教材 · 生物 · 遗传信息的表达与发生 · DNA 与遗传信息的表达
细胞周期与体细胞分裂
細胞周期と体細胞分裂
细胞周期=间期(G₁、S、G₂)+分裂期;DNA 在 S 期复制,每个细胞的 DNA 量 2→4,分裂后回到 2,而染色体数始终保持 2n。体细胞分裂产生两个遗传信息完全相同的子细胞。
在显微镜下看洋葱根尖的压片,绝大多数细胞里看不到棒状染色体,正在分裂的只是少数。这并不说明分裂罕见,而是分裂期在整个周期里只占很短一段:视野里各期细胞的数目之比,就是各期时长之比。
为什么是这样
细胞周期(細胞周期)分为间期和分裂期。间期又分三段:G₁ 期为 DNA 合成做准备,S 期复制 DNA,G₂ 期为分裂做准备。间期细胞并没有闲着,DNA 复制和大量蛋白质合成都在这时进行。不再分裂的细胞离开周期进入 G₀ 期,例如多数神经细胞。
分裂期依次为前期、中期、后期、末期。前期染色质凝缩成棒状染色体,每条由两条姊妹染色单体组成,核膜消失;中期纺锤丝附着在着丝粒(動原体)上,染色体排列在赤道面;后期姊妹染色单体分开,被拉向两极;末期核膜重新出现。随后细胞质分裂:动物细胞从外侧向内缢缩,植物细胞在中央形成细胞板并向外扩展。
因为每条染色体先完整复制、再把两份精确分开,两个子细胞拿到的遗传信息与母细胞完全相同。这就是体细胞分裂的意义。
定量表达
以 G₁ 期每个细胞的 DNA 量为 2:S 期逐渐增到 4,G₂ 期和分裂期保持 4,细胞质分裂后每个细胞回到 2。染色体数的变化方式不同:S 期复制后每条染色体含两条染色单体,仍算一条,所以人的体细胞 2n=46 在间期一直是 46 条;后期姊妹染色单体分开后各算一条,细胞一分为二之前一个细胞里暂时有 92 条,分到两个子细胞后各为 46 条。
当群体中的细胞各自独立地处在周期的不同时刻时,某一时期的长度与观察到的该期细胞数成正比:t=Ta⁄N。其中 T 是细胞周期的长度,N 是观察到的细胞总数,a 是处于该期的细胞数。前提是细胞分裂不同步,并且计数时不偏挑某一类细胞。
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