遗传的细胞学基础-细胞分裂（普通遗传学课件）

《遗传学》减数第二次分裂一、减数分裂的具体过程（一）前期Ⅱ染色体重新出现，但数目是减半的。每个染色体有两条染色单体，彼此散得很开，但着丝点仍接在一起。二、减数分裂第二次分裂前期Ⅱ（二）中期Ⅱ(MetaphaseⅡ)染色体向赤道板靠拢，每个染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上。二、减数分裂第二次分裂中期Ⅱ（三）后期Ⅱ(AnaphaseⅡ)着丝点分裂为二，染色单体分别移向两极。二、减数分裂第二次分裂后期Ⅱ（四）末期Ⅱ移到两极的染色体形成新的子核，同时细胞质又分成两部分。这样经过两次分裂，形成四个子细胞，称为四分体或四分孢子。每个孢子只有母细胞一半的染色体。二、减数分裂第二次分裂末期Ⅱ《遗传学》减数第一次分裂一、减数分裂的具体过程（一）前期Ⅰ1、细线期核内出现细长如线的染色体，围绕核仁凝聚呈“半月形”。由于染色体在间期已经复制，这时每个染色体都是由共同的一个着丝点联系的两条染色单体组成。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅰ2、偶线期同源染色体对应部位开始相互紧密并列，逐渐沿纵向配对在一起，称为联会现象。联会的一对同源染色体叫二价体。二、减数分裂第一次分裂两条同源染色体在联会时形成一种特殊的结构——联会复合体。两条同源染色体的主要部分（染色质DNA）分布在联会复合体的外侧中间部分（中央成分以蛋白质为主，也包含部分DNA（称为横丝）。联会复合体的结构（一）前期Ⅰ3、粗线期(pachytene)染色体完全联会配对，联会复合体形成；进一步螺旋化，二价体缩短变粗。二价体包含了四条染色单体，故又称为四合体/四联体。二、减数分裂第一次分裂3、粗线期在二价体中一个染色体的两条染色单体，互称为姊妹染色体。而不同染色体的染色单体，互称为非姊妹染色单体。非姊妹染色单体间发生交换现象，同源染色体发生片段交换，遗传物质重组。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅰ4、双线期(diplotene)染色体继续缩短变粗，在光学显微镜下四个染色单体均可见；非姊妹染色单体之间由于螺旋卷缩而相互排斥，同源染色体局部开始分开；非姊妹染色单体间的交换部位仍由横丝连接，即同源染色体间仍由一至二个交叉联结。这种交叉现象就是非姊妹染色单体之间某些片段在粗线期发生相互交换的结果。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅰ5、终变期染色体纵向收缩，高度浓缩变粗。二价体分散在整个核内，可以一一区分开来，是鉴定染色体数目的最好时期（为同源染色体的对数）。同源染色体间排斥力更大，交叉向二价体两端移动，逐渐接近末端，即交叉端化现象。二、减数分裂第一次分裂（二）中期Ⅰ核仁和核膜消失，细胞质里出现纺锤体。同源染色体的二条染色体着丝点是面向相反的两极，每个染色体的着丝点朝哪一极是随机的。交叉点位于赤道面。鉴定染色体数目的最好时期。二、减数分裂第一次分裂（三）后期Ⅰ(AnaphaseI)纺锤丝牵引，二价体（同源染色体）中的二条染色体分别移向两极，每一极只分到每对同源染色体中的一个，实现了2n数目的减半(n)。这时每个染色体还是包含两条染色单体，因为它们的着丝点并没有分裂。二、减数分裂第一次分裂（四）末期Ⅰ染色体移到两极后，松散变细，逐渐形成2个子核。同时细胞质分为两部分，形成两个子细胞，称之为二分体。二、减数分裂第一次分裂《遗传学》减数分裂的过程一、减数分裂的具体过程（一）前期Ⅰ1、细线期核内出现细长如线的染色体，围绕核仁凝聚呈“半月形”。由于染色体在间期已经复制，这时每个染色体都是由共同的一个着丝点联系的两条染色单体组成。