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1、有丝分裂和减数分裂第1页，本讲稿共27页有丝分裂有丝分裂 特点是有特点是有纺锤体纺锤体形成形成及及染色体的染色体的变化变化，子染色体，子染色体被平均分配到子被平均分配到子细胞，这种分裂细胞，这种分裂方式普遍见于方式普遍见于高高等动植物。等动植物。第2页，本讲稿共27页一、有丝分裂过程一、有丝分裂过程 有丝分裂过程是一个连续的过程，为了便于描述有丝分裂过程是一个连续的过程，为了便于描述人为地划分为人为地划分为六个六个时期：时期：o前期前期(prophase)(prophase)o前中期前中期(premetaphase)(premetaphase)o中期中期(metaphase)(metaphas
2、e)o后期后期(anaphase)(anaphase)o末期末期(telophase)(telophase)o胞质分裂期（胞质分裂期（cytokinesis)cytokinesis)第3页，本讲稿共27页 前期的主要前期的主要事件事件是：是：o线性线性染色质染色质经螺旋化、折叠和包装，变短变经螺旋化、折叠和包装，变短变粗，粗，形成染色体形成染色体。每条染色体包含。每条染色体包含2 2个染色单体个染色单体。o动粒装配、星体形成与分裂极确立。动粒装配、星体形成与分裂极确立。1.1.前期前期第4页，本讲稿共27页前前 期期 1、两现：、两现：染色体染色体出现、出现、纺锤体纺锤体出现出现 2、两失：、
3、两失：核膜核膜消失、消失、核仁核仁消失消失第5页，本讲稿共27页纺锤体有三种微管结构纺锤体有三种微管结构oo极体微管：极体微管：极体微管：极体微管：由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达，负责将两极推开。结合有分子马达，负责将两极推开。结合有分子马达，负责将两极推开。结合有分子马达，负责将两极推开。oo动粒微管：动粒微管：动粒微管：动粒微管：由中心体发出，连接在染色体着丝点上，着由中心体发出，连接在染色体着丝点上，着由中心体发出，连接在染色体着丝点上，着由中心
4、体发出，连接在染色体着丝点上，着丝点上具有马达蛋白。丝点上具有马达蛋白。丝点上具有马达蛋白。丝点上具有马达蛋白。oo星体微管：星体微管：星体微管：星体微管：由中心体向外放射，末端结合有分子马达，负责两由中心体向外放射，末端结合有分子马达，负责两由中心体向外放射，末端结合有分子马达，负责两由中心体向外放射，末端结合有分子马达，负责两极的分离极的分离极的分离极的分离 。第6页，本讲稿共27页动粒微管动粒微管：由中心体发出，由中心体发出，连接在染色体着丝点的动粒连接在染色体着丝点的动粒上，着丝点上具有马达蛋白。上，着丝点上具有马达蛋白。极体微管：极体微管：极体微管：极体微管：由中心体发出，由中心体发
5、出，由中心体发出，由中心体发出，在纺锤体中部重叠，重叠在纺锤体中部重叠，重叠在纺锤体中部重叠，重叠在纺锤体中部重叠，重叠部位结合有分子马达，负部位结合有分子马达，负部位结合有分子马达，负部位结合有分子马达，负责将两极推开责将两极推开责将两极推开责将两极推开星体微管：星体微管：星体微管：星体微管：由中心体由中心体由中心体由中心体向外放射，末端结合向外放射，末端结合向外放射，末端结合向外放射，末端结合有分子马达，负责两有分子马达，负责两有分子马达，负责两有分子马达，负责两极的分离极的分离极的分离极的分离 -+第7页，本讲稿共27页 染色体进一步浓缩，变短变粗，形成染色体进一步浓缩，变短变粗，形成X
