關(guān)于細(xì)胞的有絲分裂2023/7/41第1頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/42一。細(xì)胞周期細(xì)胞周期：細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的時間分為：間期、分裂期第2頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/43細(xì)胞并不總是處在分裂狀態(tài)，在多細(xì)胞生物體內(nèi)，只有處在生長部位的細(xì)胞才能分裂，而且，即使是生長點(diǎn)的細(xì)胞也并不一直處于連續(xù)不斷的分裂之中。對于某一細(xì)胞而言兩次分裂之間有一段間隔時期，這一段時間稱為分裂間期（interphase）。從第一次細(xì)胞分裂開始至第二次細(xì)胞分裂起動的一段時間，稱為一個細(xì)胞周期(前一次分裂的中期到下一次分裂的中期，稱為一個細(xì)胞周期。)。第3頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/44（一）細(xì)胞分裂間期interphase從前一次分裂結(jié)束到下一次分裂開始的過程G1－→S－→G2－→M第4頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/45細(xì)胞分裂間期細(xì)胞內(nèi)的生化活動活躍在光鏡下，間期是靜止的，分裂期可以觀察到細(xì)胞內(nèi)部發(fā)生的一系列有規(guī)律的形態(tài)變化。在細(xì)胞分裂間期，細(xì)胞內(nèi)尤其是細(xì)胞核內(nèi)其實(shí)是很不平靜的，一系列有序的生理生化反應(yīng)一直在持續(xù)不斷地進(jìn)行著，為下一輪的細(xì)胞分裂準(zhǔn)備條件。這種準(zhǔn)備活動主要是三個方面：第5頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/461.遺傳物質(zhì)的復(fù)制

間期結(jié)束時，DNA的含量比間期開始時增加一倍；2.能量準(zhǔn)備核在間期的呼吸作用很低，以便為分裂準(zhǔn)備足夠的易于使用的能量；3.細(xì)胞在間期生長，使核體積和細(xì)胞質(zhì)體積達(dá)到最適的平衡狀態(tài)。第6頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/47這三個時期的長短因物種，細(xì)胞種類以及生理狀態(tài)而異。一般而言，S期的時間最長，且較穩(wěn)定；G1和G2期的時間變化較大。在蠶豆根尖細(xì)胞的有絲分裂周期中，G1期為5hr，S期為7.5hr，G2期為5hr，間期共長17.5hr，而M期全長只有2hr第7頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/48G2期以后，細(xì)胞就進(jìn)入分裂期。為了便于敘述，把分裂的全過程劃分為前、中、后、末四個時期

第8頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/49蠶豆根尖細(xì)胞的細(xì)胞周期

M

2.0h

G2

5.0h

5.0h

G1

7.5h

S

第9頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/410間期又可以劃分為三段，其主要根據(jù)是遺傳物質(zhì)DNA復(fù)制的進(jìn)程：G1期，S期和G2期。G1期是DNA合成前期，是細(xì)胞分裂周期的第一個間隙，是DNA合成的準(zhǔn)備時期（FirstGap）．S期是DNA的合成期（periodofDNAsynthesis）。G2期（postDNAsynthesis）是DNA合成后期，是DNA合成后至細(xì)胞核分裂開始之間的第二個間隙（SecondGap）。G2期與G1期相比DNA含量增加了一倍。

第10頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/411二、無絲分裂(amitosis)(p15)無絲分裂的分裂過程較簡單快速，整個分裂過程中不出現(xiàn)紡錘體。以前人們認(rèn)為無絲分裂只在衰老細(xì)胞和病態(tài)組織中，但近年研究發(fā)現(xiàn)高等生物的許多正常組織(如：植物的薄型組織、木質(zhì)部細(xì)胞、絨氈層細(xì)胞和胚乳細(xì)胞)，也常發(fā)生無絲分裂。第11頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/412三、有絲分裂過程為研究方便起見，分為：前期prophase中期metaphase后期anaphase末期telophase第12頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/413前期（prophase）：染色質(zhì)逐漸凝縮變粗，起先是卷曲為一團(tuán)亂麻，繼而能分清各個染色體，且明顯可以見到每條染色體都是由兩條染色單體構(gòu)成的，兩條染色單體共用一個著絲點(diǎn)。核仁和核膜逐漸變得模糊不清。紡錘絲（spindlefiber）開始形成。第13頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/414中期（metaphase）：核仁和核膜完全消失，紡錘體（spindle）明顯可見。從細(xì)胞的側(cè)面觀察，各個染色體的著絲點(diǎn)均排列在紡錘體中央的赤道面上，而其兩臂則自由地伸展在赤道面的兩側(cè)（圖mitosis-metaphase-cemianguan)。此時，染色體具有典型的形狀，適于觀察和記數(shù)第14頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/415有絲分裂中期染色體形態(tài)圖第15頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/416后期（anaphase）：每個染色體的著絲粒分裂為二，每條染色體的兩條染色單體各自分開而成為兩條獨(dú)立的染色體，并在紡錘絲的牽引下分別移向兩極。移向兩極的染色體數(shù)目是完全一樣的，且同分裂前母細(xì)胞的染色體數(shù)目、形態(tài)完全一樣第16頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/417末期（telophase）：染色體已移至兩極圍繞者染色體重新出現(xiàn)核仁核膜，染色體又重新變得松散細(xì)長，回復(fù)為染色質(zhì)的狀態(tài)。至此，一個母細(xì)胞內(nèi)形成了兩個子核。接著在紡錘體的赤道板區(qū)域形成細(xì)胞板，細(xì)胞質(zhì)被分隔開,一個母細(xì)胞分裂為兩個完全相同的子細(xì)胞。繼而，子細(xì)胞又進(jìn)入G1期。第17頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/418有絲分裂過程示意圖第18頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/419第19頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/420家鴿體細(xì)胞有絲分裂第20頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/421染色體的形態(tài)變化周期第21頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/422有絲分裂的意義從遺傳學(xué)的觀點(diǎn)看，有絲分裂的重要意義就在于其分裂產(chǎn)物都是相同的，它們精確地含有和親代細(xì)胞核完全相同的遺傳物質(zhì)。這種均親分裂的方式，是遺傳物質(zhì)在同一世代內(nèi)穩(wěn)定存在和傳遞的根本保證。第22頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/423有絲分裂的意義植物的無性繁殖、組織培養(yǎng)、動物細(xì)胞的克隆所獲得的個體能保持其親本的遺傳性狀，其原因就在于他們是通過有絲分裂而長生的。

