细胞生物学细胞周期part2

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1、概念：减数分裂是细胞仅进行一次概念：减数分裂是细胞仅进行一次DNADNA复制，随后进行两次复制，随后进行两次分裂，染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂分裂，染色体数目减半的一种特殊的有丝分裂.仅发生于有性仅发生于有性生殖细胞形成过程中的某个阶段。生殖细胞形成过程中的某个阶段。四、减数分裂四、减数分裂 减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、生物进减数分裂是生物有性生殖的基础，是生物遗传、生物进化和生物多样性的重要基础保证。化和生物多样性的重要基础保证。两个基本特点两个基本特点 1.1.染色体组数目减半染色体组数目减半 2.2.发生遗传重组发生遗传重组 减减 数数 分分 裂裂 前前 S S 期期

2、 有有 丝丝 分分 裂裂 前前 S S 期期 蝾螈蝾螈 1010天天 1212小时小时 小鼠小鼠 1414小时小时 5 56 6小时小时 小麦小麦 1212小时小时 3.83.8小时小时 酵母酵母 1.01.0小时小时 0.50.5小时小时 减数分裂前减数分裂前S S期与有丝分裂前期与有丝分裂前S S期长度比较期长度比较减数分裂前间期减数分裂前间期(premeiosis)：细胞的有丝分裂间期相似，细胞核中的染色体完成自我细胞的有丝分裂间期相似，细胞核中的染色体完成自我复制，每一条染色体经过自我复制成为两条姐妹染色单体。复制，每一条染色体经过自我复制成为两条姐妹染色单体。特点：S期持续的时间比较

3、长，DNA进行不完全复制，并且复制总量的99.7%99.9%。细胞核大于其体细胞核。减数分裂过程减数分裂过程 由减数分裂前G2期细胞进入两次有序的细胞分裂，即第一次减数分裂和第二次减数分裂。两次减数分裂之间的间期或长或短，但无DNA合成。减数分裂期减数分裂期：减数分裂期：前期、前中期、中期、后期、末期和胞质分裂期等6个阶段。减数分裂期：前期、前中期、中期、后期、末期和胞质分裂期等6个阶段。前期前期（prophase prophase）前期前期I I（prophaseIprophaseI）持续时间较长。在这漫长的时间过程）持续时间较长。在这漫长的时间过程中，要进行染色体配对和基因重组。此外，也要

4、合成一定中，要进行染色体配对和基因重组。此外，也要合成一定量的量的RNARNA和蛋白质。和蛋白质。根据细胞形态的变化分为：细线期、偶线期、粗线期、双根据细胞形态的变化分为：细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期线期、终变期5 5个阶段。个阶段。1)1)细线期（细线期（leptotene stage）u染色体端粒与核膜相连染色体端粒与核膜相连,而染色体的其它部分以袢状而染色体的其它部分以袢状伸延到核质中伸延到核质中。又称凝集期又称凝集期(condensation stage)(condensation stage)，此期在光学显微镜下可，此期在光学显微镜下可逐渐见到染色体，染色质在凝集前已复制，

5、但仍呈单条细线逐渐见到染色体，染色质在凝集前已复制，但仍呈单条细线状，看不到成双的结构染色体。状，看不到成双的结构染色体。偶线期：主要发生同源染色体配对，即来自父母双方的同源偶线期：主要发生同源染色体配对，即来自父母双方的同源染色体逐渐靠近，沿其长轴相互紧密结合在一起。因而，偶染色体逐渐靠近，沿其长轴相互紧密结合在一起。因而，偶线期又称为配对期。线期又称为配对期。偶线期（偶线期（zygotenen）配对以后两条同源染色体紧密结合在配对以后两条同源染色体紧密结合在一起所形成的复合结构，称为二价体。一起所形成的复合结构，称为二价体。二价体二价体四分体四分体每个二价体由两条染色体构成，共含每个二价体

6、由两条染色体构成，共含有四条染色单体，又称为四分体。有四条染色单体，又称为四分体。同源染色体配对的过程称为联会。同源染色体配对的过程称为联会。联会联会合成在合成在S期未合成的约期未合成的约0.3的的DNA:偶线期偶线期DNA（zygDNA）联会的部位形成一种特殊复合结构，称为联会复合体。联会复联会的部位形成一种特殊复合结构，称为联会复合体。联会复合体沿同源染色体长轴分布，宽约合体沿同源染色体长轴分布，宽约1.52mm。联会复合体联会复合体（synaptonemal complex）结构结构由两条同源染色体沿纵轴形成由两条同源染色体沿纵轴形成主要由碱性蛋白质和主要由碱性蛋白质和RNARNA组成，

