為什麼染色體在細胞分裂前.要先完成複製？......

Question

1.為什麼染色體在細胞分裂前 . 要先完成複製？有什麼用處嗎？
2.為什麼當細胞分裂時 . 複製的染色體要先分離 細胞才能進行分裂？

謝謝各位大大！

Answer 1

1. 細胞分裂大致分成兩種：有絲分裂(mitosis)與減數分裂(meiosis)，分別解釋如下：
有絲分裂主要發生在體細胞(somatic cells)，又稱為雙倍體(diploid)，主要作用在多細胞生物的個體生長、組織修護。染色體是所有生物遺傳的最高指導訊息，不同的染色體序列會導致不同種類的生物個體產生。而染色體複製的原因，目的在讓每個新產生的子細胞染色體數目與原來一樣多，以保證每個身體細胞都帶有一致性的遺傳訊息，才不會因為遺傳訊息不一，各自組成相異的器官，而遭到機能互斥。以人類為例，人體有23對染色體，其中23個來自母親，23個來自父親，一共46個。如果細胞不先經過複製就分裂，那麼子細胞會只剩23個，而且必然與原來不同。則可能發生相鄰的兩個細胞，一個得到你父親A型血液的特徵，產生A型抗原和B型抗體，一個是得到你母親B型血特徵，產生產生B型抗原和A型抗體，如此一來兩個細胞的抗體抗原就會互相在身體裡面發生互斥反應，血液會凝固，人就死定了。

減數分裂主要發生在生殖細胞，主要作用在產生有性生殖用的配子（精子與卵子），正常情況下，原來的雙倍體(diploid)生殖母細胞經過減數分裂後，會變成四個單倍體(haploid)。但是你問的問題很好，減數分裂原則上是可以不要經過染色體複製，直接產生兩個配子，就正好是單倍體(haploid)，日後再經過精卵授精結合，就可以直接變回雙倍體(diploid)。為合會先複製的原因科學家還沒有定論，但是在複製的機制下，雙倍體會變成四倍體(tetrad)，在減數分裂的第一個前期(Prophase I)時會發生配對(synapsis)和染色體互換(cross over)，來增加配子產生結果的多樣性。所以理論上一個男人和一個女人（亞當與夏娃）可以產生不同的後代數目，在沒有突變下，就已經可以遠超過目前世界上所有人口了。這樣多樣化的後代才能夠確保在環境改變時，生物能夠有適性良好的種類德以繼續繁衍下去，不會滅絕。

結論，有絲分裂的目的是要盡量製造完全一製的體細胞，所以一定要先複製染色體才能分裂。而減數分裂的目的是要製造盡量多樣化的生殖配子，所以也需要經過複製才能互換，達到更多樣化的選擇。

2.因為染色體是所有生物遺傳的最高指導訊息，所以一定要好好保護，不能隨便暴露在外讓其他身體的酵素、脢、或是化學物質任意攻擊，否則染色體一出問題，將來細胞就會產生我前述所說的互斥現象，或者完全不能正常工作，導致疾病與死亡。正常情況下，染色體只出現在細胞核內，且細胞核一定在細胞之內。如果細胞先分裂成兩，四倍的染色體卻還沒分離，全部擠在同一個裡面，那麼新的兩個細胞就完全不同了。如果在分裂後，再把保有四倍染色體中的其中兩倍數染色體送給那個完全都沒有染色體的細胞，那麼染色體不但要離開細胞核，還要長途旅行，游到細胞外面，再跨越細胞，進入新的子細胞，這是非常非常漫長及危險的做法。所以必須要先分離到兩個細胞後，才能分裂。

Answer 2

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Answer 3

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