細胞學專業(yè)知識講座

MEIOSIS1細胞學專業(yè)知識講座第1頁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細胞學專業(yè)知識講座第2頁三種主要類型減數(shù)分裂比較3細胞學專業(yè)知識講座第3頁12.4.3MeiosisI

第一次減數(shù)分裂兩個特點◆一對復制了同源染色體分開，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?！粼谌旧w組中，同源染色體分離是隨機，同源染色體組要發(fā)生重組合。4細胞學專業(yè)知識講座第4頁減數(shù)分裂染色體行為5細胞學專業(yè)知識講座第5頁前期I5個階段6細胞學專業(yè)知識講座第6頁

TheStagesofmeiosisI

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

又稱凝集期(condensationstage)此期主要特點：

●染色體已加倍,并凝縮成細線狀,但看不到染色體雙重性。10細胞學專業(yè)知識講座第10頁◆偶線期(zygotenestage,zygonema)又稱配對期(Pairingstage)，此期主要特點是：●聯(lián)會與聯(lián)會復合體▲聯(lián)會(synapsis)▲聯(lián)會復合體(synatonemalcomplex)●二價體與四分體▲二價體（bivalent)▲四分體(tetrad)11細胞學專業(yè)知識講座第11頁同源染色體配對（聯(lián)會）12細胞學專業(yè)知識講座第12頁聯(lián)會復合體13細胞學專業(yè)知識講座第13頁◆粗線期(pachytenestage,pachynema)

又稱重組期(recominationstage)，主要特點：●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)時間長●可見重組節(jié)（Recombinationnoduble)14細胞學專業(yè)知識講座第14頁◆雙線期(diplotenestage)

又稱合成期(synthesisstage)，主要特點：●同源染色體分開，顯著可見四分體；●出現(xiàn)交叉15細胞學專業(yè)知識講座第15頁Abivalentchromosomeatthediplotenestage

Thebivalentchromosomeconsistsofpairedhomologouschromosomes.Sisterchromatidsofeachchromosomearejoinedatthecentromere.

16細胞學專業(yè)知識講座第16頁◆終變期(diakinesis)

又稱再凝集期(recondensationstage)。

此期主要特點:●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細胞學專業(yè)知識講座第17頁

中期I◆核被膜破裂是前期Ⅰ向中期Ⅰ轉(zhuǎn)化標志。紡錘體侵入核區(qū),分散于核中四分體開始向四分體中部移動?！襞c有絲分裂不一樣是,四分體上有四個著絲點,一側(cè)紡錘體只和同側(cè)兩個著絲點相連。最終染色體排列在赤道板上。18細胞學專業(yè)知識講座第18頁

后期I◆同源染色體分開,發(fā)生數(shù)量減半,而且,染色體移向兩極是隨機。◆因為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。◆不一樣同源染色體對向兩極移動是隨機、獨立、父方、母方起源染色體要發(fā)生隨機組合,有利于減數(shù)分裂產(chǎn)物基因組變異。19細胞學專業(yè)知識講座第19頁

末期I及間期◆在自然界中,末期Ⅰ和間期類型有二,一個是沒有顯著可見染色體去凝集,另一個是完全逆轉(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,未見有DNA合成。20細胞學專業(yè)知識講座第20頁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個單倍體細胞。21細胞學專業(yè)知識講座第21頁減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II22細胞學專業(yè)知識講座第22頁

12.4.5Genetic

RecombinationDuringMeiosis

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

同源染色體間交換重組24細胞學專業(yè)知識講座第24頁聯(lián)會與聯(lián)會復合體25細胞學專業(yè)知識講座第25頁◆聯(lián)會復合體(synaptonemalcomplex,SC)形成◆重組節(jié)(recombinationnodules)●重組節(jié)是同源染色體配對聯(lián)會復合體中球形、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€含有各種酶重組機器,橫跨100nmSC寬度,將父母單體DNA,局部區(qū)域結(jié)合在一起,經(jīng)過它發(fā)生活躍重組過程。26細胞學專業(yè)知識講座第26頁重組節(jié)27細胞學專業(yè)知識講座第27頁◆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)生同源染色體間交換，在顯微鏡下可見到交叉（chiasma）?！窠徊?crossover)是交換結(jié)果。28細胞學專業(yè)知識講座第28頁染色體交換與交叉29細胞學專業(yè)知識講座第29頁ChromosomesegregationinmeiosisI

AtmetaphaseI,thekinetochoresofsisterchromatidsareeitherfusedoradjacenttooneanother.Microtubulesfromthesamepoleofthespindlethereforeattachtothekinetochoresofsisterchromatids,whilemicrotubulesfromoppositepolesattachtothekinetochoresofhomologouschromosomes.ChiasmataaredisruptedatanaphaseI,andhomologouschromosomesmovetooppositepolesofthespindle.30細胞學專業(yè)知識講座第30頁

染色體組重組合◆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；◆二倍體中兩套染色體組分別來自雙親，不過在形成單倍體時，染色體組要進行重組合；◆即在新形成單倍體生殖細胞中，每一套染色體組中既含有母本染色體，也含有父本染色體，它們是隨機組合，這是遺傳重組主要方式。31細胞學專業(yè)知識講座第31頁染色體組重組合32細胞學專業(yè)知識講座第32頁

染色體斷裂重接分子機理◆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始合成,最終再經(jīng)過斷裂重接過程完成重組。33細胞學專業(yè)知識講座第33頁雙鏈斷裂重組模型34細胞學專業(yè)知識講座第34頁12.4.4減數(shù)分裂生物學意義

減數(shù)分裂與有絲分裂比較◆共同點:

都是經(jīng)過紡錘體同染色體相互作用進行細胞分裂。35細胞學專業(yè)知識講座第35頁◆有絲分裂是體細胞分裂方式，減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子過程;◆有絲分裂是一次細胞周期,DNA復制一次,分裂一次,染色體由2n→2n;減數(shù)分裂是兩次細胞周期,DNA復制一次,細胞分裂兩次,染色體由2n→1n;◆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