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅰ2、偶线期同源染色体对应部位开始相互紧密并列，逐渐沿纵向配对在一起，称为联会现象。联会的一对同源染色体叫二价体。二价体的个数表示同源染色体的对数。二、减数分裂第一次分裂两条同源染色体在联会时形成一种特殊的结构——联会复合体。两条同源染色体的主要部分（染色质DNA）分布在联会复合体的外侧中间部分（中央成分）以蛋白质为主，也包含部分DNA（称为横丝）。联会复合体的结构（一）前期Ⅰ3、粗线期(pachytene)染色体完全联会配对，联会复合体形成；进一步螺旋化，二价体缩短变粗。二价体包含了四条染色单体，故又称为四合体/四联体。二、减数分裂第一次分裂3、粗线期(pachytene)在二价体中一个染色体的两条染色单体，互称为姊妹染色体。而不同染色体的染色单体，互称为非姊妹染色单体。非姊妹染色单体间发生交换现象，同源染色体发生片段交换，遗传物质重组。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅰ4、双线期(diplotene)染色体继续缩短变粗，在光学显微镜下四个染色单体均可见；非姊妹染色单体之间由于螺旋卷缩而相互排斥，同源染色体局部开始分开；非姊妹染色单体间的交换部位仍由横丝连接，即同源染色体间仍由一至二个交叉联结。这种交叉现象就是非姊妹染色单体之间某些片段在粗线期发生相互交换的结果。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅰ5、终变期染色体纵向收缩，高度浓缩变粗。二价体分散在整个核内，可以一一区分开来，是鉴定染色体数目的最好时期（为同源染色体的对数）。同源染色体间排斥力更大，交叉向二价体两端移动，逐渐接近末端，即交叉端化现象。二、减数分裂第一次分裂（二）中期Ⅰ核仁和核膜消失，细胞质里出现纺锤体。同源染色体的二条染色体着丝点是面向相反的两极，每个染色体的着丝点朝哪一极是随机的。交叉点位于赤道面。鉴定染色体数目的最好时期。二、减数分裂第一次分裂（三）后期Ⅰ(AnaphaseI)纺锤丝牵引，二价体（同源染色体）中的二条染色体分别移向两极，每一极只分到每对同源染色体中的一个，实现了2n数目的减半(n)。这时每个染色体还是包含两条染色单体，因为它们的着丝点并没有分裂。二、减数分裂第一次分裂（四）末期Ⅰ染色体移到两极后，松散变细，逐渐形成2个子核。同时细胞质分为两部分，形成两个子细胞，称之为二分体。二、减数分裂第一次分裂（一）前期Ⅱ染色体重新出现，但数目是减半的。每个染色体有两条染色单体，彼此散得很开，但着丝点仍接在一起。三、减数分裂第二次分裂（二）中期Ⅱ(MetaphaseⅡ)染色体向赤道板靠拢，每个染色体的着丝点整齐地排列在赤道板上。三、减数分裂第二次分裂（三）后期Ⅱ(AnaphaseⅡ)着丝点分裂为二，染色单体分别移向两极。三、减数分裂第二次分裂（四）末期Ⅱ移到两极的染色体形成新的子核，同时细胞质又分成两部分。这样经过两次分裂，形成四个子细胞，称为四分体或四分孢子。每个孢子只有母细胞一半的染色体。三、减数分裂第二次分裂《遗传学》减数分裂的特点及其意义减数分裂，又称成熟分裂，是在性母细胞成熟后，配子形成过程中（动物）或配子体形成过程中（植物）所发生的一种特殊的有丝分裂。因为这种细胞分裂所形成的子细胞核内染色体数目减少一半，故称为减数分裂。各对同源染色体在细胞分裂的前期配对，或称联会。后期I同源染色体彼此分开，分别移向两极，非同源染色体之间可自由组合一、减数分裂的基本特点染色体复制一次，细胞分裂两次，第一次减数，第二次等数，因而产生的4个子细胞染色体数为其母细胞的一半。一、减数分裂的基本特点粗线期少量母细胞会发生相邻的非姊妹染色单体间的片段交换。一、减数分裂的基本特点（一）保证了物种在世代交替的系统发育过程中亲代和子代染色体数目的恒定性和物种相对的稳定性。二、减数分裂的遗传学意义（二）保证了生物的变异，有利于生物的进化，为自然选择和人工选择提供了丰富材料。

