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1、第三节细胞的有丝分裂2022-9-111第1页，此课件共36页哦一。细胞周期一。细胞周期p细胞周期：细胞周期：细胞从前一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的细胞从前一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的时间时间p 分为：间期、分裂期分为：间期、分裂期2022-9-112第2页，此课件共36页哦v 细胞并不总是处在分裂状态，在多细胞生物体内，只有处在生长部位的细胞才能分裂，而且，即使是生长点的细胞也并不一直处于连续不断的分裂之中。对于某一细胞而言两次分裂之间有一段间隔时期，这一段时间称为分裂间期（interphase）。v 从第一次细胞分裂开始至第二次细胞分裂起动的一段时间，称为一个细胞周期(前一次
2、分裂的中期到下一次分裂的中期，称为一个细胞周期。)。2022-9-113第3页，此课件共36页哦（一）细胞分裂间期（一）细胞分裂间期 interphaseinterphasep从前一次分裂结束到下一次分裂开始的从前一次分裂结束到下一次分裂开始的过程过程pG1G1SSG2G2MM2022-9-114第4页，此课件共36页哦细胞分裂间期细胞内的生化活动活跃v在光镜下，间期是静止的，分裂期可以观察到细胞内部发生的一系列有规律的形态变化。v在细胞分裂间期，细胞内尤其是细胞核内其实是很不平静的，一系列有序的生理生化反应一直在持续不断地进行着，为下一轮的细胞分裂准备条件。这种准备活动主要是三个方面：202
3、2-9-115第5页，此课件共36页哦v1.1.遗传物质的复制遗传物质的复制 间期结束时，DNA的含量比间期开始时增加一倍；v2.2.能量准备能量准备核在间期的呼吸作用很低，以便为分裂准备足够的易于使用的能量；v3.3.细胞在间期生长细胞在间期生长，使核体积和细胞质体积达到最适的平衡状态。2022-9-116第6页，此课件共36页哦v这三个时期的长短因物种，细胞种类以及生理状态而异。一般而言，S期的时间最长，且较稳定；G1和G2期的时间变化较大。v在蚕豆根尖细胞的有丝分裂周期中，G1期为5hr，S期为7.5hr，G2期为5hr，间期共长17.5hr，而M期全长只有2hr 2022-9-117第
4、7页，此课件共36页哦vG2期以后，细胞就进入分裂期。为了便于叙述，把分裂的全过程划分为前、中、后、末四个时期 2022-9-118第8页，此课件共36页哦蚕豆根尖细胞的细胞周期 M 2.0h G2 5.0h 5.0h G1 7.5h S 2022-9-119第9页，此课件共36页哦v 间期又可以划分为三段，其主要根据是遗传物质DNA复制的进程：G G1 1期，期，S S期和期和G G2 2期。期。vG G1 1期期是DNA合成前期，是细胞分裂周期的第一个间隙，是DNA合成的准备时期（First Gap）v S S 期期是DNA的合成期（period of DNA synthesis）。v G
5、2期期（post DNA synthesis）是DNA合成后期，是DNA合成后至细胞核分裂开始之间的第二个间隙（Second Gap）。G2期与G1期相比DNA含量增加了一倍。2022-9-1110第10页，此课件共36页哦二、无丝分裂(amitosis)(p15)v无丝分裂的分裂过程较简单快速，整个分裂过程中不出现纺锤体。v以前人们认为无丝分裂只在衰老细胞和病态组织中，但近年研究发现高等生物的许多正常组织(如：植物的薄型组织、木质部细胞、绒毡层细胞和胚乳细胞)，也常发生无丝分裂。2022-9-1111第11页，此课件共36页哦三三、有丝分裂过程、有丝分裂过程 为研究方便起见，分为：为研究方便
