染色和显微镜观察 编辑 有丝分裂前期 编辑 前期是动物细胞有丝分裂的第一阶段，植物细胞有丝分裂的第二阶段。[10] :37 前期开始时每个染色体有两份相同拷贝；两份拷贝于间期复制。这两份拷贝是姊妹染色单体 ，两单体由着丝粒 连接。[11] 纺锤体 形成、核仁解体。[3]
染色体凝缩 编辑 间期复制 的DNA长达四厘米，在间期凝缩为若干微米的染色体。[3] 凝缩蛋白 [11] [12]
中心体移动 编辑 中心体在动物细胞前期分离，该过程可在可在光学显微镜 下观察。[3] 微管 活动由于募集γ-微管蛋白 而增强。中心体在间期复制后由中心体相关马达蛋白 向细胞两极移动。[13] [13] [3]
纺锤体形成 编辑 中心体分离后在间期负责支撑作用的微管解聚。[3] [13] [13] 中心体 ，其染色体可以促使微管成核并以此组织纺锤体。[13] [10] :37 纺锤体对有丝分裂意义重大，在间期会分离姊妹染色体。[3]
核仁解体 编辑 核仁在前期开始降解，因此停止核糖体合成。[3] [3] [10] :37
减数分裂前期 编辑 减数分裂 有两轮染色体分离 [12] 同源染色体 需要配对、重组 ，是减数分裂最复杂的阶段。[3] :98 前期II与有丝分裂前期类似。[12]
前期I 编辑 前期I分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期五个阶段。[12] [12] 物种 和性别 而不同。[12] [3] :98 人类卵细胞可在前期I停留数十年并在排卵前迅速完成减数分裂I。[12]
细线期 编辑 主条目：细线期
前期I的第一阶段是细线期，染色体在此期间缩聚。[3] :98 每个染色体是单倍体 ，带有两个姊妹染色单体；姊妹染色单体的染色质缩聚程度不足以在光学显微镜下观察。[3] :98 同源染色体对上的同源 区域在此期间开始配对。[2]
偶线期 编辑 前期I的第二阶段是偶线期，所有父源及母源染色体在此已与同源伙伴配对。[3] :98 同源染色体对随后进行联会，该过程中联会复合体 [3] :98 [12] 二价体 [10] :56 [3] :98 性染色体 由于仅有小部分同源区域不能完全联会。[3] :98
核仁从细胞核 中心移至其边缘。[14]
粗线期 编辑 前期I的第三阶段是粗线期，在联会完成后开始。[3] :98 染色质此时足够缩聚，在显微镜下可见染色体。[10] :56 联会复合体上形成了重组节。[3] 交换遗传信息 ，该过程为染色体互换或遗传重组。[3] :98 每个二价体可发生多次重组，人类每个染色体平均发生二到三次重组。[13] :681
双线期 编辑 前期I的第四阶段是双线期，此时染色体互换完成。[3] :99 [10] :56 同源染色体此时有参杂父母来源的整套遗传信息。[3] :99 染色体互换发生位置形成了交叉，将同源染色体固定在一起，联会复合体此时降解。[12] [3] :99 众多物种在此时阻滞减数分裂。[3] :99
终变期 编辑 前期I的第五阶段是终变期，染色质缩聚完成，显微镜下可见四个姊妹染色单体构成的二重体。[3] :100 终变期其余阶段类似于有丝分裂前中期 [10] :56 [3] :100
前期II 编辑 减数分裂前期II与有丝分裂前期类似。[3] :100 不同之处在于前期II中染色体数量为单倍体，有丝分裂前期中为二倍体。[12] [10] :54 动物和植物细胞中染色体可在末期I解缩聚并在前期II再缩聚。[3] :100 [10] :56 在拟南芥 中若染色体不需要在缩聚，则前期II可很快进行。[10] :56
动植物前期区别 编辑 拟南芥早前期、前期、前中期。图1-3中细胞壁内侧可见早前期带；早前期带在图4中退缩，在图5中消失。[1] 动植物细胞前期的主要区别是植物没有中心粒。[10] :37 植物细胞通过细胞两极灶点或染色体组织纺锤体。[10] :37 植物有丝分裂还特有早前期 ；植物在早前期形成由微管组成的早前期带。[10] :37 早前期带在前中期消失。[10] :37
细胞周期检查点 编辑 减数分裂前期I是动植物细胞前期中最复杂的。[3] [15] DNA损伤 DNA双断修复 、染色质结构、染色体配对。[15] [16]
参见 编辑 参考来源 编辑 ^ 1.0 1.1 Nussbaum, Robert L.; McInnes, Roderick R.; Huntington, F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. Philadelphia: Elsevier. 2016: 12–20. ISBN 9781437706963 ^ 2.0 2.1 2.2 Schermelleh, L.; Carlton, P. M.; Haase, S.; Shao, L.; Winoto, L.; Kner, P.; Burke, B.; Cardoso, M. C.; et al. Subdiffraction Multicolor Imaging of the Nuclear Periphery with 3D Structured Illumination Microscopy. Science. 