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第2章 細胞及人體細胞分裂(2/5)

作者:單純至深字數:29782更新時間:2024-03-29 04:07:44

    植物細胞通過分裂進行繁殖。繁殖是生物或細胞形成新個體或新細胞的過程。植物細胞的分裂包括無絲分裂、有絲分裂和減數分裂和細胞的自由形成等不同的方式。

    有絲分裂

    有絲分裂又稱為間接分裂,它是一種最普遍,是常見的分裂方式。有絲分裂為連續分裂,一般分為核分裂和胞質分裂。

    1 、核分裂(時間長):核分裂是一個連續的過程,為了敘述的方便,人為地把核分裂劃分為前期、中期、後期以及末期四個時期。有絲分裂各期的特點如下(以植物細胞為例):有絲分裂的過程

    間期:分為G1,S,G2,主要進行DNA複製和相關蛋白質合成,核膜核仁逐漸消失。

    前期:核內的染色質凝縮成染色體,核仁解體徹底消失,核膜破裂以及紡錘體開始形成。

    中期:中期是染色體排列到赤道板上,紡錘體完全形成時期。

    後期:後期是各個染色體的兩條染色單體分開,在紡錘絲的牽引下,分別由赤道移向細胞兩極的時期。

    末期:為形成二子核和胞質分裂的時期。染色體分解,核仁、核膜出現,赤道板位置形成細胞板,將來形成新的細胞壁。赤道板上堆積的紡錘絲,稱為成膜體。

    動物細胞與植物細胞相似,不同的是動物細胞是由中心體發出星射線形成紡錘體,植物細胞是從兩級直接發出紡錘絲。有絲分裂末期動物細胞細胞膜向內凹陷,形成兩個子細胞,植物細胞是在赤道板(虛擬想象)位置形成細胞板,將細胞分成兩個子細胞。

    2 、胞質分裂(時間短):核分裂後期,染色體接近兩極時,細胞質分裂開始。在兩個子核之間的連續絲中增加了許多短的紡錘絲,形成一個密集著紡錘絲的桶狀區域,稱之為成膜體。植物細胞的細胞質分裂,微管的數量增加,成膜體中有來自高爾基體和內質網的泡囊(含多糖類物質),沿著微管指引方向,聚集,融合,釋放出多核物質,構成細胞板,從中間開始向周圍擴展,直至與母細胞壁相連,成為胞間層——初生壁,新質膜由泡囊的被膜融合而成。新細胞壁形成後,把兩個新形成的細胞核和它們周圍的細胞質分隔成為兩個子細胞。在動物細胞中,於細胞分裂的末期,赤道板上的表層細胞質部位向中間凹陷縊縮。

    3、有絲分裂的特點:通過細胞分裂使每一個母細胞分裂成兩個基本相同的子細胞,子細胞染色體數目、形狀、大小一樣,每一染色單體所含的遺傳信息與母細胞基本相同,使子細胞從母細胞獲得大致相同的遺傳信息。使物種保持比較穩定的染色體組型和遺傳的穩定性。

    減數分裂

    有性生殖要通過兩性生殖細胞的結合,形成合子,再由合子發育成新個體。生殖細胞中的染色體數目是體細胞中的一半。(否則生物每繁殖一代,體細胞中的染色體數目就會增加一倍)。既然在形成生殖細胞——精子或卵細胞時,染色體數目要減少一半,則原細胞必須經過減數分裂。

    (一)精子形成精子的形成部位:睾丸(精巢)的曲細精管中。在精巢中,通過有絲分裂產生了大量的原始生殖細胞,也就是精原細胞。根據有絲分裂的特征,可知精原細胞的染色體數目與體細胞染色體數目是相同的。在精原細胞時期,進行了染色體複製。當雄性動物性成熟後,睾丸裏的一部分精原細胞就開始進行減數分裂,經過減數分裂後,形成精細胞,精細胞經過變性形成男性生殖細胞——精子

    精原細胞在減數分裂過程中連續進行了兩次分裂

    第一次分裂四分體分離,染色體數目減半;

