The Cell and its cycles 鄭先祐 (Ayo)

細胞生命周期 Mitosis (細胞分裂）(有絲分裂） Fig.6.1 The cell cycle Interphase (間期）：Gap1→ Syn → Gap2 mitosis：prophase (前期)→ Metaphase(中期)→Anaphase(後期) → Telophase(末期) → cytokinesis (分裂) 持續的分裂，或是進入specialization (differenciation) (特化）(Fig.6-2)

Fig. 6.1 The cell cycle of liver cells grown in culture. Syn G1 G2 前期 中期 後期 末期 分裂

Fig. 6.2 The stages of mitosis

Interphase Prophase Fig. 6.2a The stages of mitosis in an animal cell. (Prophase)

Metaphase (中期) cytokinesis Anaphase (後期) Telophase Fig.6.2b The stages of mitosis in an animal cell.

Fig. 6.3 Chromosomes become apparent in the nuclei of the cells for the first time at the beginning of prophase.

Fig. 6. 4 (a) Cytokinesis in an animal cell Fig. 6.4 (a) Cytokinesis in an animal cell. (b) Cytokinesis in a plant cell.

Meiosis (減數分裂） 　Prophase I →Metaphase I→ Anaphase I → Telophase I → Prophase II → Metaphase II → Anaphase II → Telophase II (Fig. 6.6) homologues (同源) chromosomes 人類有23對，鱷魚有32對，雞有78對，果蠅8對，金魚94對，馬64對 (Table 6.1) 減數分類的第一次metaphase，呈現tetrad(四分體)，會發生 crossing-over (Fig.6-7)。

Prophase I Metaphase I Anaphase I Telophase I Fig. 6.6 Diagram of the stages of meiosis.

Fig. 6.7 Crossing over.

Mitosis vs. Meiosis (Table 6.2) 1. 分裂一次。 2. 沒有基因交換。 3. 產生兩個細胞。 4. 兩個細胞，和母細胞的基因完全一樣。 5. 分裂後的細胞可以再繼續進行有絲分裂。 Meiosis 1. 分裂兩次。 2. 有crossing-over。 3. 產生四個細胞。 4. 基因數減半，且彼此間有差異。 5. 無法再繼續進行分裂。

Fig. 6.8 有絲分裂與減數分裂之比較。

Essay 6.1 當減數分裂出錯！ 約有三分之一的胚胎會於懷孕二至三個月內流產。這些大部份都是染色體數目有錯的胚胎。 但有些雖然有錯，但還是會產出來。這個比率約是200分之一。這些出錯的，通常會有生理或心理的嚴重問題。 約有600分之一的產出嬰兒，染色體數目的錯誤是發生在第21個染色體，有3個。稱為：trisomy 21，和 Down syndrome(唐氏症候群)。過去曾被稱為 「蒙古症」。

Down syndrome(唐氏症候群)

Down syndrome 唐式症候群，心性快樂，友善，但智力較為遲鈍。心智有退化的現象。 發生機率：通常是在35歲以上的婦女 35歲以上 發生機率是 1000分之2。 40歲則上升到1000分之6。 45歲更上升到1000分之16。 至於男性，則與年齡無關。

Trisomy in zygote 產生的過程。

The double helix (雙螺旋鏈) Adenine (A), guanine (G), thymine(T) , cytosine(C) adenine 和 guanine是 purines (有兩個N環) thymine和cytosine是pyrimidines(只有一個N環) A對T C對G Fig. 6.9 Watson and Crick

Fig. 6.10 DNA structure.

How chromosomes work Each chromosome makes an exact copy of itself so each chromosome then consists of two chromatids. This is called DNA replication. DNA → transcription (轉錄) → mRNA mRNA → translation (轉譯) → protein 轉至mRNA時，Thymine 被 uracil (U)取代。 mRNA進入細胞質，與核醣體結合，再靠rRNA 和 tRNA的幫忙，製造蛋白質。

Fig. 6.11 Replication proceeds as the two strands of DNA unwind and then “unzip”.

Fig. 6.12 DNA manufactures RNA. (transcription) (轉錄)

Genetic code (遺傳密碼) Table 6.4 由3個 bases，決定一種氨基酸。 Fig.6.13 製造蛋白質的過程。 總共有 4 x 4 x 4 = 64種組合。 Fig.6.13 製造蛋白質的過程。 粒腺體是製造的工作抬。 mRNA是模版。 tRNA是運送氨基酸的卡車。

基因密碼

DNA → transcription (轉錄) → mRNA Fig. 6.13 Protein synthesis. DNA → transcription (轉錄) → mRNA mRNA → translation (轉譯) → protein 核醣體 mRNA

Essay 6.2 The joys of aging 隨著歲月的增長，生命持續發展。形態與生理持續的變化。各種生命終究會老化。

Essay 6.2 The joys of aging 老化的原因：有兩個假說。 細胞培養，歷經50次分裂，就全部死亡。 (1) the time bomb theory (2) the wear-and-tear theory 細胞培養，歷經50次分裂，就全部死亡。 The level of free radicals can build up due to environmental abuses.

An ethical concern Women over the age of 35 have a greater likelihood of having a child with trisomy 21. If the child has to have special training and special care, paid for by the public, does the public have a right to make laws regarding older women having babies?

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