7、并含有少量组成，并含有少量DNADNA形成合线期，成熟于粗线期，消失于双线期形成合线期，成熟于粗线期，消失于双线期在电镜下联会复合体细微结构在电镜下联会复合体细微结构3)粗线期（粗线期（pachytene）染色体进一步浓缩，变粗变短，染色体进一步浓缩，变粗变短，并与核膜继续接触并与核膜继续接触.同源染色体上同源染色体上形成重组节形成重组节，染色体发生交换和重组。，染色体发生交换和重组。在粗线期，也合成一小部分尚未合成的在粗线期，也合成一小部分尚未合成的DNA，称为，称为P-DNA编码一些编码一些与与DNADNA点切和修复有关的酶类点切和修复有关的酶类,保持染色体的完整性。保持染色体的完整性。合

8、成减数分裂期专用的组蛋白，并把体细胞类型的组蛋白部分或全合成减数分裂期专用的组蛋白，并把体细胞类型的组蛋白部分或全部置换下来。部置换下来。主要特征：主要特征：4)4)双线期（双线期（dipleotene stagedipleotene stage）主要特征：主要特征：重组阶段结束，同源染色体相互分离，重组阶段结束，同源染色体相互分离，联会复合体联会复合体消失，消失，同源染色体仅留几处相互联系。同源染色体仅留几处相互联系。染色体与核被膜脱离接触。染色体与核被膜脱离接触。染色体或多或少地去凝集，染色体或多或少地去凝集，RNARNA合成活跃。合成活跃。又称合成期又称合成期同源染色体仍然相联系的部位称

9、为同源染色体仍然相联系的部位称为交叉（交叉（crossover，chiasma）5)5)终变期（终变期（diakinesis stagediakinesis stage）主要特征：主要特征：交叉端化，二价体变短，在核内均匀散开交叉端化，二价体变短，在核内均匀散开,到达终变期末，到达终变期末，同源染色体之间仅在其端部和着丝粒处相互联结同源染色体之间仅在其端部和着丝粒处相互联结.核仁消失，核膜解体。核仁消失，核膜解体。中心体复制完成，并开始移向两极。中心体复制完成，并开始移向两极。姐妹染色单体的交叉随时姐妹染色单体的交叉随时间的推移向末端移动，这间的推移向末端移动，这种现象称为端化种现象称为端化当

10、前期即将结束时当前期即将结束时,象有丝分裂一样象有丝分裂一样,中心粒已经加中心粒已经加倍倍,中心体移向两体中心体移向两体,并形成纺锤体，核被膜破裂和并形成纺锤体，核被膜破裂和消失，标志前期消失，标志前期的结束。的结束。中期中期I(I(metaphaseImetaphaseI)进行纺锤体组装进行纺锤体组装:纺锤体微管侵入核区，捕获分散于核中的纺锤体微管侵入核区，捕获分散于核中的四分体。四分体逐渐向赤道方向移动，最终排列在赤道面上四分体。四分体逐渐向赤道方向移动，最终排列在赤道面上四分体上有四个着丝点四分体上有四个着丝点,一侧纺锤一侧纺锤体只和同侧的两个着丝点相连。体只和同侧的两个着丝点相连。减数

11、分裂中期减数分裂中期I I与有丝分裂中期的比较与有丝分裂中期的比较后期后期（anaphaseIanaphaseI）a.a.同源染色体分开，每个四分体形成两个二分体，分别移向两同源染色体分开，每个四分体形成两个二分体，分别移向两极。极。每一极只获得同源染色体中的一条，每一条染色体由两条姐每一极只获得同源染色体中的一条，每一条染色体由两条姐妹染色单体组成。妹染色单体组成。b.b.非同源染色体随机组合非同源染色体随机组合5.末期末期a.二分体移到两极，解旋松展，呈细线状二分体移到两极，解旋松展，呈细线状b.核膜核仁出现，胞质核膜核仁出现，胞质分裂，形成两个子细胞分裂，形成两个子细胞第一次减数分裂过程

12、第一次减数分裂过程减数分裂减数分裂II分离的是姊妹染色体，分离的是姊妹染色体，分裂过程与有丝分裂过程非分裂过程与有丝分裂过程非常相似。即经过分裂前期常相似。即经过分裂前期II、中期、中期II、后期、后期II、末期、末期II和胞质分和胞质分裂裂II等几个过程。等几个过程。二、减数分裂二、减数分裂通过减数分裂，所形成的精细胞或卵通过减数分裂，所形成的精细胞或卵的染色体数目由的染色体数目由2n2n减为减为n n。a a 减数分裂过程中，分裂后，减数分裂过程中，分裂后，同源染色体分别进入不同的生殖同源染色体分别进入不同的生殖细胞中；细胞中；b b 非同源染色体随机进入同一非同源染色体随机进入同一个生殖细胞。个生殖细胞。染色体重组染色体重组-交换与交叉交换与交叉在同源染色体联会期间，同源染色体要发生断裂和重接，在同源染色体联会期间，同源染色体要发生断裂和重接，在此过程中发生同源染色体间的交换在此过程中发生同源染色体间的交换Minimum number of gamete接合体types=2n,In humans,n=23染色体组的自由组合重组染色体组的自由组合重组减数分裂中染色体组的重组发生在减数分裂减数分裂中染色体组的重组发生在减数分裂的中期的中期。减减数数分分裂裂与与有有丝丝分分裂裂的的比比较较