2008, 320 (5881): 1332–6. Bibcode:2008Sci...320.1332S . PMC 2916659 PMID 18535242 . doi:10.1126/science.1156947 . ^ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 Hartwell, Leland H; Hood, Leroy; Goldberg, Michael L; Reynolds, Ann E; Silver, Lee M; Veres, Ruth C. Genetics From Genes to Genomes ISBN 978-0-07-284846-5 ^ 4.0 4.1 4.2 Singh, Ram J. Plant Cytogenetics, Third Edition. Boca Raton, FL: CBC Press, Taylor & Francis Group. 2017: 19. ISBN 9781439884188 ^ Wang, H. C.; Kao, K. N. G-banding in plant chromosomes. Genome. 1988, 30 : 48–51. doi:10.1139/g88-009 –通过ResearchGate. ^ Kakeda, K; Yamagata, H; Fukui, K; Ohno, M; Wei, Z. Z.; Zhu, F.S. High resolution bands in maize chromosomes by G-banding methods. Theor Appl Genet. Spring 1990, 30 : 265–272 –通过Web of Science. ^ Pathak, S; Hsu, T. C. Silver-stained structures in mammalian prophase. Chromosoma. September 1978, 70 (2): 195–203. PMID 85512 . doi:10.1007/bf00288406 –通过Springer Link. ^ Sumner, A.T. The nature and mechanisms of chromosome banding. Cancer Genetics and Cytogenetics. 1982, 6 (1): 59–87. PMID 7049353 . doi:10.1016/0165-4608(82)90022-x –通过Web of Science. ^ De Jong, Hans. Visualizing DNA domains and sequences by microscopy: a fifty-year history of molecular cytogenetics. Genome. December 2003, 46 (6): 943–946. PMID 14663510 . doi:10.1139/g03-107 . ^ 10.00 10.01 10.02 10.03 10.04 10.05 10.06 10.07 10.08 10.09 10.10 10.11 10.12 10.13 Taiz, Lincoln; Zeiger, Eduardo; Moller, Ian Max; Murphy, Angus. Plant Physiology and Development. Sunderland MA: Sinauer Associates. 2015: 35–39. ISBN 978-1-60535-255-8 ^ 11.0 11.1 Zeng, X.; Jiao, M.; Wang, X.; Song, Z.; Hao, S. Electron microscopic studies on the Silver-stained Nucleolar Cycle of Physarum Polycephalum (PDF) . Acta Botanica Cinica. 2001, 43 (7): 680–5 [24 February 2015] . （原始内容 (PDF) 于2021-02-02）. ^ 12.0 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 Nussbaum, Robert L; McInnes, Roderick R; Willard, Huntington F. Thompson & Thompson Genetics in Medicine. Philadelphia: Elsevier. 2016: 12–20. ISBN 978-1-4377-0696-3 ^ 13.0 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 Alberts, Bruce; Bray, Dennis; Hopkin, Karen; Johnson, Alexander; Lewis, Julian; Raff, Martain; Roberts, Keith; Walter, Peter. Essential Cell Biology. New York NY: Garland Science. 2004: 639–658. ISBN 978-0-8153-3481-1 ^ Zickler, D.; Kleckner, N. The lepotene-zygotene transition of meiosis. Annu Rev Genet. 