细胞生物学:减数分裂和有丝分裂——Cell Biology: Meiosis and Mitosis
作 者:Griffith Reid
出版社:Larsen and Keller Education
ISBN: 978-1-63549-182-1
索书号:Q253/C393r/2017Y
藏书地点:武大外教中心
减数分裂是生物细胞中染色体数目减半的分裂方式。生殖细胞分裂时,染色体只复制一次,细胞连续分裂两次,这是染色体数目减半的一种特殊分裂方式。减数分裂不仅是保证物种染色体数目稳定的机制,同时也是物种适应环境变化不断进化的机制。减数分裂的结果是:成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。减数分裂(Meiosis) 范围是进行有性生殖的生物;时期是从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞。
减数分裂是指有性生殖的个体在形成生殖细胞过程中发生的一种特殊分裂方式,不同于有丝分裂和无丝分裂,减数分裂仅发生在生命周期某一阶段,它是进行有性生殖的生物性母细胞成熟、形成配子的过程中出现的一种特殊分裂方式。受精时雌雄配子结合,恢复亲代染色体数,从而保持物种染色体数的恒定。
减数分裂(Meiosis)过程是DNA复制一次,而细胞连续分裂两次,形成单倍体的精子和卵子通过受精作用又恢复二倍体(或多倍体)的过程,减数分裂过程中非同源染色体及非姐妹染色单体间发生交换,使配子的遗传多样化,增加了后代的适应性,因此减数分裂不仅是保证生物种染色体数目稳定的机制,而且也是物种适应环境变化不断进化的机制。
减数分裂可分为三种主要类型:
(1)配子减数分裂:配子减数分裂(gametic meiosis),也叫终端减数分裂(terminal meiosis),其特点是减数分裂和配子的发生紧密联系在一起。在雄性脊椎动物中,一个精原细胞变为初级精母细胞后发生减数分裂,过程是:由初级精母细胞复制分裂产生2个次级精母细胞,2个次级精母细胞又一次进行分裂,过程中不进行DNA复制,总共形成4个精细胞。精细胞在经过一系列的变态发育,形成成熟的精子。在雌性脊椎动物中,一个卵母细胞经过复制减数第一次分裂形成1个第一极体(较小,第一极体通常不分裂为两个第二极体)和1个次级卵细胞(较大),次级卵母细胞分裂形成一个卵细胞(较大)和一个第二极体(较小),总共形成一个卵细胞和两个极体(最后只留下一个卵细胞,两个极体退化)。
(2)孢子减数分裂:孢子减数分裂(sporic meiosis),也叫中间减数分裂(intermediate meiosis),(居间减数分裂)见于植物和某些藻类。其特点是减数分裂和配子发生没有直接的关系,减数分裂的结果是形成单倍体的配子体(小孢子和大孢子)。小孢子再经过两次有丝分裂形成包含一个营养核和两个雄配子(精子)的成熟花粉(雄配子体),大孢子经过三次有丝分裂形成胚囊(雌配子体),内含一个卵核、两个极核、3个反足细胞和两个助细胞。
(3)合子减数分裂:合子减数分裂(zygotic meiosis),也叫初始减数分裂(initial meiosis),仅见于真菌和某些原核生物,减数分裂发生于合子形成之后,形成单倍体的孢子,孢子通过有丝分裂产生新的单倍体后代。此外某些生物还具有体细胞减数分裂(somatic meiosis)现象,如在蚊子幼虫的肠道中,有一些由核内有丝分裂形成的多倍体细胞(可高达32X),在蛹期又通过减数分裂降低了染色体倍性,增加了细胞数目。减数分裂由紧密连接的两次分裂构成。通常减数分裂I分离的是同源染色体,所以称为异型分裂(heterotypic division)或减数分裂(reductional division)。减数分裂II分离的是姐妹染色体,类似于有丝分裂,所以称为同型分裂(homotypic division)或均等分裂(equational division)。和有丝分裂一样为了描述方便将减数分裂分为几个主期和几个亚期。
有丝分裂(mitosis)又称为间接分裂,是指一种真核细胞分裂产生体细胞的过程。有丝分裂(mitosis),又称间接分裂,是E. Strasburger(1880)年发现于植物,由W. Fleming于1882年发现于动物。特点是细胞在分裂的过程中有纺锤体和染色体出现,使已经在S期复制好的子染色体被平均分配到子细胞,这种分裂方式普遍见于高等动植物(动物和高等植物)。动物细胞(低等植物细胞)和高等植物细胞的有丝分裂是不同的。
分裂具有周期性,即连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,从形成子细胞开始到再一次形成子细胞结束(下图)为一个细胞周期。一个细胞周期包括两个阶段:分裂间期和分裂期。分裂间期分G1、S和G2期,分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长,这两个阶段所占的时间相差较大,一般分裂间期大约占细胞周期的90%-95%;分裂期大约占细胞周期的5%-10%。细胞种类不同,一个细胞周期的时间也不相同。分裂期又分为分裂前期、分裂中期、分裂后期和分裂末期。细胞在分裂之前,必须进行一定的物质准备。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂整个过程。有丝分裂是一个连续的过程按先后顺序划分为间期、前期、中期、后期和末期五个时期,在前期和中期之间有时还划分出一个前中期。
有丝分裂间期分为G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2(DNA合成后期) 三个阶段,其中G1期与G2期进行RNA(即核糖核酸)的复制与有关蛋白质的合成,S期进行DNA的复制;其中,G1期主要是染色体蛋白质和DNA解旋酶的合成,G2期主要是细胞分裂期有关酶与纺锤丝蛋白质的合成。在有丝分裂间期,染色质没有高度螺旋化形成染色体,而是以染色质的形式进行DNA(即脱氧核糖核酸)单链复制。有丝分裂间期是有丝分裂全部过程重要准备过程,是一个重要的基础工作。分裂期包括:(1)前期 (prophase):细胞有丝分裂前期是指自分裂期开始到核膜解体为止的时期。(2)中期 (metaphase):中期是指从染色体排列到赤道板上,到它们的染色单体开始分向两极之间的时期。有时把前中期也包括在中期之内。(3)后期 (anaphase):后期是指每条染色体的两条姐妹染色单体分开并移向两极的时期。(4)末期 (telophase):末期是指从子染色体到达两极开始至形成两个子细胞为止的时期。此期的主要过程是子核的形成和细胞体的分裂。
《细胞生物学:减数分裂和有丝分裂》一书是由Larsen and Keller Education出版社于2017年出版,作者是Griffith Reid。
《细胞生物学:减数分裂和有丝分裂》一书主要介绍了:减数分裂和有丝分裂的介绍,减数分裂和有丝分裂的过程,真核生命周期中减数分裂的发生,有丝分裂的错误和变异,细胞分裂与循环,细胞周期和有丝分裂的相关性,细胞在各种生命周期中,同源染色体,微管等内容。
《细胞生物学:减数分裂和有丝分裂》一书内容全面充实,语言简洁易懂,此外,还具有以下的特点:
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总之,《细胞生物学:减数分裂和有丝分裂》作为一本讲解减数分裂和有丝分裂的专业书籍,为想要涉足该领域的相关人员提供宝贵的资料,是一本非常值得推荐的图书。
本书目录:
1.减数分裂和有丝分裂的介绍
2.减数分裂和有丝分裂的过程
3.真核生命周期中减数分裂的发生
4.有丝分裂的错误和变异
5.细胞分裂与循环:综合研究
6.细胞周期和有丝分裂的相关性
7.细胞在各种生命周期中
8.同源染色体:概述
9.微管:综合研究