6、起见，分为：前期前期 prophaseprophase中期中期 metaphasemetaphase后期后期 anaphaseanaphase末期末期 telophasetelophase2022-9-1112第12页，此课件共36页哦前期（prophase）：v染色质逐渐凝缩变粗，起先是卷曲为一团乱麻，继而能分清各个染色体，且明显可以见到每条染色体都是由两条染色单体构成的，两条染色单体共用一个着丝点。核仁和核膜逐渐变得模糊不清。纺锤丝（spindle fiber）开始形成。2022-9-1113第13页，此课件共36页哦中期（metaphase）：v核仁和核膜完全消失，纺锤体（spindle
7、）明显可见。从细胞的侧面观察，各个染色体的着丝点均排列在纺锤体中央的赤道面上，而其两臂则自由地伸展在赤道面的两侧（图mitosis-metaphase-cemianguan)。此时，染色体具有典型的形状，适于观察和记数 2022-9-1114第14页，此课件共36页哦有丝分裂中期染色体形态图2022-9-1115第15页，此课件共36页哦后期（anaphase）：v每个染色体的着丝粒分裂为二，每条染色体的两条染色单体各自分开而成为两条独立的染色体，并在纺锤丝的牵引下分别移向两极。移向两极的染色体数目是完全一样的，且同分裂前母细胞的染色体 数目、形态完全一样 2022-9-1116第16页，此课
8、件共36页哦末期（telophase）：v染色体已移至两极 围绕者染色体重新出现核仁核膜，染色体又重新变得松散细长，回复为染色质的状态。至此，一个母细胞内形成了两个子核。接着在纺锤体的赤道板区域形成细胞板，细胞质被分隔开,一个母细胞分裂为两个完全相同的子细胞。继而，子细胞又进入G1期。2022-9-1117第17页，此课件共36页哦有丝分裂过程示意图2022-9-1118第18页，此课件共36页哦2022-9-1119第19页，此课件共36页哦家鸽体细胞有丝分裂家鸽体细胞有丝分裂2022-9-1120第20页，此课件共36页哦染色体的形态变化周期2022-9-1121第21页，此课件共36页哦
9、有丝分裂的意义v从遗传学的观点看，有丝分裂的重要意义就在于其分裂产物都是相同的，它们精确地含有和亲代细胞核完全相同的遗传物质。这种均亲分裂的方式，是遗传物质在同一世代内稳定存在和传递的根本保证。2022-9-1122第22页，此课件共36页哦有丝分裂的意义v 植物的无性繁殖、组织培养、动物细胞的克隆所获得的个体能保持其亲本的遗传性状，其原因就在于他们是通过有丝分裂而长生的。v 但是，值得提出的是，对于细胞质而言，其中所含的线粒体，叶绿体等细胞器在有丝分裂过程也能复制、增殖，但它们是随机地而不是如细胞核那样均等地分配到子细胞中去。v 因此，任何由线粒体，叶绿体等细胞器所决定的遗传表现，不可能与染
10、色体 所决定的遗传表现具有同样的规律性。2022-9-1123第23页，此课件共36页哦细胞有丝分裂周期示意图2022-9-1124第24页，此课件共36页哦有丝分裂的特殊情况有丝分裂的特殊情况v1.细胞核多次分裂，细胞质不分裂，形成多核细胞。v2.核内染色体多次分裂，但细胞核本身不分裂，结果核内染色体数目加倍，形成多倍化细胞。v3.核内染色体上的染色质（线）多次分裂，而着丝点不分开，仍紧密地聚集在一起，形成多线染色体。2022-9-1125第25页，此课件共36页哦v果蝇的多线染色体是染色质分裂了10次而形成的,所以它包含有210=1024条染色质线。v 2.3两种情况又称为核内有丝分裂（e
11、ndomitosis）。2022-9-1126第26页，此课件共36页哦四。细胞的减数分裂四。细胞的减数分裂 meiosismeiosisp又称为成熟分裂又称为成熟分裂 maturation divisionmaturation divisionp是生物性母细胞成熟后形成配子过程中是生物性母细胞成熟后形成配子过程中发生的特殊有丝分裂。发生的特殊有丝分裂。p分裂产物中的染色体数目只有母细胞的分裂产物中的染色体数目只有母细胞的一半，所以称为减数分裂。一半，所以称为减数分裂。2022-9-1127第27页，此课件共36页哦一、减数分裂过程一、减数分裂过程 第一次分裂：前期第一次分裂：前期I I 中期