    第二次分裂兩條姐妹染色單體分離,染色體數目不變。

    第一次分裂的前期,細胞中的同源染色體兩兩配對,叫聯會。所謂的同源染色體,指減數分裂時配對的兩條染色體,形狀和大小一般都相同,一個來自父方,一個來自母方。聯會後,染色體進一步螺旋化變粗,逐漸在光學顯微鏡下可見每個染色體都含有兩個姐妹染色單體,由一個著絲點相連,每對同源染色體則含有四個姐妹染色單體,叫四分體。把四分體時期和聯會時比較,由於染色體複製在精原細胞時就發生了,因此,它們所含的染色單體、DNA數目都是相同的,不同的主要是染色體的螺旋化程度不同,聯會時染色體螺旋化程度低,染色體細,在光學顯微鏡下還看不清染色單體,因此,沒有在圖上表示出來。四分體時期,染色體螺旋化程度高,染色體變粗了,可在光學顯微鏡下清楚地看到每一個染色體有兩個單體。

    在細胞分裂的同時,細胞內的同源染色體彼此分離,結果一個初級精母細胞便分裂成兩個次級精母細胞,而此時細胞內的染色體數目也減少了一半,細胞內不再存在同源染色體。減數第一次分裂結束。

    減數第二次分裂是從次級精母細胞開始的,細胞未經染色體的複製,直接進入第二次分裂。在細胞第二次分裂過程中,染色體的行為和前麵所學的有絲分裂過程中染色體的行為非常相似,細胞內染色體的著絲點排列在赤道板這一位置後,接著進行分裂,於是兩條姐妹染色單體分離,分別移向細胞兩極。與此同時,細胞分裂,結果生成了精子細胞。精子細胞經過變形後成為精子,兩個次級精母細胞最後生成了四個精子,減數分裂結束。

    隨後,各個四分體排列在細胞中央,同源染色體好像手拉手似地排成兩排,紡錘絲收縮,牽引染色體向兩極移動,導致四分體平分為二,配對的同源染色體分開,但此時著絲點並未分開,每一染色體上仍有兩條染色單體。接著發生細胞分裂,一個初級精母細胞分裂成兩個次級精母細胞,而每個次級精母細胞中的染色體數目就隻有初級精母細胞的一半了,初級精母細胞有4條染色體,而次級精母細胞隻有兩條染色體,染色體數目減半的原因是同源染色體分開,在次級精母細胞中已沒有同源染色體了。

    聯會的同源染色體分開,說明染色體具有一定的獨立性,由於兩個同源染色體在細胞中央的排列位置是隨機的,可以互相交換,因此,就決定了同源的兩個染色體各移向哪一極也是隨機的,這樣,不同對的染色體之間就可以自由組合。這是將來要學的基因的自由組合規律的細胞學基礎。

    第二次分裂的基本過程與有絲分裂相似:中期,染色體的著絲點排成一排,後期,著絲點一分為二,兩個姐妹染色單體成為兩個染色體,在紡錘絲的牽引下,移向兩極,接著,細胞分裂,兩個次級精母細胞分裂成4個精子細胞,減數分裂完成。

    精子細胞再經過變形,形成精子,在這個過程中,丟掉了精子細胞的大部分細胞質,帶上重要的物質——細胞核內的染色體,輕裝上陣,並形成了一個長長的尾,便於遊動。

    (二)卵細胞形成

    卵細胞在卵巢中形成,其過程與精子形成過程基本相同,但也有區別。相同點:染色體複製一次,都有聯會和四分體時期,經過第一次分裂,同源染色體分開,染色體數目減少一半,在第二次分裂過程中,有著絲點的分裂,最後形成的卵細胞,它的染色體數目也比卵原細胞減少了一半。不同點:每次分裂都形成一大兩小三個細胞,小的叫極體,極體以後都要退化,隻剩下一個卵細胞,而一個精原細胞是形成4個精子;卵細胞形成後,不需要經過變形,而精子要經過變形才能形成。卵細胞:細胞體形較大,呈球形,不能遊動;含卵黃多,營養物質豐富,保證受精後發育成新個體。精子:細胞體形較小,有鞭毛,能遊動,其特點是保證受精作用的實現;卵細胞的第二次減數分裂中期是在受精作用完成時才開始發生。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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