減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)課件

1、減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識2MEIOSIS減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識2MEIOSIS減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識312.4.2 減數(shù)分裂的主要類型配子減數(shù)分裂（gametic meiosis）或稱終端 減數(shù)分裂（terminal meiosis）合子減數(shù)分裂（zygotic meiosis），始端減數(shù) 分裂（initial meiosis）孢子減數(shù)分裂（sporic meiosis）或稱中間 減數(shù)分裂（intermediate meiosis）減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識312.4.2 減數(shù)分裂的主要類型配子減數(shù)分裂（gamet4三種主要類型減數(shù)分裂的比較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識4三種主要類型減數(shù)分裂的比

2、較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識512.4.3 Meiosis I第一次減數(shù)分裂的兩個特點一對復(fù)制了的同源染色體分開，分別進入兩個子細胞，同源染色體分開之前通常要發(fā)生交換重組。在染色體組中，同源染色體的分離是隨機的，同源染色體組要發(fā)生重組合。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識512.4.3 Meiosis I第一次減數(shù)分裂的兩個特6減數(shù)分裂的染色體行為減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識6減數(shù)分裂的染色體行為減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識7前期I的5個階段減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識7前期I的5個階段減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識8The Stages of meiosis I前期I主要事件是完成同源染色體的配對， 在此過程中要發(fā)生配對同源染色體 間的分子重組

3、該期細分為細線期、偶線期、粗線 期、雙線期、終變期等。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識8The Stages of meiosis I前期I減9Stages of the prophase of meiosis I Micrographs illustrating the morphology of chromosomes of the lily. 減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識9Stages of the prophase of mei10減數(shù)分裂的前期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識10減數(shù)分裂的前期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識11細線期(leptotene stage,leptonema) 又稱凝集期(condensatio

4、n stage) 此期主要特點： 染色體已加倍,并凝縮成細線狀,但 看不到染色體的雙重性。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識11細線期(leptotene stage,leptone12偶線期(zygotene stage, zygonema) 又稱配對期(Pairing stage)， 此期的主要特點是：聯(lián)會與聯(lián)會復(fù)合體聯(lián)會(synapsis)聯(lián)會復(fù)合體(synatonemal complex)二價體與四分體二價體（bivalent) 四分體(tetrad)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識12偶線期(zygotene stage, zygonem13同源染色體配對（聯(lián)會）減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識13同源染色體配對（聯(lián)會）

5、減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識14聯(lián)會復(fù)合體減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識14聯(lián)會復(fù)合體減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識15粗線期(pachytene stage, pachynema) 又稱重組期(recomination stage)，主要 特點：同源染色體之間發(fā)生DNA片段的交換, 產(chǎn)生重組的基因組合持續(xù)時間長可見重組節(jié)（Recombination noduble)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識15粗線期(pachytene stage, pachyn16雙線期(diplotene stage) 又稱合成期(synthesis stage)， 主要特點：同源染色體分開，明顯可見四分體；出現(xiàn)交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識16雙線期(di

6、plotene stage)減數(shù)分裂主題醫(yī)17A bivalent chromosome at the diplotene stage The bivalent chromosome consists of paired homologous chromosomes. Sister chromatids of each chromosome are joined at the centromere. 減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識17A bivalent chromosome at the18終變期(diakinesis) 又稱再凝集期(recondensation stage)。 此期的主要特點:染色

7、體變成緊密凝集狀態(tài)；大多數(shù)核仁消失,交叉出現(xiàn)端化, 姐妹 染色體借著著絲粒連接在一起。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識18終變期(diakinesis)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識19中期I核被膜的破裂是前期向中期轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。紡錘體侵入核區(qū),分散于核中的四分體開始向四分體的中部移動。與有絲分裂不同的是,四分體上有四個著絲點, 一側(cè)紡錘體只和同側(cè)的兩個著絲點相連。最后染色體排列在赤道板上。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識19中期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識20后期I同源染色體分開,發(fā)生數(shù)量的減半,而且,染色體移向兩極是隨機的。由于每條染色體仍含有兩條染色單體,因而每個極仍含有兩套染色體。不同的同源染色體對向兩極的移動是隨機的、獨立的

8、、父方、母方來源的染色體要發(fā)生隨機組合,有利于減數(shù)分裂產(chǎn)物的基因組變異。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識20后期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識21末期I及間期在自然界中,末期和間期的類型有二,一種是沒有明顯可見的染色體去凝集, 另一種是完全逆轉(zhuǎn)到間期核的狀態(tài)。大多數(shù)種類,末期和間期是在第一次及第二次減數(shù)分裂期之間的短暫停頓,在所知的生物中,未見有DNA的合成。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識21末期I及間期減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識2212.4.4 Meiosis II第二次減數(shù)分裂分為前期II、中期II、后期II、末期II，最后形成4個單倍體細胞。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識2212.4.4 Meiosis II第二次減數(shù)分裂分為前23