12、中期I I 后期后期I I 末期末期I I 中间期（中间期（interkinesisinterkinesis）第二次分裂：前期第二次分裂：前期IIII 中期中期IIII 后期后期IIII 末期末期II II 2022-9-1128第28页，此课件共36页哦减减数数分分裂裂过过程程2022-9-1129第29页，此课件共36页哦减数分裂前期减数分裂前期I I 经历的时间最长，过程最复杂，与遗传学关系最经历的时间最长，过程最复杂，与遗传学关系最密切密切粗线期（粗线期（pachytenepachytene）：）：交换交换 crossing overcrossing over 细线期（细线期（lept
13、oteneleptotene）：）：每个染色体有每个染色体有2 2个染色单体个染色单体 偶线期（偶线期（zygotenezygotene）：）：联会联会 synapsissynapsis双线期（双线期（diplotenediplotene）：）：交叉交叉chiasmachiasma 终变期（终变期（diakinesisdiakinesis）：）：端化端化 terminalizationterminalization 2022-9-1130第30页，此课件共36页哦 前期前期 经历时间长，变化复杂，又经历时间长，变化复杂，又分为五个时期。分为五个时期。细线期：细线期：染色体呈细丝状，每条染色体呈
14、细丝状，每条染色体含两条染色单体染色体含两条染色单体，但它们彼此缠绕紧密，但它们彼此缠绕紧密，光镜下很难看出双重，光镜下很难看出双重性。此期核体积增大。性。此期核体积增大。2022-9-1131第31页，此课件共36页哦前期前期：偶线期偶线期2022-9-1132第32页，此课件共36页哦粗线期：粗线期：(重组期重组期)染色体明显变粗变短，同源染色体的染色体明显变粗变短，同源染色体的非姊妹染色单体之间发生非姊妹染色单体之间发生DNADNA片段的片段的交换交换，可见二价体，已看到每一染色体的双重性。，可见二价体，已看到每一染色体的双重性。2022-9-1133第33页，此课件共36页哦双线期双线
15、期 SC SC消失，二价体中的消失，二价体中的两条同源染色体开始分开两条同源染色体开始分开但乃由交叉相联。但乃由交叉相联。(同同源染色体之间的接触点称之为交叉，是粗线期发生交换的证据源染色体之间的接触点称之为交叉，是粗线期发生交换的证据)。此期交叉数目逐渐减少，在着丝粒两侧的交叉向两端移动，这个现象。此期交叉数目逐渐减少，在着丝粒两侧的交叉向两端移动，这个现象称这称这交叉端化交叉端化(简称端化简称端化)。染色体螺旋化加深，缩短变粗。染色体螺旋化加深，缩短变粗。2022-9-1134第34页，此课件共36页哦浓缩期(终变期)染色体染色体显著变短变粗显著变短变粗，核仁、核膜核仁、核膜开始消失开始消
16、失。双价体开始向赤道面移动双价体开始向赤道面移动，纺锤体开始形成。交叉端化仍继，纺锤体开始形成。交叉端化仍继续进行，最后四分体仅靠端部交叉续进行，最后四分体仅靠端部交叉使其结合在一起，姊妹染色体借着使其结合在一起，姊妹染色体借着丝粒连在一起。染色体计数的好时丝粒连在一起。染色体计数的好时期。期。2022-9-1135第35页，此课件共36页哦中期中期：各个各个双价体排列在赤道面上双价体排列在赤道面上，纺锤体形成，双价体开始分离纺锤体形成，双价体开始分离，但乃由交叉联系着，交叉部，但乃由交叉联系着，交叉部一般都在端部。一般都在端部。交叉端化点排交叉端化点排列在赤道板上列在赤道板上，核膜、核仁，核膜、核仁消失，也是鉴别数目最适宜消失，也是鉴别数目最适宜期。期。2022-9-1136第36页，此课件共36页哦