減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)培訓(xùn)課件

1、減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)2MEIOSIS減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)2MEIOSIS減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)312.4.2 減數(shù)分裂的主要類(lèi)型配子減數(shù)分裂（gametic meiosis）或稱(chēng)終端 減數(shù)分裂（terminal meiosis）合子減數(shù)分裂（zygotic meiosis），始端減數(shù) 分裂（initial meiosis）孢子減數(shù)分裂（sporic meiosis）或稱(chēng)中間 減數(shù)分裂（intermediate meiosis）減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)312.4.2 減數(shù)分裂的主要類(lèi)型配子減數(shù)分裂（gamet4三種主要類(lèi)型減數(shù)分裂的比較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)4三種主要類(lèi)型減數(shù)分裂的比

2、較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)512.4.3 Meiosis I第一次減數(shù)分裂的兩個(gè)特點(diǎn)一對(duì)復(fù)制了的同源染色體分開(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。在染色體組中，同源染色體的分離是隨機(jī)的，同源染色體組要發(fā)生重組合。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)512.4.3 Meiosis I第一次減數(shù)分裂的兩個(gè)特6減數(shù)分裂的染色體行為減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)6減數(shù)分裂的染色體行為減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)7前期I的5個(gè)階段減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)7前期I的5個(gè)階段減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)8The Stages of meiosis I前期I主要事件是完成同源染色體的配對(duì)， 在此過(guò)程中要發(fā)生配對(duì)同源染色體 間的分子重組

3、該期細(xì)分為細(xì)線(xiàn)期、偶線(xiàn)期、粗線(xiàn) 期、雙線(xiàn)期、終變期等。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)8The Stages of meiosis I前期I減9Stages of the prophase of meiosis I Micrographs illustrating the morphology of chromosomes of the lily. 減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)9Stages of the prophase of mei10減數(shù)分裂的前期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)10減數(shù)分裂的前期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)11細(xì)線(xiàn)期(leptotene stage,leptonema) 又稱(chēng)凝集期(condensatio

4、n stage) 此期主要特點(diǎn)： 染色體已加倍,并凝縮成細(xì)線(xiàn)狀,但 看不到染色體的雙重性。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)11細(xì)線(xiàn)期(leptotene stage,leptone12偶線(xiàn)期(zygotene stage, zygonema) 又稱(chēng)配對(duì)期(Pairing stage)， 此期的主要特點(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(synatonemal complex)二價(jià)體與四分體二價(jià)體（bivalent) 四分體(tetrad)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)12偶線(xiàn)期(zygotene stage, zygonem13同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)13同源染色體配對(duì)（聯(lián)會(huì)）

5、減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)14聯(lián)會(huì)復(fù)合體減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)14聯(lián)會(huì)復(fù)合體減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)15粗線(xiàn)期(pachytene stage, pachynema) 又稱(chēng)重組期(recomination stage)，主要 特點(diǎn)：同源染色體之間發(fā)生DNA片段的交換, 產(chǎn)生重組的基因組合持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)可見(jiàn)重組節(jié)（Recombination noduble)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)15粗線(xiàn)期(pachytene stage, pachyn16雙線(xiàn)期(diplotene stage) 又稱(chēng)合成期(synthesis stage)， 主要特點(diǎn)：同源染色體分開(kāi)，明顯可見(jiàn)四分體；出現(xiàn)交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)16雙線(xiàn)期(di

6、plotene stage)減數(shù)分裂主題醫(yī)17A bivalent chromosome at the diplotene stage The bivalent chromosome consists of paired homologous chromosomes. Sister chromatids of each chromosome are joined at the centromere. 減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)17A bivalent chromosome at the18終變期(diakinesis) 又稱(chēng)再凝集期(recondensation stage)。 此期的主要特點(diǎn):染色

7、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。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)18終變期(diakinesis)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)19中期I核被膜的破裂是前期向中期轉(zhuǎn)化的標(biāo)志。紡錘體侵入核區(qū),分散于核中的四分體開(kāi)始向四分體的中部移動(dòng)。與有絲分裂不同的是,四分體上有四個(gè)著絲點(diǎn), 一側(cè)紡錘體只和同側(cè)的兩個(gè)著絲點(diǎn)相連。最后染色體排列在赤道板上。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)19中期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)20后期I同源染色體分開(kāi),發(fā)生數(shù)量的減半,而且,染色體移向兩極是隨機(jī)的。由于每條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。不同的同源染色體對(duì)向兩極的移動(dòng)是隨機(jī)的、獨(dú)立的