6、 X形结构。形结构。纺锤体进一步装配，形成动粒微管和极性微管。纺锤体进一步装配，形成动粒微管和极性微管。染色体在各种相关因素共作用下向赤道方向运动。染色体在各种相关因素共作用下向赤道方向运动。2.2.前中期：核膜解体标志前中期开始前中期：核膜解体标志前中期开始第8页，本讲稿共27页 纺锤体呈现典型的纺锤样。纺锤体呈现典型的纺锤样。位于染色体两侧的动粒微管长度相等，作位于染色体两侧的动粒微管长度相等，作用力均衡。用力均衡。3.3.中期：其标志是所有染色体排列到赤中期：其标志是所有染色体排列到赤 道板上道板上第9页，本讲稿共27页赤道板赤道板中中 期期第10页，本讲稿共27页o 可分为后期可分为后
7、期A A与后期与后期B B。后期。后期A A动粒微管变短，动粒微管变短，染色体向两极运动。后期染色体向两极运动。后期B B极性微管长度增加，极性微管长度增加，两极距离拉长。两极距离拉长。4.4.后期：其标志是姊妹染色单体分开并移向后期：其标志是姊妹染色单体分开并移向两极两极第11页，本讲稿共27页后后 期期第12页，本讲稿共27页oo后期后期A A:该阶段染色体该阶段染色体的分离由的分离由微管去聚合假微管去聚合假说说解释：解释：oo动粒微管不断解聚缩短动粒微管不断解聚缩短,造成的拉力将染色体拉造成的拉力将染色体拉向两极。向两极。第13页，本讲稿共27页5.5.末期末期染色体单体到达两极，即进入
8、了末期。染色体单体到达两极，即进入了末期。o动粒微管消失，动粒微管消失，极性微管继续加长。极性微管继续加长。o染色单体去浓缩。染色单体去浓缩。o核膜、核仁重新装配。核膜、核仁重新装配。第14页，本讲稿共27页中间小体中间小体第15页，本讲稿共27页6.6.胞质分裂胞质分裂 开始于开始于细胞分裂细胞分裂后期后期，结束于结束于细胞分裂细胞分裂末期末期。胞质分裂过程：胞质分裂过程：肌动蛋白与肌球蛋白在肌动蛋白与肌球蛋白在 赤道板周围形成收缩环，赤道板周围形成收缩环，收缩环收缩形成收缩沟，收缩环收缩形成收缩沟，收缩环处细胞膜融合形收缩环处细胞膜融合形 成两个子细胞。成两个子细胞。第16页，本讲稿共27
9、页二、与有丝分裂有关的亚细胞结构二、与有丝分裂有关的亚细胞结构o1.1.中心体（中心体（P.376)P.376)植物细胞不含中心体。植物细胞不含中心体。中心体周期（中心体周期（P.377)P.377)：o2.2.星体（星体（P.377)P.377)o3.3.动粒与着丝粒（动粒与着丝粒（P.377)P.377)o4.4.纺锤体（纺锤体（P.378)P.378)组成纺锤体的微管分为组成纺锤体的微管分为动粒动粒微管和微管和极性极性微管。微管。中心体列队（中心体列队（P.381P.381）。）。第17页，本讲稿共27页极性极性微管微管动粒动粒微管微管星体星体微管微管星体微管星体微管中心粒中心粒中心粒外
10、基质中心粒外基质染色体染色体中心粒外基质中心粒外基质动物细胞的纺锤体动物细胞的纺锤体第18页，本讲稿共27页三、有丝分裂过程中染色体运动的动力机制三、有丝分裂过程中染色体运动的动力机制o1.1.染色体列队染色体列队o细胞分裂中期染色体列队整齐是启动染色体细胞分裂中期染色体列队整齐是启动染色体分离并向两个子细胞中平均分配的先决条件。分离并向两个子细胞中平均分配的先决条件。MadMad和和BubBub蛋白与染色体列队直接相关。蛋白与染色体列队直接相关。第19页，本讲稿共27页2.2.染色体分离染色体分离o在后期在后期A A，微管动力蛋白微管动力蛋白向微管向微管(-)(-)极运动，极运动，使使动粒动
