MING CHUAN UNIVERSITY
講 師 : 許綸中
大學通識課程
生命科學
生殖與細胞複製
https://sites.google.com/view/ribowsone/
1953年 華生 與 克立克 提出 DNA
分子結構之後,科學界才逐漸了解
基因 與 性狀表現之間的機制,並
開啟了分子生物學這個新興領域。
DNA的發現
華生
克立克
染色體的構造
細胞核染色質位於細胞核內,
由 DNA 和組蛋白 共同
組成。
染色質
染色體的構造
染色質
DNA
組蛋白
DNA 和 組蛋白 經過規律纏繞摺疊
後,形成細絲狀的染色質。
染色質
染色體 組蛋白
DNA
在細胞即將分裂時,
才會形成高度濃縮的
染色體。
染色體的構造
染色體的構造
染色體的構造 | 人類染色體有46條23對
細胞內染色體的數目和形態會因生物
種類而有所差異,如人類的體細胞有
46條染色體,而果蠅只有8條。目前
已知染色體上有許多控制性狀的基因。
同源染色體
體細胞內的染色體通常都是兩兩成對的,這一對形狀大小相似的染
色體,稱為同源染色體,如人類的體細胞具有23對同源染色體,每
一對同源染色體中,一條來自父親,另一條來自母親。
體染色體 與 性染色體
體染色體
性染色體
女 男
人類的體細胞中,
有一對與性別決定
有關的染色體,稱
為性染色體(X、Y),
而其餘的22對則
稱為體染色體。
男性 :
44條體染色體+XY
女性 :
44條體染色體+XX
粒線體
粒線體 | 是細胞的能量工廠,合成能量的地方。
粒線體為細胞的活動提供了化學能量,所以有
「細胞的發電站」之稱。粒線體還參與細胞分化、
細胞資訊傳遞和細胞凋亡等過程,有調控細胞生
長和細胞周期的能力。
粒線體 | 有自己獨立的DNA,遺傳呈現細菌特徵
細菌
光合作用菌
粒線體
葉綠體
退化成為真核細胞內的細胞器官
退化成為真核細胞內的細胞器官
原核細胞退化成為真核細胞內的細胞器官與之共生的現象稱為
內共生
粒線體在真核細胞中會獨立複製,數量從數個到數千?
不同生物的不同組織中粒線體數量的差異是巨大的。有許多細胞擁有多達數千個的粒線體
(如肝臟細胞中有1000-2000個粒線體),而一些細胞則只有一個粒線體(如酵母菌細
胞)。細胞中粒線體數量取決於該細胞的代謝水平,代謝活動越旺盛的細胞粒線體越多。
人類精子 構造 人類卵子 構造
粒線體
粒線體
細胞核內
染色體不成對只有23條
細胞核內
染色體不成對只有23條
細胞分裂複製依遺傳物質的分配方式可分為兩類:
⚫ 有絲分裂 : 發生在一般的體細胞複製,染色體會忠實完全
複製,基因不會發生改變。
⚫ 減數分裂 : 發生在生殖細胞,就是產生 精子、卵子 的時
候染色體減半。目的是讓帶有個半數染色體的 精子+ 卵
子 去配對產生帶全套染色體的胚胎,胚胎再發育成個體。
同原染色體之間會發生互換,基因會重組,所以每一個
精子、卵子的基因不會全部一樣!!!
有絲分裂
間
期
有
絲
分
裂
前期 中期
有絲分裂
有
絲
分
裂
後期 末期
細
胞
質
分
裂
有絲分裂 | 細胞質分裂
分裂溝子細胞
動物細胞 細胞質分裂
有絲分裂完成後,細胞質 與
胞器 會平均分配到兩個子細胞
內,此過程稱為 細胞質分裂。
植物細胞 細胞質分裂
有絲分裂完成後,細胞質 與 胞器 會平均分配到兩個子細胞內。
細胞板
細胞板 子細胞
新生的細胞壁與細胞膜
細胞膜
細胞壁細胞壁
子細胞
細胞核
小囊泡
有絲分裂 | 細胞質分裂
有絲分裂 ~ 細胞複製
減數分裂 : 染色體數目減半以產生配子
(配子:精子、卵子)
減數分裂
2n→4n
人類染色體數為例
46→92
4n→2n
92→46
2n→n
46→23
X X
減數分裂:精子 + 卵子 產生 子代
卵子 不可能攜帶 Y 染色體,所以生男生女由精子決定。
減數分裂
⚫ 只發生在產生生殖細胞
的過程(精子、卵子)。
⚫ 其過程可分為第一減數
分裂和第二減數分裂。
結果產生4個子細胞
(2n→n)。
⚫ 一次複製、二次分裂,
得到 四個子細胞
減數分裂
(2n)
(n)
(n)
減
數
分
裂
I
前期 I 中期 I 後期 I 末期 I
減
數
分
裂
II
減
數
分
裂
II
前期 II 中期 II 後期 II 末期 II
減數分裂
人類精卵結合至胚胎過程
https://youtu.be/44GqYtZhiqM
粒線體的母系遺傳
粒線體
精子的粒線體不會進
入卵子,所以精卵結
合後的胚胎細胞中的
粒腺體都是母親的!
粒線體DNA母系遺傳 | 刑案、親子鑑定的重要證據?
粒線體異常?「三親」試管嬰寶寶 今已18歲
https://youtu.be/s2hJudAKMI4
DNA來自三人 首名三親寶寶誕生
https://youtu.be/iMm6D3TV-R8
動
物
複
製
技
術
動
物
複
製
技
術
https://youtu.be/AGxdWG6GO3k
https://youtu.be/Ss-z-d4mcp0
https://youtu.be/H8c9nH69HGA
桃莉羊技術 創造兩隻複製猴
05 生殖與細胞複製

05 生殖與細胞複製