8、、父方、母方來(lái)源的染色體要發(fā)生隨機(jī)組合,有利于減數(shù)分裂產(chǎn)物的基因組變異。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)20后期I減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)21末期I及間期在自然界中,末期和間期的類(lèi)型有二,一種是沒(méi)有明顯可見(jiàn)的染色體去凝集, 另一種是完全逆轉(zhuǎn)到間期核的狀態(tài)。大多數(shù)種類(lèi),末期和間期是在第一次及第二次減數(shù)分裂期之間的短暫停頓,在所知的生物中,未見(jiàn)有DNA的合成。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)21末期I及間期減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)2212.4.4 Meiosis II第二次減數(shù)分裂分為前期II、中期II、后期II、末期II，最后形成4個(gè)單倍體細(xì)胞。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)2212.4.4 Meiosis II第二次減數(shù)分裂分為前23

9、減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)23減數(shù)分裂I和減數(shù)分裂II減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)24 12.4.5 Genetic Recombination During Meiosis 在減數(shù)分裂過(guò)程中發(fā)生了兩種方式的遺傳重組同源染色體的部分交換（基因重組）染色體分離時(shí)的自由組合（染色體組重組）。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)24 12.4.5 Genetic 25同源染色體間的交換重組減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)25同源染色體間的交換重組減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)培訓(xùn)課件27聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemal complex, SC)的形成重組節(jié)(recombination nodules)重

10、組節(jié)是同源染色體配對(duì)聯(lián)會(huì)復(fù)合體中的球形、橢圓型或棒狀的結(jié)節(jié),直徑為90nm,內(nèi)含蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)不清楚。它是一種含有多種酶的重組機(jī)器,橫跨100nm的SC寬度,將父母的單體DNA, 局部區(qū)域結(jié)合在一起,通過(guò)它發(fā)生活躍的重組過(guò)程。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)27聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemal complex,28重組節(jié)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)28重組節(jié)減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)29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 染色體間的交換，在顯微鏡下可見(jiàn)到交 叉（chiasma）。交叉(crossover)是交換的結(jié)果。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)29染色體重組-交換與

11、交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)30染色體的交換與交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)30染色體的交換與交叉減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)31Chromosome segregation in meiosis I At metaphase I, the kinetochores of sister chromatids are either fused or adjacent to one another. Microtubules from the same pole of the spindle therefore attach to the kinetochores of sister chromatids, whi

12、le microtubules from opposite poles attach to the kinetochores of homologous chromosomes. Chiasmata are disrupted at anaphase I, and homologous chromosomes move to opposite poles of the spindle. 減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)31Chromosome segregation in me32染色體組的重組合生殖細(xì)胞在形成配子時(shí)，染色體要減半，由二倍體生成單倍體；二倍體中的兩套染色體組分別來(lái)自雙親，但是在形成單倍體時(shí)

13、，染色體組要進(jìn)行重組合；即在新形成的單倍體的生殖細(xì)胞中，每一套染色體組中既含有母本的染色體，也含有父本的染色體，它們是隨機(jī)組合的，這是遺傳重組的主要方式。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)32染色體組的重組合減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)33染色體組的重組合減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)33染色體組的重組合減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)34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的兩條鏈都發(fā)生了斷裂，DNA斷裂之后由核酸外切酶擴(kuò)大缺口。接著是斷裂鏈的游離3端插入到具有完整雙鏈的同源染色體中，形成D-環(huán)結(jié)構(gòu)。在DNA聚合酶的作用下，斷裂兩條鏈分別以完整鏈為模板開(kāi)始合成,最后再通過(guò)斷裂重接過(guò)程完成重組。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)34染色體

14、斷裂重接分子機(jī)理雙鏈斷裂重組模型減數(shù)分裂主題醫(yī)35雙鏈斷裂重組模型減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)35雙鏈斷裂重組模型減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)3612.4.4 減數(shù)分裂的生物學(xué)意義減數(shù)分裂與有絲分裂的比較共同點(diǎn): 都是通過(guò)紡 錘體同染色體的相互作用進(jìn)行細(xì)胞分裂。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)3612.4.4 減數(shù)分裂的生物學(xué)意義減數(shù)分裂與有絲分裂的37有絲分裂是體細(xì)胞的分裂方式，減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子的過(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2n2n; 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2n1n;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)、交換和交叉。減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)37有絲分裂是體細(xì)胞的分裂方式，減數(shù)分裂主要是產(chǎn)生配子的過(guò)38減數(shù)分裂與有絲分裂的比較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)38減數(shù)分裂與有絲分裂的比較減數(shù)分裂主題醫(yī)學(xué)知識(shí)39有絲分裂之前,經(jīng)DNA合成,進(jìn)入G2期,才進(jìn)行有絲分裂;減數(shù)分裂之前,DNA合成時(shí)間很長(zhǎng)(99.7%合成,0.3%未合成),一旦合成,即進(jìn)入減數(shù)分裂期