遗传学细胞基础.ppt

细胞的减数分裂(meiosis） 减数分裂是性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂，又称成熟分裂(maturation division) 产生染色体数目减半的性细胞 其特殊性表现在： 时间性和空间性：生物个体性成熟后，动物性腺和植物造孢组织细胞中进行 连续进行两次分裂：遗传物质经过一次复制，连续两次分裂，导致染色体数目的减半 同源染色体在第一次分裂前期(前期I，PI)相互配对(paring)/联会(synapsis)；同源染色体间发生片段交换 第六十二页，共104页。 一、减数分裂的过程 (一)、间期(前间期,preinterphase) (二)、减数第一分裂 (meiosis I) (三)、中间期 (interkinesis) (四)、减数第二分裂 (meiosisⅡ) 前期I (prophase I, PI), 中期I(metaphase I, MI) 后期I(anaphase I, AI) 末期I(telophase I, TI) 前期II (prophase II, PII), 中期II(metaphase II, MII) 后期II(anaphase II, AII) 末期II(telophase II, TII) 第六十三页，共104页。 (一)、间期(interphase) 性母细胞进入减数分裂前的间期称为前减数分裂间期，间称前间期 这一时期是为性母细胞进入减数分裂作准备： 染色体复制 有丝分裂向减数分裂转化 特征： 持续时间比有丝分裂间期长，特别是合成期较长 合成期间往往仅有约99.7%的DNA完成合成，而其余的0.3%在偶线期合成 第六十四页，共104页。 前期 I (prophase I, PI) 这一时期细胞内变化复杂，所经历的时间较长，细胞核比有丝分裂前期核要大些 根据核内变化特征，可进一步分为五个时期： (1). 细线期(leptotene，PI1) (2). 偶线期(zygotene，PI2) (3). 粗线期(pachytene，PI3) (4). 双线期(diplotene，PI4) (5). 终变期(diakinesis，PI5) 第六十五页，共104页。 (1). 细线期(leptonene，PI1) 染色体开始螺旋收缩，呈细长线状；有时可以较为清楚地计数染色体数目 每条染色体含有两个染色单体，仍由着丝点结合，但在光学显微镜下还不能分辨染色单体 第六十六页，共104页。 (2). 偶线期(zygotene，PI2) 同源染色体对应部位开始相互紧密并列，逐渐沿纵向配对在一起，称为联会 (synapsis)现象 细胞内2n条染色体可配对形成n对染色体。配对的两条同源染色体称为二价体(bivalent) 细胞内二价体数目就是同源染色体对数(n) 第六十七页，共104页。 联会复合体(synaptonemal complex)的结构 同源染色体联会时形成特殊的结构： 同源染色体的主要部分(DNA)分布在联会复合体外侧 中间部分(中央成分，central element)以蛋白质为主，也包含部分DNA (横丝) 第六十八页，共104页。 (3). 粗线期(pachytene，PI3) 进一步螺旋化，二价体缩短变粗，含四条染色单体，所以又称为四合体或四联体(tetrad)；联会复合体的结构完全形成 姊妹染色单体/非姊妹染色单体 非姊妹染色单体间会形成交叉(chiasmata)或交换(crossing over)现象，导致同源染色体发生片段交换(exchange)，最终导致遗传物质重组(recombination) 第六十九页，共104页。 粗线期细胞形态图 第七十页，共104页。 (4). 双线期(diplotene，PI4) 继续缩短变粗，光学显微镜下四个染色单体均可见 非姊妹染色单体之间由于螺旋卷缩而相互排斥，同源染色体局部开始分开 非姊妹染色单体间的交换部位仍由横丝连接，即同源染色体间仍由一至二个交叉联结 第七十一页，共104页。 (5). 终变期(diakinesis，PI5) 染色体进一步浓缩，缩短变粗 同源染色体间排斥力更大，交叉向二价体两端移动，逐渐接近末端?交叉端化(terminalization) 二价体在核内分散分布，因而可以鉴定染色体数目 第七十二页，共104页。 染色体交叉 第七十三页，共104页。 染色体的结构 一、染色质的基本结构 二、染色体的结构模型 三、着丝粒和端体 四、常染色质和异染色质 五、染色体组型分析与带型分析 第三十页，共104页。 染色体的单线性 未经复制的染色体含有一个染色单体 一个染色单体含有一条线性无分支的染色质