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Cell Division

Cell Division. 前言. 細胞生長成熟開始分裂細胞的過程，稱為細胞分裂。 細胞分裂具增殖、生長與修補功能。 生物生殖 方式不盡相同， 大抵有 無性生殖 與 有性生殖 兩種 。 無性生殖 只要單一個體就能完成 ，不 須 經受精作用產生 後代，例如： 馬鈴薯利用塊莖繁衍 新個體。. 細胞分裂 ( 續 ). 有性生殖 的生物是由雄個體提供雄 配子 ，雌個體提供雌配子，兩者結合成 合子 再發育成一個新個體。 真核細胞 的細胞週期主要有兩個階段， 即 細胞間 期 和 分裂期 。 細胞間期： 指在兩次分裂之間的時期。

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Presentation Transcript

  1. Cell Division

  2. 前言 細胞生長成熟開始分裂細胞的過程，稱為細胞分裂。 細胞分裂具增殖、生長與修補功能。 生物生殖方式不盡相同，大抵有無性生殖與有性生殖兩種。 無性生殖只要單一個體就能完成，不須經受精作用產生後代，例如：馬鈴薯利用塊莖繁衍新個體。

  3. 細胞分裂(續) 有性生殖的生物是由雄個體提供雄配子，雌個體提供雌配子，兩者結合成合子再發育成一個新個體。 真核細胞的細胞週期主要有兩個階段，即細胞間期和分裂期。 細胞間期：指在兩次分裂之間的時期。 分裂期：行無性生殖者進行有絲分裂，　　　　行有性生殖者進行減數分裂。

  4. 細胞週期中有絲分裂與間期之交互進行(Mitosis alternates with interphase in the cell cycle) • 有絲分裂是細胞分裂週期中的一部分，細胞分裂週期又稱細胞週期(cell cycle。 • 有絲分裂期 (mitotic phase, or M phase) ：有絲分裂(mitosis)與細胞質分裂(cytokinesis)的時期 • 是使細胞核和細胞質分裂的時期，此期為細胞週期中期最短的一部份。

  5. 完整的細胞分裂包括一個很長的間期(interphase)，所費時間為一個細胞週期中的90%，在此期間，細胞會生長並複製染色體，作為有絲分裂的準備。完整的細胞分裂包括一個很長的間期(interphase)，所費時間為一個細胞週期中的90%，在此期間，細胞會生長並複製染色體，作為有絲分裂的準備。

  6. 細胞週期

  7. 細胞分裂(續) 細胞於細胞間期時細胞會長大、成熟，染色體進行複製，以為分裂期準備，即細胞在有絲分裂前，利用細胞間期複製染色體。 細胞行有絲分裂前，染色體須先複製一次，再將兩套相同的染色體分佈在兩個子細胞(daughter cell)內(圖12.3)。

  8. 有絲分裂過程 紡錘絲 • 前期(prophase)特徵是核膜、核仁消失，且細胞核中的染色質開始凝聚環繞，變成染色體。染色體會逐漸縮短變粗成為有中節連接的染色分體，中節同時是染色體和紡錘體連接的地方。

  9. 前期 Chiras, D. D. (1999) . Human Biology. Jones and Bartlett Publishers. p.344 前期(prophase)： 中心體、中心粒複製成兩組，向細胞兩端分離，同時其四周有絲狀微管輻射排列，形成星芒體(高等植物的細胞沒有中心粒和星芒體)

  10. 前期(prophase)： 核內的核仁在前期的末了逐漸消失，而核膜也開始碎裂。 兩星芒體間有絲狀微管齊列延伸到核膜四周，這些微管稱為紡錘體，兩中心體分別位於紡錘體的兩端 細胞核內原無特定形狀的染色質逐漸凝縮捲曲成細長染色體，每一條染色體具有兩染色分體

  11. 有絲分裂過程 • 中期(metaphase) • 染色體排列在細胞核中央，以確保染色體分離時，新細胞核各可得到每個染色體的一份。 • 此時期很短，但可明顯看出染色體是由兩個染色分體組成。

  12. 中期 Millers, S. A. and J. P. Harley. (1996) . Zoology. Wm. C. Brown Publishers, p.85 中期(metaphase)： • 散落在核區的粗短染色體會聚在紡錘體腰部的橫截面，所謂赤道板上。 • 每一條染色體的兩染色分體仍共有一中節(著絲點)，附著於紡錘絲上。

  13. 有絲分裂過程 • 後期(anaphase) • 中節會斷裂，成對染色體開始分離，朝向細胞的兩端移動。 • 當各染色體抵達細胞的兩極，細胞便進入有絲分裂的末期。

  14. 後期 Millers, S. A. and J. P. Harley. (1996) . Zoology. Wm. C. Brown Publishers, p.85 後期(anaphase)： • 染色分體共有的中節分裂，兩染色分體分離成為兩個獨立的染色體。 • 固定在著絲點(中節)上的微管開始收縮，牽引染色體離開赤道板，並向紡錘體的兩極緩緩移動，分離到紡錘體的兩極。