9、減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識23減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識24 12.4.5 Genetic Recombination During Meiosis 在減數(shù)分裂過程中發(fā)生了兩種方式的遺傳重組同源染色體的部分交換（基因重組）染色體分離時的自由組合（染色體組重組）。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識24 12.4.5 Genetic 25同源染色體間的交換重組減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識25同源染色體間的交換重組減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識培訓(xùn)課件27聯(lián)會復(fù)合體(synaptonemal complex, SC)的形成重組節(jié)(recombination nodules)重

10、組節(jié)是同源染色體配對聯(lián)會復(fù)合體中的球形、橢圓型或棒狀的結(jié)節(jié),直徑為90nm,內(nèi)含蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)不清楚。它是一種含有多種酶的重組機器,橫跨100nm的SC寬度,將父母的單體DNA, 局部區(qū)域結(jié)合在一起,通過它發(fā)生活躍的重組過程。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識27聯(lián)會復(fù)合體(synaptonemal complex,28重組節(jié)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識28重組節(jié)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識29染色體重組-交換與交叉在同源染色體聯(lián)會期間，同源染色體要 發(fā)生斷裂和重接，在此過程中發(fā)生同源 染色體間的交換，在顯微鏡下可見到交 叉（chiasma）。交叉(crossover)是交換的結(jié)果。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識29染色體重組-交換與

11、交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識30染色體的交換與交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識30染色體的交換與交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識31Chromosome segregation in meiosis I At metaphase I, the kinetochores of sister chromatids are either fused or adjacent to one another. Microtubules from the same pole of the spindle therefore attach to the kinetochores of sister chromatids, whi

12、le microtubules from opposite poles attach to the kinetochores of homologous chromosomes. Chiasmata are disrupted at anaphase I, and homologous chromosomes move to opposite poles of the spindle. 減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識31Chromosome segregation in me32染色體組的重組合生殖細胞在形成配子時，染色體要減半，由二倍體生成單倍體；二倍體中的兩套染色體組分別來自雙親，但是在形成單倍體時

13、，染色體組要進行重組合；即在新形成的單倍體的生殖細胞中，每一套染色體組中既含有母本的染色體，也含有父本的染色體，它們是隨機組合的，這是遺傳重組的主要方式。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識32染色體組的重組合減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識33染色體組的重組合減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識33染色體組的重組合減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識34染色體斷裂重接分子機理雙鏈斷裂重組模型一條染色體的兩條鏈都發(fā)生了斷裂，DNA斷裂之后由核酸外切酶擴大缺口。接著是斷裂鏈的游離3端插入到具有完整雙鏈的同源染色體中，形成D-環(huán)結(jié)構(gòu)。在DNA聚合酶的作用下，斷裂兩條鏈分別以完整鏈為模板開始合成,最后再通過斷裂重接過程完成重組。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識34染色體

14、斷裂重接分子機理雙鏈斷裂重組模型減數(shù)分裂主題醫(yī)35雙鏈斷裂重組模型減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識35雙鏈斷裂重組模型減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識3612.4.4 減數(shù)分裂的生物學(xué)意義減數(shù)分裂與有絲分裂的比較共同點: 都是通過紡 錘體同染色體的相互作用進行細胞分裂。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識3612.4.4 減數(shù)分裂的生物學(xué)意義減數(shù)分裂與有絲分裂的37有絲分裂是體細胞的分裂方式，減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子的過程;有絲分裂是一次細胞周期, DNA復(fù)制一次, 分裂一次,染色體由2n2n; 減數(shù)分裂是兩次細胞周期,DNA復(fù)制一次,細胞分裂兩次, 染色體由2n1n;有絲分裂中,每個染色體是獨立活動; 減數(shù)分裂,染色體要配對、聯(lián)會、交換和交叉。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識37有絲分裂是體細胞的分裂方式，減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子的過38減數(shù)分裂與有絲分裂的比較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識38減數(shù)分裂與有絲分裂的比較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識39有絲分裂之前,經(jīng)DNA合成,進入G2期,才進行有絲分裂;減數(shù)分裂之前,DNA合成時間很長(99.7%合成,0.3%未合成),一旦合成,即進入減數(shù)分裂期