医学生物学期末复习第四章生命的延续.ppt

第四章 生命的延续,细胞增殖周期,细胞增殖（cell proliferation） 细胞通过生长和分裂，获得与母细胞同样遗传信息的子细胞，使细胞数量增加的过程。,细胞周期的一些概念,细胞周期（cell cycle） 细胞周期指由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，所需的时间叫细胞周期时间。包括G1期(gap1)，指从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间；S期(synthesis phase)，指DNA复制的时期，只有在这一时期H3-TDR才能掺入新合成的DNA中；G2期(gap2)，指DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间；M期又称D期(mitosis or division)，细胞分裂开始到结束。,生命的基本单位 细胞,细胞周期时间（小时）,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,终末分化细胞,静止期（Tc）细胞,细胞周期的一些概念,连续分裂的细胞,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,G1期（合成前期）,细胞周期各时相的动态及特点,rRNA、mRNA、tRNA合成 核糖体装配 结构蛋白、酶蛋白合成 CaM、cyclin、CDK合成 末期，中心粒开始复制,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,S期（合成期）,细胞周期各时相的动态及特点,DNA复制 组蛋白、非组蛋白合成 染色质装配 中心粒复制完成 微管蛋白开始合成,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,G2期（合成后期）,细胞周期各时相的动态及特点,成熟促进因子（MPF）合成 有丝分裂因子合成 微管蛋白合成完成,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,M期（分裂期）,细胞周期各时相的动态及特点,亲本细胞核染色体精确均等分配给两个子细胞 RNA停止合成 蛋白质合成减少,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,有丝分裂各期的主要特征,核分裂,前期（prophase）,染色质凝集 核膜崩解 核仁消失 中心粒分开，分裂极确定,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,有丝分裂各期的主要特征,核分裂,中期（metaphase）,赤道板形成 有丝分裂器形成,前期（prophase）,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,有丝分裂各期的主要特征,核分裂,后期（anaphase）,染色体着丝粒纵裂 成对的动粒分离,中期（metaphase）,前期（prophase）,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,有丝分裂各期的主要特征,核分裂,末期（telophase）,核膜重建 核仁重现,后期（anaphase）,中期（metaphase）,前期（prophase）,生命的基本单位 细胞,细胞增殖周期,有丝分裂各期的主要特征,核分裂,细胞质分裂：一般在后期开始,减数分裂,生命的特征与起源,是产生配子的一种特殊的连续两次细胞分裂，减数分裂过程包括减数分裂I和减数分裂II。在生殖细胞成熟过程中， DNA复制一次，细胞连续分裂两次，因而产生的4个细胞（配子）只含有单倍数的染色体(n)，染色体的数目减少了一半。,减数分裂又称为成熟分裂（Maturation division）,减数分裂的过程,DNA复制 在减数分裂之前的S期，进行一次DNA复制 第一次减数分裂减数分裂 第二次减数分裂减数分裂,前期、中期、后期和末期,减数分裂I（Meiosis I）,前期（Prophase I ） 中期（Metaphase I） 后期 （Anaphase I） 末期 （Telophase I）,前期（Prophase I ）,前期发生的主要变化是合成一定量的RNA和蛋白质，并进行同源染色体配对联会和基因重组。 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5个阶段。,细线期（Leptotene ）,染色质凝集，显微镜下呈细丝状，分辨不出两条染色单体，每条染色体呈一条细线，称为染色线。细纤维状的染色体上，盘旋凝缩的部分染色较深，为染色粒。 染色体端部与核膜附着斑相连，这有利于同源染色体的配对。,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,细线期（leptotene）,偶线期（zygotene）,联会（synapsis）,二价体（bivalent）,联会复合体（synaptonemal complex）,偶线期（Zygotene ）,特征： 同源染色体配对联会，形成联会复合体（synaptonemal complex，SC）。