但是，值得提出的是，對于細(xì)胞質(zhì)而言，其中所含的線粒體，葉綠體等細(xì)胞器在有絲分裂過程也能復(fù)制、增殖，但它們是隨機(jī)地而不是如細(xì)胞核那樣均等地分配到子細(xì)胞中去。

因此，任何由線粒體，葉綠體等細(xì)胞器所決定的遺傳表現(xiàn)，不可能與染色體所決定的遺傳表現(xiàn)具有同樣的規(guī)律性。第23頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/424細(xì)胞有絲分裂周期示意圖第24頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/425有絲分裂的特殊情況1.細(xì)胞核多次分裂，細(xì)胞質(zhì)不分裂，形成多核細(xì)胞。2.核內(nèi)染色體多次分裂，但細(xì)胞核本身不分裂，結(jié)果核內(nèi)染色體數(shù)目加倍，形成多倍化細(xì)胞。3.核內(nèi)染色體上的染色質(zhì)（線）多次分裂，而著絲點(diǎn)不分開，仍緊密地聚集在一起，形成多線染色體。

第25頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/426果蠅的多線染色體是染色質(zhì)分裂了10次而形成的,所以它包含有210=1024條染色質(zhì)線。

2.3兩種情況又稱為核內(nèi)有絲分裂（endomitosis）。

第26頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/427四。細(xì)胞的減數(shù)分裂meiosis又稱為成熟分裂maturationdivision是生物性母細(xì)胞成熟后形成配子過程中發(fā)生的特殊有絲分裂。分裂產(chǎn)物中的染色體數(shù)目只有母細(xì)胞的一半，所以稱為減數(shù)分裂。第27頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/428一、減數(shù)分裂過程

第一次分裂：前期I

中期I

后期I

末期I中間期（interkinesis）

第二次分裂：前期II

中期II

后期II

末期II第28頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/429減數(shù)分裂過程第29頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/430減數(shù)分裂前期I經(jīng)歷的時間最長，過程最復(fù)雜，與遺傳學(xué)關(guān)系最密切粗線期（pachytene）：交換crossingover

細(xì)線期（leptotene）：每個染色體有2個染色單體

偶線期（zygotene）：聯(lián)會synapsis雙線期（diplotene）：交叉chiasma

終變期（diakinesis）：端化terminalization

第30頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/431

前期Ⅰ經(jīng)歷時間長，變化復(fù)雜，又分為五個時期。細(xì)線期：染色體呈細(xì)絲狀，每條染色體含兩條染色單體，但它們彼此纏繞緊密，光鏡下很難看出雙重性。此期核體積增大。第31頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/432前期Ⅰ：

偶線期第32頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/433粗線期：(重組期)染色體明顯變粗變短，同源染色體的非姊妹染色單體之間發(fā)生DNA片段的交換，可見二價體，已看到每一染色體的雙重性。第33頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/434雙線期SC消失，二價體中的兩條同源染色體開始分開但乃由交叉相聯(lián)。(同源染色體之間的接觸點(diǎn)稱之為交叉，是粗線期發(fā)生交換的證據(jù))。此期交叉數(shù)目逐漸減少，在著絲粒兩側(cè)的交叉向兩端移動，這個現(xiàn)象稱這交叉端化(簡稱端化)。染色體螺旋化加深，縮短變粗。第34頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/435濃縮期(終變期)

染色體顯著變短變粗，核仁、核膜開始消失。雙價體開始向赤道面移動，紡錘體開始形成。交叉端化仍繼續(xù)進(jìn)行，最后四分體僅靠端部交叉使其結(jié)合在一起，姊妹染色體借著絲粒連在一起。染色體計(jì)數(shù)的好時期。第35頁，講稿共39頁，2023年5月2日，星期三2023/7/436中期Ⅰ：各個雙價體排列在赤道面上，紡錘體形成，雙價體開始分離，但乃由交叉聯(lián)系著，交叉部一般都在端部。交叉端化點(diǎn)排列在赤道板上，核膜、核仁消失，也是鑒別數(shù)目最適宜期。

第36頁，講稿共39頁，2023年5月