四、减数分裂的遗传学意义1.同源染色体随机分离→非同源染色体自由组合→基因重组→分离→变异（杂种）。2.非姊妹染色体交换→基因重组→分离→变异。四、减数分裂的遗传学意义《遗传学》有丝分裂与减数分裂的区别（一）有丝分裂各时期染色体数、染色单体数、DNA分子数对照表间期前期中期后期末期分裂时期染色体数染色单体数DNA数2n4n2n2n2n2n4n4n4n4n4n2n-4n0-4n00

一、有丝分裂过程中染色体数的变化0abcde2n4n0-a间期a-b前期b-c中期c-d后期d-e末期（二）染色体在细胞周期中的变化染色体数、染色单体数、DNA分子数对照表前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ间期分裂时期染色体数染色单体数DNA数2n4n2n2n2nn2n4n4n4n4n2n-4n2n-4n4n2n

一、减数分裂过程中染色体数的变化染色体数、染色单体数、DNA分子数对照表前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ分裂时期染色体数染色单体数DNA数2nnnnn2n2n2n2n2n00

二、减数分裂过程中染色体数的变化（一）分裂时空不同1、有丝分裂发生在生物个体发育的营养生长时期；减数分裂发生在生殖生长时期。三、减数分裂与有丝分裂的区别2、有丝分裂发生在营养体分生组织的细胞里；减数分裂发生在生殖器官的造孢组织内。三、减数分裂与有丝分裂的区别（二）分裂次数与结果不同1、有丝分裂染色体复制一次分裂一次，细胞分裂一次，产生2个子细胞染色体数目不变。三、减数分裂与有丝分裂的区别（二）分裂次数与结果不同2、减数分裂染色体复制一次分离一次并分裂一次，细胞连续分裂两次，产生4个子细胞染色体数目减半。三、减数分裂与有丝分裂的区别名称有丝分裂减数分裂间期合成100%DNA合成99.7%DNA前期(Ⅰ)染色质→染色体持续时间长，进行同源染色配对、联会、交换和交叉，合成0.3%DNA中期(Ⅰ)着丝点排列在赤道板上着丝点排列在赤道板两侧，朝向随机后期(Ⅰ)着丝点分裂，染色体分裂着丝点不分裂，同源染色体分离末期(Ⅰ)细胞分裂，形成2个子细胞，染色体数目不变形成2个子细胞（二分体），染色体数目减半中间期无短，无DNA合成前期Ⅱ无染色质→染色体中期Ⅱ无着丝点排列在赤道板上后期Ⅱ无着丝点分裂，染色体分裂末期Ⅱ无细胞分裂，形成4个子细胞，染色体数目减半（三）分裂过程不同《遗传学》无丝分裂这是什么？细胞生物要保持其生长必须细胞体积增加，遗传物质复制，有一种机制保证遗传物质能从母细胞精确地传递给子细胞。靠什么实现？一、细胞分裂这种现象称为细胞分裂?细胞分裂是生物生长、发育和实现个体繁殖的基础。多细胞生物的生长和发育实际上就是细胞分裂和分化的过程。一、细胞分裂一、细胞分裂细胞分裂的方式可分为无丝分裂(amitosis)和有丝分裂(mitosis)。高等生物的细胞分裂还是主要以有丝分裂方式进行的。由于在分裂过程中有纺锤丝出现，故称之为有丝分裂。而减数分裂（meiosis）是生物在有性过程中发生的一种特殊的有丝分裂方式。二、细胞分裂的方式无丝分裂也称直接分裂，其过程是一个活细胞首先伸长，然后核纵裂成两部分，接着细胞质也分裂，从而形成两个子细胞。因为在整个分裂过程中看不到纺锤丝，故称为无丝分裂三、无丝分裂过程？首先核拉长，横裂为二，随后细胞质和细胞膜也相继延长，最后从中间缢缩成两个细胞。发生？原+真(病)+真(正)三、无丝分裂三、无丝分裂无丝分裂是低等生物如细菌等的主要分裂方式。