染色单体是复制染色体的一半。在细胞分裂之前，染色体被复制，相同的染色体拷贝在着丝粒处连接在一起。这些染色体中的每一条都是染色单体。连接的染色单体称为姐妹染色单体。一旦姐妹染色单体在有丝分裂后期彼此分离，每一个都被称为子染色体。

染色单体

• 染色单体是复制的染色体的两条链中的一条。
• 在着丝粒处连接在一起的染色单体称为姐妹染色单体。这些染色单体在基因上是相同的。
• 染色单体是在有丝分裂和减数分裂的细胞分裂过程中形成的。

染色单体形成

染色单体是在减数分裂和有丝分裂期间由染色质纤维产生的。染色质由DNA和骨架蛋白组成，按顺序包裹在这些蛋白周围时称为核小体。更紧密缠绕的核小体称为染色质纤维。染色质将DNA浓缩到足以容纳细胞核的程度。浓缩的染色质纤维形成染色体。

在复制之前，染色体表现为单链染色单体。复制后，染色体呈X形出现。首先复制染色体，然后在细胞分裂过程中分离其姐妹染色单体，以确保每个子细胞获得适当数量的染色体。

有丝分裂中的染色单体

当细胞开始复制时，细胞周期开始。在细胞周期的有丝分裂阶段之前，细胞经历了一段称为“间期”的生长期，在此期间，细胞复制其DNA和细胞器以准备分裂。以下按时间顺序列出了中间阶段之后的阶段。

• 前期：复制的染色质纤维形成染色体。每个复制的染色体由两个姐妹染色单体组成。染色体着丝粒是细胞分裂过程中纺锤体纤维附着的场所。
• 中期：染色质变得更加浓缩，姐妹染色单体沿着细胞中部或中期板排列。
• 后期：姐妹染色单体被纺锤体纤维分离并拉向细胞的两端。
• 末期：每个分离的染色单体称为子染色体，每个子染色体包裹在自己的细胞核内。细胞质分裂后，这些细胞核产生两个不同但相同的子细胞，称为胞质分裂。

减数分裂中的染色单体

减数分裂是由性细胞进行的两部分细胞分裂过程。这一过程与有丝分裂相似，包括前期、中期、后期和末期。然而，在减数分裂期间，细胞经历两次分裂阶段。因此，姐妹染色单体直到减数分裂后期II才分离。

在第二次减数分裂结束时进行胞质分裂后，产生四个单倍体子细胞，包含原始细胞一半的染色体。

不分离

染色体在细胞分裂过程中正确分离是至关重要的。任何同源染色体或染色单体不能正确分离的现象都被称为不分离。不分离发生在有丝分裂的后期或减数分裂的任一阶段。不分离产生的子细胞中有一半有过多的染色体，而另一半根本没有。

染色体过多或不足的后果往往是严重的，甚至是致命的。唐氏综合征是由额外染色体导致的不分离的一个例子，特纳综合征是由缺失的全部或部分性染色体导致的不分离的一个例子。

姐妹染色单体交换

当姐妹染色单体在细胞分裂过程中彼此非常接近时，遗传物质的交换就可能发生。这个过程被称为姐妹染色单体交换（SCE）。在SCE期间，DNA材料随着染色单体的部分断裂和重建而交换。低水平的材料交换通常被认为是安全的，但当交换达到过高水平时，可能对个人有害。