1998, 32 : 619–697. PMID 9928494 . doi:10.1146/annurev.genet.32.1.619 –通过Web of Science. ^ 15.0 15.1 Hochwagen, A; Amon, A. Checking your breaks: Surveillance mechanisms of meiotic recombination. Current Biology. March 2006, 16 (6): R217– R228. PMID 16546077 . doi:10.1016/j.cub.2006.03.009 ^ MacQueen, Amy J; Hochwagen, Andreas. Checkpoint mechanisms: the puppet masters of meiotic prophase. Trends in Cell Biology. July 2011, 21 (7): 393–400. PMID 21531561 . doi:10.1016/j.tcb.2011.03.004 –通过Web of Science. 外部链接 编辑
前期, 是有丝分裂和减数分裂的第一阶段, 细胞在间期完成dna复制后进入, 的主要事件包括染色体缩聚和核仁消失, 是有丝分裂的第一步, dna已在之前的g2期复制, 荧光显微镜下的两小鼠细胞核, 比例尺为5微米, 目录, 染色和显微镜观察, 有丝分裂, 染色体凝缩, 中心体移动, 纺锤体形成, 核仁解体, 减数分裂, 细线期, 偶线期, 粗线期, 双线期, 终变期, 动植物区别, 细胞周期检查点, 参见, 参考来源, 外部链接染色和显微镜观察, 编辑显微镜可用来观察有丝分裂与减数分裂过程中缩聚的染色体, 染色体在的. 前期是有丝分裂和减数分裂的第一阶段 细胞在间期完成DNA复制后进入前期 前期的主要事件包括染色体缩聚和核仁消失 3 前期是有丝分裂的第一步 DNA已在之前的G2期复制 1 荧光显微镜下前期的两小鼠细胞核 比例尺为5微米 2 目录 1 染色和显微镜观察 2 有丝分裂前期 2 1 染色体凝缩 2 2 中心体移动 2 3 纺锤体形成 2 4 核仁解体 3 减数分裂前期 3 1 前期I 3 1 1 细线期 3 1 2 偶线期 3 1 3 粗线期 3 1 4 双线期 3 1 5 终变期 3 2 前期II 4 动植物前期区别 5 细胞周期检查点 6 参见 7 参考来源 8 外部链接染色和显微镜观察 编辑显微镜可用来观察有丝分裂与减数分裂过程中缩聚的染色体 4 染色体在前期的活动可通过众多DNA染色法处理后视觉观察 4 吉姆萨G显带法常用于识别哺乳类染色体 由于植物染色体紧缩程度高 该法难以用于植物细胞 5 4 G显带技术在1990年首次成功用于植物染色体中 6 在有丝分类与减数分裂前期 吉姆萨染色可在染色体上形成G显带 2 银染技术较新 与吉姆萨染色同时使用可对减数分裂前期联会复合体 英语 synaptonemal complex 进行成像 7 G显带法需要固定染色体 因此不能用于活细胞 8 DAPI在内的荧光染料可用于活植物和动物细胞 此类染料不能呈现染色体带 但可用于特定区域或基因的DNA探针检测 荧光显微镜观察极大提高了空间解析度 英语 spatial resolution 9 有丝分裂前期 编辑前期是动物细胞有丝分裂的第一阶段 植物细胞有丝分裂的第二阶段 10 37前期开始时每个染色体有两份相同拷贝 两份拷贝于间期复制 这两份拷贝是姊妹染色单体 两单体由着丝粒连接 11 前期主要事件为染色体凝缩 中心体移动 纺锤体形成 核仁解体 3 染色体凝缩 编辑 间期复制的DNA长达四厘米 在间期凝缩为若干微米的染色体 3 该过程通过凝缩蛋白 英语 condensin 复合体实现 11 凝缩后的染色体包含两个姊妹染色单体 两单体由着丝粒连接 12 中心体移动 编辑 中心体在动物细胞前期分离 该过程可在可在光学显微镜下观察 3 两中心体的微管活动由于募集g 微管蛋白而增强 中心体在间期复制后由中心体相关马达蛋白向细胞两极移动 13 两中心体延伸出的微管相互交错 协助中心粒移动 13 3 纺锤体形成 编辑 中心体分离后在间期负责支撑作用的微管解聚 3 中心体向细胞两极移动的同时形成了星状体 星状体是中心体向四周发出的微管 13 从各个中心体发出的微管从两极相互连接 形成纺锤体的基本结构 13 植物细胞没有中心体 其染色体可以促使微管成核并以此组织纺锤体 13 植物细胞中微管在细胞两极聚集形成纺锤体的位置是灶点 10 37纺锤体对有丝分裂意义重大 在间期会分离姊妹染色体 3 核仁解体 编辑 核仁在前期开始降解 因此停止核糖体合成 3 核仁解体象征着细胞能量从一般新陈代谢到细胞分裂的转移 3 核膜在此过程中不发生变化 10 37减数分裂前期 编辑减数分裂有两轮染色体分离 英语 chromosome segregation 因此分别有前期I和前期II 12 前期I中同源染色体需要配对 重组 是减数分裂最复杂的阶段 3 98前期II与有丝分裂前期类似 12 前期I 编辑 前期I分为细线期 偶线期 粗线期 双线期 终变期五个阶段 12 除有丝分裂前期中发生事件外 前期I中还包括同源染色体配对 重组 12 