  15. 有絲分裂過程 • 末期(telophase)染色體會消散開到細胞兩極，回復到光學顯微鏡無法看見的染色質狀態；子細胞形成，新的核膜、核仁再度出現，紡錘體消失，有絲分裂便告完成。

  16. Millers, S. A. and J. P. Harley. (1996) . Zoology. Wm. C. Brown Publishers, p.85 末期(telophase)： 兩組分離中的染色體分別匯集在紡錘體的兩極，並被新形成的核膜包圍，染色體分散成不具形狀的染色質，恢復到分裂前的狀態，有絲分裂完成。

  17. 染色分體排列中央 紡錘體形成 染色體複製

  18. 細胞膜向中央凹→細胞一分為二 中節斷裂、染色體分開 每組染色體由兩個分體組成 植物細胞則是紡錘體中央形成細胞板，產生新細胞壁，不會發生細胞膜向中央凹線之情形。

  19. 有絲分裂四個過程

  20. 細胞分裂的方式 • 無絲分裂：原核細胞以此方式進行生殖 • 有絲分裂： • 細胞分裂：發生於增生新細胞時，產生與母細胞染色體數目相同的子細胞。 • 減數分裂：發生於形成生殖細胞(精子和卵)時，染色體數目減半的分裂方式。

  21. 有絲分裂 • 發現：19th，德．佛來明(W. Flemming)發現細胞分裂的一連串變化。 • 分生能力旺盛的組織較常發生。例如：皮膚和腸黏膜細胞。 • 幹細胞：胚胎或成體中未完全分化的細胞，可分裂產生各種細胞。例：骨髓幹細胞可生成多種血球。 • 有些已分化的細胞便不再進行細胞分裂。例：腦內神經細胞。

  22. 植物細胞有絲分裂 • 植物細胞沒有中心體、中心粒，但分裂時仍有紡錘絲。 • 植物細胞分裂近完成時，細胞膜不向內凹陷，而是形成細胞板，形成新的細胞壁。

  23. 無絲分裂

  24. 染色體簡介 • 染色體位於細胞核內，它是一種承載遺傳物質DNA的構造。 • 平時呈細絲狀，但在細胞分裂時，會聚縮成較粗短且易觀察的形狀。 • 每一種生物的體細胞都有一定的染色體數，例如人類的體細胞有46條染色體，果蠅則有8條染色體。

  25. 染色體簡介 • 同源染色體：仔細分析染色體：發現各種形式的染色體都有兩條，成對且同形狀的染色體稱為同源染色體。其中一條來自父方，一條來自母方。 • 等位基因：位於同源染色體相對的位置，控制同一個性狀的二個基因。 • 一條染色體上有很多個基因。 • 雙套(2N)： • 單套(N)：

  26. 減數分裂 • 減數分裂與有絲分裂都在細胞間期經過一次染色體複製，但減數分裂的分裂次數為兩次，使配子細胞染色體數目為原母細胞的一半。 • 個體進行有性生殖時，生殖細胞結合成一合子細胞(Zygote)，再發育成完整個體。 • 合子中兩兩成對、大小、形狀相同的成對染色體，稱為同源染色體

  27. 減數分裂 • 減數分裂分為第一次減數分裂及第二次減數分裂兩階段 • 兩者皆經過前期、中期、後期、末期等四個階段，只是前者所需的時間較長，第二次檢數分裂則非常快速。

  28. 第一次減數分裂 • 前期 細胞核中的同源染色體彼此配對，且開始縮短加粗，纏繞成聚合在一起的四條染色分體，稱為四分體，此種同源染色體靠在一起的情形稱為聯會。 此時核膜、核仁消失，紡錘體出現。 四分體 tetad 聯會 synapsis

  29. 第一次減數分裂(續) • 中期成對染色體排列在細胞中央，每個染色體都是由兩個染色分體組成，四分體會開始分開。

  30. 第一次減數分裂(續) • 後期 • 兩條同源染色體完全分離，且分別移動到兩端，並發生染色體獨立分配，兩個子細胞因而各具自己特定的染色體。

  31. 第一次減數分裂(續) • 末期 • 核膜重新出現，形成兩個子細胞，此時每個染色體仍包括兩個染色分體，接著就進入第二次減數分裂。

  32. 第二次減數分裂 • 它的過程與第一次減數分裂相似，只是染色體在減數分裂前沒有進行複製。

  33. 第二次減數分裂(續) 前期紡錘體再度形成，核膜消失。 中期成對染色體排列在細胞中央。 後期每對染色體開始往兩端分離。 末期兩個子細胞分別形成細胞膜，產生四個子細胞，最後每個子細胞的染色體為原來細胞的一半。

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