),如果精、卵结合则由n又变为2n.由此可见,减数分裂是一种特殊的有丝分裂,分裂后染色体数目减半.