前期I的速度根据物种和性别而不同 12 许多物种的卵细胞在排卵前阻滞于双线期 3 98人类卵细胞可在前期I停留数十年并在排卵前迅速完成减数分裂I 12 细线期 编辑 主条目 细线期 前期I的第一阶段是细线期 染色体在此期间缩聚 3 98每个染色体是单倍体 带有两个姊妹染色单体 姊妹染色单体的染色质缩聚程度不足以在光学显微镜下观察 3 98同源染色体对上的同源区域在此期间开始配对 2 偶线期 编辑 前期I的第二阶段是偶线期 所有父源及母源染色体在此已与同源伙伴配对 3 98同源染色体对随后进行联会 该过程中联会复合体 英语 Synaptonemal complex 将来自双亲的非姊妹染色单体对齐 3 98 12 由联会复合体配对的染色体对是二价体 英语 Bivalent genetics 或四分体 10 56 3 98性染色体由于仅有小部分同源区域不能完全联会 3 98核仁从细胞核中心移至其边缘 14 粗线期 编辑 前期I的第三阶段是粗线期 在联会完成后开始 3 98染色质此时足够缩聚 在显微镜下可见染色体 10 56联会复合体上形成了重组节 3 重组节促使二价体上的非姊妹染色单体交换遗传信息 该过程为染色体互换或遗传重组 3 98每个二价体可发生多次重组 人类每个染色体平均发生二到三次重组 13 681 双线期 编辑 前期I的第四阶段是双线期 此时染色体互换完成 3 99 10 56同源染色体此时有参杂父母来源的整套遗传信息 3 99染色体互换发生位置形成了交叉 将同源染色体固定在一起 联会复合体此时降解 12 3 99众多物种在此时阻滞减数分裂 3 99 终变期 编辑 前期I的第五阶段是终变期 染色质缩聚完成 显微镜下可见四个姊妹染色单体构成的二重体 3 100终变期其余阶段类似于有丝分裂前中期 英语 prometaphase 纺锤体开始形成 核膜开始解体 10 56 3 100 前期II 编辑 减数分裂前期II与有丝分裂前期类似 3 100不同之处在于前期II中染色体数量为单倍体 有丝分裂前期中为二倍体 12 10 54动物和植物细胞中染色体可在末期I解缩聚并在前期II再缩聚 3 100 10 56在拟南芥中若染色体不需要在缩聚 则前期II可很快进行 10 56动植物前期区别 编辑 nbsp 拟南芥早前期 前期 前中期 图1 3中细胞壁内侧可见早前期带 早前期带在图4中退缩 在图5中消失 1 动植物细胞前期的主要区别是植物没有中心粒 10 37植物细胞通过细胞两极灶点或染色体组织纺锤体 10 37植物有丝分裂还特有早前期 植物在早前期形成由微管组成的早前期带 10 37早前期带在前中期消失 10 37细胞周期检查点 编辑减数分裂前期I是动植物细胞前期中最复杂的 3 有多个细胞周期检查点以确保同源染色体配对 正确遗传重组 15 减数分裂检查点网络是一套DNA损伤 英语 DNA damage 相应系统 控制DNA双断修复 染色质结构 染色体配对 15 该系统有多个信号通路以阻止细胞在有重组错误是进入间期I 16 参见 编辑中期 后期 末期 减数分裂 有丝分裂 细胞骨架 同源染色体参考来源 编辑 1 0 1 1 Nussbaum Robert L McInnes Roderick R Huntington F Thompson amp Thompson Genetics in Medicine Philadelphia Elsevier 2016 12 20 ISBN 9781437706963 2 0 2 1 2 2 Schermelleh L Carlton P M Haase S Shao L Winoto L Kner P Burke B Cardoso M C et al Subdiffraction Multicolor Imaging of the Nuclear Periphery with 3D Structured Illumination Microscopy Science 2008 320 5881 1332 6 Bibcode 2008Sci 320 1332S PMC 2916659 nbsp PMID 18535242 doi 10 1126 science 1156947 3 00 3 01 3 02 3 03 3 04 3 05 3 06 3 07 3 08 3 09 3 10 3 11 3 12 3 13 3 14 3 15 3 16 3 17 3 18 3 19 3 20 3 21 3 22 3 23 3 24 3 25 3 26 3 27 3 28 Hartwell Leland H Hood Leroy Goldberg Michael L Reynolds Ann E Silver Lee M Veres Ruth C Genetics From Genes to Genomes nbsp New York McGraw Hill 2008 90 103 ISBN 978 0 07 284846 5 含有內容需登入查看的頁面 link 4 0 4 1 4 2 Singh Ram J Plant Cytogenetics Third Edition Boca Raton FL CBC Press Taylor amp Francis Group 2017 19 ISBN 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