11、粒微管变短，带动动粒和染色单体向两微管变短，带动动粒和染色单体向两极运动。极运动。o在后期在后期B B，KPPsKPPs(驱动类蛋白驱动类蛋白）向微管）向微管(+)(+)极运极运动，使动，使极性极性微管加长，两极距离变长。微管加长，两极距离变长。胞质胞质动力蛋白动力蛋白在在星体星体微管与微管与细胞膜细胞膜之间搭桥，并之间搭桥，并向微管负极运动，进一步拉长两极距离。向微管负极运动，进一步拉长两极距离。第20页，本讲稿共27页oo动动动动物物物物细细细细胞胞胞胞的的的的胞胞胞胞质质质质分分分分裂裂裂裂通通通通过过过过胞胞胞胞质质质质收收收收缩缩缩缩环环环环的的的的收收收收缩缩缩缩实实实实现现现现，
12、收收收收缩缩缩缩环环环环由由由由大大大大量量量量平平平平行排列的肌动蛋白组成。行排列的肌动蛋白组成。行排列的肌动蛋白组成。行排列的肌动蛋白组成。第21页，本讲稿共27页减数分裂减数分裂o减数分裂（减数分裂（MeiosisMeiosis）是一种特殊的有丝分裂方式，仅发）是一种特殊的有丝分裂方式，仅发生于有性生殖细胞形成过程中的某个阶段。生于有性生殖细胞形成过程中的某个阶段。o主要特点：主要特点：DNADNA复制一次，而细胞连续分裂两次，复制一次，而细胞连续分裂两次，形成单倍体的两性生殖细胞，通过受精作用又恢复形成单倍体的两性生殖细胞，通过受精作用又恢复二倍体。二倍体。o意义：同源染色体间发生交换
13、，使配子的遗传多样意义：同源染色体间发生交换，使配子的遗传多样化，增加了后代的适应性。因此减数分裂不仅是保化，增加了后代的适应性。因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制，同且也是物种适证生物种染色体数目稳定的机制，同且也是物种适应环境变化不断进化的机制。应环境变化不断进化的机制。第22页，本讲稿共27页 减数分裂由紧密连接的两次分裂构成，称为减数分裂由紧密连接的两次分裂构成，称为减数分裂减数分裂和减数分裂和减数分裂，在两次分裂之间，在两次分裂之间，有一个短暂的间期。通常减数分裂有一个短暂的间期。通常减数分裂分离的分离的是是同源染色体同源染色体，减数分裂，减数分裂分离的是分离的是姊妹染
14、姊妹染色体色体，类似于有丝分裂。，类似于有丝分裂。第23页，本讲稿共27页第24页，本讲稿共27页 减减数数分分裂裂第一次第一次减数分裂减数分裂第二次第二次减数分裂减数分裂前期前期：持续时间较长。进行染色：持续时间较长。进行染色 体配对和基因重组，合成体配对和基因重组，合成 一定量的蛋白质。一定量的蛋白质。中期中期：同源染色体排列在赤道面。：同源染色体排列在赤道面。后期后期：同源染色体分离，移向细：同源染色体分离，移向细 胞两极。胞两极。末期末期：核仁、核膜重新出现，形：核仁、核膜重新出现，形 成两个子细胞。成两个子细胞。前期前期中期中期后期后期末期末期第25页，本讲稿共27页细线期细线期：染色体开始凝集，配对染色体开始凝集，配对偶线期偶线期偶线期偶线期：出现联会和出现联会和SC，二价体，四分体，二价体，四分体 合成合成0.3%的的DNA，称，称Z-DNA。粗线期粗线期：出现交换和重组，合成出现交换和重组，合成DNA，双线期双线期：交叉。交叉端化。持续时间长。交叉。交叉端化。持续时间长。终变期终变期：前前期期称称P-DNA。核仁、核膜消失，纺锤体形成。核仁、核膜消失，纺锤体形成。同源染色体向赤道面移动。同源染色体向赤道面移动。第26页，本讲稿共27页谢谢 谢！谢！第27页，本讲稿共27页