高等生物中，除某些专化组织、病变和衰退组织及某些生长迅速的部位如小麦的茎节基部、番茄叶腋产生新枝处以及一些肿瘤和愈伤组织常发生无丝分裂外，许多正常组织也常发生无丝分裂，三、无丝分裂如植物的薄壁组织细胞、木质部细胞、毡绒层细胞和胚乳细胞，还有动物的胚胎膜、填充组织和肌肉组织等也观察到无丝分裂的发生。《遗传学》细胞周期细胞周期：连续分裂的细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束之间的过程。细胞周期分裂间期：细胞连续两次分裂之间的一段时间，简称间期。看不到染色体，只有染色质，核处于高度活跃的代谢状态，主要是进行DNA和组蛋白的合成以及细胞生长，为分裂作准备。细胞周期细胞周期细分为DNA合成前期G1、合成期S和合成后期G2三个时期。分裂期M：前中后末期。细胞周期G1期：DNA合成前期，物质代谢活跃，迅速合成DNA和蛋白质所需要的酶类及RNA，细胞体积显著增大。S期：DNA合成时期，复制DNA，染色体数目在此期加倍。细胞周期G2期：DNA合成后期，这一期DNA合成终止，但合成少量RNA和蛋白质，可能与构成纺锤体的微管蛋白有关。高能化合物大量积累，为分裂期做准备。M期：细胞分裂期，前中后末。细胞周期各时期具体时间长短因物种、细胞种类和生理状态的不同而异。细胞周期一般S期时间较长，且较稳定；G1和G2期的时间较短，变化也较大。细胞周期哺乳动物离体培养细胞的有丝分裂周期，G1为10小时，S为9小,G2为4小时，间期共长23小时。细胞分裂期M全长只有1小时。周期调控：第一类基因，第二类基因。细胞周期《遗传学》有丝分裂的过程及其意义（一）有丝分裂概念有丝分裂是体细胞产生体细胞时所进行的分裂，故称为有丝分裂。多发生在根尖、茎尖等扥生组织的细胞中。一、有丝分裂的概念和基本特点（二）有丝分裂基本特点（1）染色体复制一次，细胞分裂一次，形成两个子细胞。（2）形成的两个子细胞染色体数目和功能与母细胞完全一致。一、有丝分裂的概念和基本特点有丝分裂包含两个紧密相连的过程：先是细胞核分裂，即核分裂为两个；后是细胞质分裂，即细胞分裂为二，各含一个核。二、有丝分裂过程（一）前期：膜仁消失现两体；（二）中期：赤道面上排整齐；（三）后期：均分牵拉向两极；（四）末期：膜仁重现染色质。二、有丝分裂过程1、染色体出现；2、核膜、核仁消失；3、细胞质内出现纺锤丝，初步形成纺锤体。间期前期（一）前期：膜仁消失现两体1、纺锤体正式形成；2、染色体在纺锤丝的牵引下排列在赤道面上；3、最适合观察染色体。前期中期（二）中期：赤道面上排整齐1、着丝点一分为二，染色体数目暂时加倍；2、纺锤丝收缩，分开的两条染色体分别向细胞的两极移动。中期后期（三）后期：均分牵拉向两极1、染色体解螺旋变成染色质;2、纺锤丝消失；3、核膜、核仁重新出现；4、赤道面位置上出现细胞板。后期末期（四）末期：膜仁重现染色质有丝分裂动画有丝分裂示意图与照片（一）前期纺锤丝形成动物和低等植物由中心体产生;高等植物由细胞质形成。三、动植物细胞有丝分裂差别（二）末期子细胞形成动物细胞膜凹陷；高等植物由高尔基体形成细胞板。三、动植物细胞有丝分裂差别因物种和外界环境而异，一般前期最长（1-2h），其他时期较短（5-30min）。如在25℃条件下，几种作物有丝分裂的持续时间：豌豆根尖细胞83min大豆根尖细胞114min蚕豆根尖细胞114min四、有丝分裂过程的持续时间导致了体细胞增殖，维持了个体的正常生长和发育，保证了物种遗传物质的稳定性和延续性。有些生物通过无性繁殖产生的后代之所以能保持其母本的遗传性状就在于它们是通过有丝分裂而产生的。五、有丝分裂的遗传学意义

细胞有丝分裂时的染色体行为五、有丝分裂的遗传学意义《遗传学》有丝分裂过程中的特殊现象一、内源有丝分裂二、多次有丝分裂三、体细胞联会四、有丝分裂异常现象与异常时期的关系编著者申顺先；审阅者卢良峰有丝分裂的特殊情况（一）多核细胞染色体复制和核分裂正常进