第三章 细胞2.ppt

由二倍体细胞形成单倍体细胞需要在细胞分裂过程中染色体数目减半，伴随着染色体数目减半的细胞分裂称为减数分裂。 1. Chromosomesreplicate in parent cell. 2. Synapsis of homologous chromosomes. Crossing over of non-sister chromatids. 3. Tetrads migrateto middle of cell. 4. Homologsseparate. MEIOSIS I Homologous chromosomes separate. Tetrad (4 chromatids from homologous chromosomes) Chiasma PRIOR TO MEIOSIS Sister chromatids Chromosomes replicate,forming sister chromatids. The Process of Meiosis 5. Cell divides. 6. Chromosomes begin moving to middle of cell. 7. Chromosomes line up at middle of cell. 8. Sister chromatids separate. 9. Cell division results in four daughter cells. MEIOSIS II Sister chromatids separate The Process of Meiosis 由减数分裂产生的生殖细胞，在保证遗传稳定的同时，其基因组合表现极大的丰富和多样化。 有性生殖的后代具有更丰富的基因组合，具有更强的适应性和进化潜能。 减数分裂的生物学意义 细胞的分化 多细胞生物是由多种多样的细胞所组成。成年人全身细胞总数约 1012个。细胞种类有200 多种。这么多种类细胞均来自一个受精卵细胞。 细胞分化的定义：同一来源的细胞产生稳定差异的过程叫细胞分化。差异主要表现在形态结构、生理功能和生化特性方面。细胞分化是多细胞生物发育的基础与核心。 细胞分化的特点 细胞分化发生于一切真核细胞中。 分化状态的稳定性。 多细胞生物的细胞分化发生于整个生活史，但胚胎期的细胞分化特别重要。 分化方向的确定早于形态差异的出现。 细胞的生理状态随细胞分化水平的提高而变化。 细胞分化的过程 细胞分化的关键在于特异性蛋白质合成；合成特异性蛋白质实质在于组织特异性基因在时间和空间上的差异性表达；差异性表达的机制是由于基因表达的组合调控。 不同细胞在蛋白质组成上的差异导致细胞结构的不同，改变其组成就可改变其形状。 分化是渐进过程，通常不可逆，进入终端分化的细胞往往不再分裂，而终端分化后能够继续分裂的细胞可以维持和传递终端分化状态。 在细胞分化的早期，不同细胞间的差异难以检测；细胞分化由许多细胞外信号(如细胞表面蛋白、分泌蛋白)控制。 细胞分化是基因选择性表达的结果 分子杂交技术检测基因及其表达 组织特异性基因与当家基因 当家基因(house-keeping genes)： 是指所有细胞中均要表达的一类基因，其产物是对维持细胞基本生命活动所必需的。 组织特异性基因(tissue-specific genes)，或称奢侈基因(luxury genes)：是指不同的细胞类型进行特异性表达的基因，其产物赋予各种类型细胞特异的形态结构特征与特异的功能。 调节基因产物用于调节组织特异性基因的表达，起激活或者起阻遏作用。 组合调控引发组织特异性基因的表达 组合调控（combinational control）概念：有限的少量调控蛋白启动为数众多的特异细胞类型的分化 的调控机制。即每种类型的细胞分化是由多种调控蛋白共同调节完成的。 生物学作用：借助于组合调控，一旦某种关键性基因调控蛋白与其它 调控蛋白形成适当的调控蛋白组合，不仅可以将一种类型的 细胞转化成另一种类型的细胞，而且遵循类似的机制，甚至可以诱发整个器官的形成（如眼的发育）。 分化启动机制：靠一种关键性调节蛋白通过对其他调节蛋白的级联启动。 单细胞有机体的细胞分化 与多细胞有机体细胞分化的不同之处：前者多为适应不同的生活环境，而后者则通过细胞分化构建执行不同功能的组织与器官。 多细胞有机体在其分化程序与调节机制方面显得更为复杂。 转分化与再生 一种类型分化的细胞转变成另一种类型的分化细胞现象 称转分化（transdifferentiation）。 转分化经历去分化（dedifferentiation）和再分化的过程。 生物界普遍存在再生现象（regeneration），再生是指生物