細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座

MEIOSIS1細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第1頁(yè)12.4.2減數(shù)分裂主要類型◆配子減數(shù)分裂（gameticmeiosis）或稱終端減數(shù)分裂（terminalmeiosis）◆合子減數(shù)分裂（zygoticmeiosis），始端減數(shù)分裂（initialmeiosis）◆孢子減數(shù)分裂（sporicmeiosis）或稱中間減數(shù)分裂（intermediatemeiosis）2細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第2頁(yè)三種主要類型減數(shù)分裂比較3細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第3頁(yè)12.4.3MeiosisI

第一次減數(shù)分裂兩個(gè)特點(diǎn)◆一對(duì)復(fù)制了同源染色體分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞，同源染色體分開(kāi)之前通常要發(fā)生交換重組?！粼谌旧w組中，同源染色體分離是隨機(jī)，同源染色體組要發(fā)生重組合。4細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第4頁(yè)減數(shù)分裂染色體行為5細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第5頁(yè)前期I5個(gè)階段6細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第6頁(yè)

TheStagesofmeiosisI

前期I●主要事件是完成同源染色體配對(duì)，在此過(guò)程中要發(fā)生配對(duì)同源染色體間分子重組●該期細(xì)分為細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期等。7細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第7頁(yè)StagesoftheprophaseofmeiosisIMicrographsillustratingthemorphologyofchromosomesofthelily.8細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第8頁(yè)減數(shù)分裂前期I9細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第9頁(yè)◆細(xì)線期(leptotenestage,leptonema)

又稱凝集期(condensationstage)此期主要特點(diǎn)：

●染色體已加倍,并凝縮成細(xì)線狀,但看不到染色體雙重性。10細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第10頁(yè)◆偶線期(zygotenestage,zygonema)又稱配對(duì)期(Pairingstage)，此期主要特點(diǎn)是：●聯(lián)會(huì)與聯(lián)會(huì)復(fù)合體▲聯(lián)會(huì)(synapsis)▲聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synatonemalcomplex)●二價(jià)體與四分體▲二價(jià)體（bivalent)▲四分體(tetrad)11細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第11頁(yè)同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）12細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第12頁(yè)聯(lián)會(huì)復(fù)合體13細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第13頁(yè)◆粗線期(pachytenestage,pachynema)

又稱重組期(recominationstage)，主要特點(diǎn)：●同源染色體之間發(fā)生DNA片段交換,產(chǎn)生重組基因組合●連續(xù)時(shí)間長(zhǎng)●可見(jiàn)重組節(jié)（Recombinationnoduble)14細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第14頁(yè)◆雙線期(diplotenestage)

又稱合成期(synthesisstage)，主要特點(diǎn)：●同源染色體分開(kāi)，顯著可見(jiàn)四分體；●出現(xiàn)交叉15細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第15頁(yè)Abivalentchromosomeatthediplotenestage

Thebivalentchromosomeconsistsofpairedhomologouschromosomes.Sisterchromatidsofeachchromosomearejoinedatthecentromere.

16細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第16頁(yè)◆終變期(diakinesis)

又稱再凝集期(recondensationstage)。

此期主要特點(diǎn):●染色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。17細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第17頁(yè)

中期I◆核被膜破裂是前期Ⅰ向中期Ⅰ轉(zhuǎn)化標(biāo)志。紡錘體侵入核區(qū),分散于核中四分體開(kāi)始向四分體中部移動(dòng)。◆與有絲分裂不一樣是,四分體上有四個(gè)著絲點(diǎn),一側(cè)紡錘體只和同側(cè)兩個(gè)著絲點(diǎn)相連。最終染色體排列在赤道板上。18細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第18頁(yè)

后期I◆同源染色體分開(kāi),發(fā)生數(shù)量減半,而且,染色體移向兩極是隨機(jī)。◆因?yàn)槊織l染色體仍含有兩條染色單體,因而每個(gè)極仍含有兩套染色體?！舨灰粯油慈旧w對(duì)向兩極移動(dòng)是隨機(jī)、獨(dú)立、父方、母方起源染色體要發(fā)生隨機(jī)組合,有利于減數(shù)分裂產(chǎn)物基因組變異。19細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第19頁(yè)

