遗传的物质基础-细胞分裂的观察（动物遗传育种）

任务2细胞分裂的观察一、细胞周期细胞周期（cellcycle）细胞上一次分裂结束到下一次分裂完成的整个过程称为细胞周期。一个周期包括细胞分裂期（M期）和间期，一般间期大约占细胞周期的90％～95％；分裂期大约占细胞周期的5％～10％。细胞的种类不同，细胞周期的长短也不相同。

间期为细胞分裂作准备，分为：G1（复制前期）：RNA和蛋白质的合成，及细胞生长所需酶的合成，为进入S期作物质准备（细胞明显增大）。S（复制期）：DNA合成期，DNA含量加倍。G2（复制后期）：从DNA合成后到细胞开始分裂前的间隙期，有少量DNA和蛋白质合成。一、细胞周期细胞代谢旺盛不断生长合成前期（G1）G1合成期（S）DNA合成s合成后期（G2）细胞继续生长蛋白质复制G2分裂期（M）染色体分离胞质分裂M分裂间期物种周期总长G1SG2M人24h11h8h4h1h金鱼17h5h9h1h2h大肠杆菌20min////酵母90min////一、细胞周期细胞周期不同时期的长短因物种不同而不同

有丝分裂：分裂过程中出现纺锤丝，是高等生物细胞主要的分裂方式。无丝分裂：细菌等的主要分裂方式。在高等动物的胎膜、肌肉、肿瘤或愈伤细胞等也进行无丝分裂。减数分裂：染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子代细胞中染色体的数目减半（配子形成过程中）。

二、细胞分裂的方式三、有丝分裂有丝分裂：真核细胞的染色质凝集成染色体，复制的姐妹染色单体在纺锤丝的牵引下分向细胞两级，从而产生两个染色体数目和类型完全相同的子细胞核的一种细胞分裂类型。借助倒置显微镜和活细胞染色技术，我们可以直接观察细胞的有丝分裂。三、有丝分裂1-2间期3前期4中期5-6后期7-8末期12345678三、有丝分裂染色质螺旋化、折叠、缩短变粗，形成染色体。核仁逐渐消失，核膜裂解。在中心体周围形成放射状星体并向两极移动，开始形成纺锤体。1、前期三、有丝分裂中心体：是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心，因此叫中心体。中心体与细胞的有丝分裂有关。三、有丝分裂赤道板是细胞有丝分裂中期，染色体的着丝点排列在细胞中央的平面上，这个平面是个虚拟平面，并不是真实存在。中期的开始以核膜破裂消失为标志染色体达到最大程度的盘绕，形态特征最为典型染色体向赤道方向移动，排列在赤道板上，中期是研究染色体形态和计数的最佳时期2、中期每条染色体（含两条染色单体）的着丝点分裂为二各条染色单体已经各成为一个染色体受纺锤丝的牵引，每条染色体分别向两极移动3、后期三、有丝分裂由于纺锤丝的牵引，后期染色体呈现出“V”形、“L”形和棒形。

纺锤丝逐渐消失染色体开始解螺旋，转变成染色质核膜、核仁重新出现，形成新的细胞核胞质分裂形成两个子细胞4、末期三、有丝分裂染色体复制一次，细胞分裂一次，形成两个子细胞。是多细胞生物生长的基础，所以又称为体细胞分裂。核内染色体准确的复制并分裂为二，保证了子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样，保证了物种的连续性和稳定性。有丝分裂的遗传学意义三、有丝分裂四、减数分裂有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式，其中染色体复制一次，细胞连续分裂两次，形成的子细胞染色体数目减半。它可以维持有性生殖的物种的染色体数目的恒定，增加世代间的遗传变异。四、减数分裂四、减数分裂减数分裂过程（一）间期（二）减数第一次分裂前期Ⅰ中期Ⅰ后期Ⅰ末期Ⅰ（三）中间期（四）减数第二次分裂前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ减数第一次分裂前期Ⅰ减数分裂前期Ⅰ被分为5个连续的时期：细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期。1、细线期细胞内出现细长染色体，好象一团细线缠绕在一起，此时已经复制为双重结构，但在光学显微镜下难以识别2、偶线期主要特点是同源染色体联会，形成联会复合体。这样联会的一对同源染色体称为二价体(四分体)。2、偶线期第一次减数分裂的前期，同源染色体两两配对的现象称为联会。

一对相互配对的同源染色体称为二价体；联会后，每条染色体都含有两个姐妹染色单体，由一个着丝点相连，每对同源染色体则含有四个姐妹染色单体，称为四分体。姐妹染色单体和非姐妹染色单体

1234姐妹染色单体（共用一个着丝粒）：1和2；3和4。非姐妹染色单体（联会复合体中两条染色体之间）：1和3、4；2和3、4。3、粗线期二价体中的非姐妹染色单体之间发生染色体节段的互换，称为交叉互换（crossing-over）。BvvVVBbb4、双线期染色体继续缩短变粗(显微镜下四分体可见)，联会复合体解体。这个时期较长，如人的卵母细胞双线期从胚胎期的第五个月开始，到性成熟结束。减数第一次分裂前期Ⅰ5、终变期二价体开始向赤道板移动，核仁依然存在，但核膜开始变得模糊。纺锤丝开始出现，中心粒分开，向细胞两级移动。减数分裂中期Ⅰ各成对的同源染色体双双移向细胞中央的赤道板，着丝点成对排列在赤道板两侧，细胞质中形成纺锤体。四、减数分裂

减数分裂后期Ⅰ由纺锤丝的牵引，使成对的同源染色体各自发生分离，并分别移向两极。四、减数分裂减数分裂末期Ⅰ四、减数分裂到达两极的同源染色体又聚集起来，重现核膜、核仁，然后细胞分裂为两个子细胞。

注意：在减数分裂末期Ⅰ后有一个短暂的停顿期，称为中间期，不进行DNA的复制，许多动物没有中间期，直接进入减数Ⅱ。

染色体不再复制。每条染色体的着丝点分裂，姐妹染色单体分开，分别移向细胞的两极，有时还伴随细胞的变形。中间期减数第二次分裂前期Ⅱ：染色体由线状变短变粗，每条染色体由两条姐妹染色单体组成。中期Ⅱ：核仁、核膜消失，染色体排列在赤道板上。后期Ⅱ：着丝粒一份为二，姐妹染色单体彼此分开（两条子染色体）向两级移动。末期Ⅱ：染色体解螺旋变成染色质，核膜、核仁出现，胞质分裂。减数分裂的意义减数分裂使染色体数目减半，精卵结合后又恢复成二倍体，从而保证了物种世代间染色体数目的稳定。同源染色体（非姐妹染色单体）的交换和非同源染色体间的随机重组，导致配子的多样性。减数分裂时非姐妹染色单体片段的交换是研究连锁交换的细胞学依据。四、减数分裂减数分裂VS有丝分裂减数分裂比有丝分裂多了一个分裂过程，即减数第一次分裂1分裂方式子细胞数染色体数目有无变异减数分裂4n有有丝分裂22n无2生长期五、高等动物性细胞的形成雄性的精原细胞和雌性的卵原细胞通过多次有丝分裂产生许多精原细胞和卵原细胞——繁殖期。精原细胞——初级精母细胞卵原细胞——初级卵母细胞生长期细胞质增多，体积增大，然后进入成熟期