在光镜下可以看到两条结合在一起的染色体，称为二价体（bivalent）。每一对同源染色体都经过复制，含四个染色单体，所以又称为四分体。,同源染色体（homologous chromosome） 是指大小、形态结构相同，一条来自父方，一条来自母方的一对染色体。,联会复合体（synaptonemal complex）,同源染色体在相同部位上准确地配对的过程。联会是减数分裂中的一个重要过程，是减数分裂有别于有丝分裂的一个重要特点。,联会（synapsis）,联会时，配对的同源染色体之间形成一种蛋白质的复合结构，包括中央成分、侧体、横纤维和重组结。,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,细线期（leptotene）,偶线期（zygotene）,粗线期（pachytene）,四分体（tetrad）,交叉（chiasma）与交换（crossing-over）,粗线期（Pachytene）,染色体进一步浓缩，变粗变短，结合紧密，在光镜下可见每个染色体包含两条染色单体，互称姐妹染色单体。 （同源染色体的染色单体之间称为非姐妹染色单体） 重组节形成，染色体发生交换和重组。 合成一小部分未合成的DNA（P-DNA），保持染色体 的完整性，防止断裂。 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。,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,细线期（leptotene）,偶线期（zygotene）,粗线期（pachytene）,双线期（diplotene）,交叉端化（terminalization）,双线期 （Dipleotene ）,染色体进一步缩短，联会复合体解体，电镜下看不到联会复合体。 联会的同源染色体相互排斥、开始分离，出现交叉 （chiasma）和交叉端化。,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,细线期（leptotene）,偶线期（zygotene）,粗线期（pachytene）,双线期（diplotene）,终变期（diakinesis）,终变期 （Diakinesis ）,二价体显著变短，并向核周边移动，在核内均匀散开，是观察染色体的良好时期。交叉数目减少，交叉向端部移动，只有二价体的端部保留交叉。 核膜、核仁消失 纺锤体形成，仍然是四分体(n 个),前期（Prophase I ）小结,细线期（Leptotene ） 偶线期（Zygotene ） 粗线期（Pachytene） 双线期 （Dipleotene ） 终变期 （Diakinesis ）,染色质凝集 染色体细长如线称为染色线（chromonema） 染色粒（chromomere）,同源染色体联会 形成联会复合体（SC）二价体 四分体,重组节 重组期 交换与重组,交叉 联会复合体解体 交叉端化,核膜、核仁消失； 纺锤体形成,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,中期,二价体排列在赤道板上，纺锤丝与着丝粒相连,中期（Metaphase I）,每对姐妹染色单体排列在一极,一对同源染色体的动原粒朝向两极,每对染色体（红色和蓝色）随机分配,后期,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,中期,后期 （Anaphase I）,二价体中的同源染色体彼此分开，分别向细胞两极移动。姐妹染色单体仍然由着丝粒相连,后期,减数分裂,第一次减数分裂,生命的特征与起源,前期,中期,末期,末期 （Telophase I）,染色体到达两极，解旋、伸展，核膜重新形成,细胞质分裂形成两个子细胞，每个子细胞含有的染色体是母细胞的1/2。,在子细胞中，每个染色体仍然由两个姐妹染色单体组成，因此，遗传物质（DNA） 仍然是 2n，同母细胞相同。,减数分裂（Meiosis II）,前期II,中期II,后期II,末期II,二分体凝缩， 核膜消失,二分体排列赤道 上，形成赤道板； 着丝粒纵裂,各染色体被纺锤 丝拉向两极,染色体移到两极，解旋、 伸展，形成细胞核；最终 形成4个在染色体数目和 遗传物质上都是单倍体的 细胞,减数分裂 II（meiosis II）和有丝分裂过程基本相同,减数分裂的特点, 遗传物质只复制1次，细胞连续分裂2次，导致子细胞染色体数目减半； 进行DNA的复制时，S期持续时间较长 同源染色体在减数分裂期（MeiosisI）配对联会、 遗传物质交换与重组； 减数分裂过程中同源染色体配对排列在赤道板上，第一次减数分裂时，同源染色体分开。,减数分裂的意义,确保世代间遗传的稳定性,减数分裂丰富了基因组合，增加变异机会，确保生物的多样性，增强生物适应环境变化的能力；有利于生物的进化,因此，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。,223种不同染色体组成的生殖细胞,细胞增殖,G1 期 （gap1 phase ) S 期（synthetic phase) 间期 细胞周期 G2期（gap2 phase ) (interphase) (cell cycle