末期I及間期◆在自然界中,末期Ⅰ和間期類型有二,一個(gè)是沒(méi)有顯著可見(jiàn)染色體去凝集,另一個(gè)是完全逆轉(zhuǎn)到間期核狀態(tài)?！舸蠖鄶?shù)種類,末期Ⅰ和間期是在第一次及第二次減數(shù)分裂期之間短暫停頓,在所知生物中,未見(jiàn)有DNA合成。20細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第20頁(yè)12.4.4MeiosisII第二次減數(shù)分裂分為前期II、中期II、后期II、末期II，最終形成4個(gè)單倍體細(xì)胞。21細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第21頁(yè)減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II22細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第22頁(yè)

12.4.5Genetic

RecombinationDuringMeiosis

在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了兩種方式遺傳重組∶◆同源染色體部分交換（基因重組）◆染色體分離時(shí)自由組合（染色體組重組）。23細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第23頁(yè)

同源染色體間交換重組24細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第24頁(yè)聯(lián)會(huì)與聯(lián)會(huì)復(fù)合體25細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第25頁(yè)◆聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemalcomplex,SC)形成◆重組節(jié)(recombinationnodules)●重組節(jié)是同源染色體配對(duì)聯(lián)會(huì)復(fù)合體中球形、橢圓型或棒狀結(jié)節(jié),直徑為90nm,內(nèi)含蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)不清楚?！袼且粋€(gè)含有各種酶重組機(jī)器,橫跨100nmSC寬度,將父母單體DNA,局部區(qū)域結(jié)合在一起,經(jīng)過(guò)它發(fā)生活躍重組過(guò)程。26細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第26頁(yè)重組節(jié)27細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第27頁(yè)◆染色體重組---交換與交叉●在同源染色體聯(lián)會(huì)期間，同源染色體要發(fā)生斷裂和重接，在此過(guò)程中發(fā)生同源染色體間交換，在顯微鏡下可見(jiàn)到交叉（chiasma）?！窠徊?crossover)是交換結(jié)果。28細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第28頁(yè)染色體交換與交叉29細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第29頁(yè)ChromosomesegregationinmeiosisI

AtmetaphaseI,thekinetochoresofsisterchromatidsareeitherfusedoradjacenttooneanother.Microtubulesfromthesamepoleofthespindlethereforeattachtothekinetochoresofsisterchromatids,whilemicrotubulesfromoppositepolesattachtothekinetochoresofhomologouschromosomes.ChiasmataaredisruptedatanaphaseI,andhomologouschromosomesmovetooppositepolesofthespindle.30細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第30頁(yè)

染色體組重組合◆生殖細(xì)胞在形成配子時(shí)，染色體要減半，由二倍體生成單倍體；◆二倍體中兩套染色體組分別來(lái)自雙親，不過(guò)在形成單倍體時(shí)，染色體組要進(jìn)行重組合；◆即在新形成單倍體生殖細(xì)胞中，每一套染色體組中既含有母本染色體，也含有父本染色體，它們是隨機(jī)組合，這是遺傳重組主要方式。31細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第31頁(yè)染色體組重組合32細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第32頁(yè)

染色體斷裂重接分子機(jī)理◆雙鏈斷裂重組模型★一條染色體兩條鏈都發(fā)生了斷裂，DNA斷裂之后由核酸外切酶擴(kuò)大缺口?！锝又菙嗔焰溣坞x3’端插入到含有完整雙鏈同源染色體中，形成D-環(huán)結(jié)構(gòu)?！镌贒NA聚合酶作用下，斷裂兩條鏈分別以完整鏈為模板開(kāi)始合成,最終再經(jīng)過(guò)斷裂重接過(guò)程完成重組。33細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第33頁(yè)雙鏈斷裂重組模型34細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第34頁(yè)12.4.4減數(shù)分裂生物學(xué)意義

減數(shù)分裂與有絲分裂比較◆共同點(diǎn):

都是經(jīng)過(guò)紡錘體同染色體相互作用進(jìn)行細(xì)胞分裂。35細(xì)胞學(xué)專業(yè)知識(shí)講座第35頁(yè)◆有絲分裂是體細(xì)胞分裂方式，減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子過(guò)程;◆有絲分裂是一次細(xì)胞周期,DNA復(fù)制一次,分裂一次,染色體由2n→2n;減數(shù)分裂是兩次細(xì)胞周期,DNA復(fù)制一次,細(xì)胞分裂兩次,染色體由2n→1n;◆有絲分裂中,每個(gè)染色體是獨(dú)立活動(dòng);減數(shù)分裂,染色體要配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交