lesson three（2学时）
cellular reproduction: mitosis and meiosis
the nucleus and chromosomes
细胞核是贮藏遗传信息的主要场所。dna盘绕成螺旋线以及相关的成簇蛋白质。dna螺旋线缠绕成簇的组蛋白形成珠链状的核小体。
这些螺旋和超螺旋形成致密的染色体组结构。每个长链dna与组蛋白和非组蛋白一起构成染色质物质。
染色体致密的超螺旋状态我们称染色体组。除了性染色体外，大多数细胞的染色体组成对出现，称同源染色体对。非性染色体称常染色体。
生物细胞含有两套父母本染色体的称二倍体；含有单套染色体的称单倍体。
the cell cycle
在细胞生长过程中，细胞循环遵循特定程序，**准备，**成2个子细胞，子细胞再循环。此循环使得单细胞永生。多细胞生物中的许多细胞，包括动物肌肉和神经细胞，要么降低循环速度，要么同时**。
正常细胞循环由4个时期组成。头三期包括g1,正常新陈代谢；s期，正常新陈代谢同时，dna复制，组蛋白合成； g2 期，短期的新陈代谢和少许生长。g1, s, 和g2称**间期。
最后是m期，有丝**期，复制的染色体组浓缩，移动并细胞**。据称是染色质控制了细胞循环，伴随外部激活因子和抑制因子如抑素。
mitosis: partitioning the hereditary material
生物学家将有丝**划分为4个阶段。**前期，高度浓缩的两个染色单体通过着丝粒连接在一起。在**前期后期和**中期前期，浓缩的染色体与纺锤体相连，最后以正确的角度排列在赤道板上。
在**后期，两个姊妹单体分离，分别拽向细胞两极。在**末期，在每套染色体周围形成核膜，细胞质发生**。
在有丝**过程中，是纺锤体微管确保了染色单体在适当时间以正确方向进行分离。纺锤体微管由两极向赤道板延伸。在**前期，其它微管，着丝粒纤维延伸到染色体的动粒。
在**后期，纤维开始变短，染色单体分离。
植物和动物细胞形成的纺锤体不同。动物细胞与中心粒相连，而在植物和真菌细胞中，纺锤体与微管组织中心的离子相连。
cytokinesis: partitioning the cytoplasm
胞质**：细胞质分离。
在动物细胞中，环形肌动蛋白丝延赤道板收缩而使细胞一分为二。在植物细胞中，在赤道板形成新的细胞板。
meiosis: the basis of sexual reproduction
减数**是性细胞**的特殊形式。如有丝**，它也是发生在dna复制后并有连续的两个核**。产生4个子细胞，分别含有亲本一半的染色体数。
正如在有丝**中一样，两个同源染色单体通过蛋白质和rna桥配对形成联会复合体。与有丝**不同的是，每组染色体的两个染色单体连接在着丝点上并一起移向细胞两极的一级。由此而导致4个子细胞染色体数减半。
第二次核**开始于**中期，子细胞中染色体重新排列在赤道板上。着丝粒最终分离，每个姊妹染色单体分向两极。接着胞质**。产生4个单倍体，父母染色体随机分配。
asexual versus sexual reproduction
有丝**和减数**在传递遗传信息过程中各有优势。体细胞的繁殖就是父母本的克隆，其优势是保留了父母本的成功遗传信息，不需要特殊器官，比性复制快的多。但一个简单灾难性事件或疾病都可能摧毁一个细胞群体。
性复制的优势是它提供了遗传可变性和现存排除有害突变的机制。也可以产生新的基因并在种群中蔓延。
lesson eight
animal development
production of sperm and eggs
在性繁殖过程中，生物的雄性和雌性产生性细胞，称配子。雄性是能够游动的精子，雌性是卵子。
精子产生过程，即精子发生在**中。精子产生于输精管壁的性母细胞（精原细胞）。精原细胞经有丝**再减数**产生单倍体精子细胞，即精母细胞。
成熟精子有尾部，单倍体染色体组，头部有顶体，内部储存酶类，有助于受精。
在卵子发生过程中，由卵巢中的性母细胞产生。卵母细胞进入减数**的抑制阶段。第一次减数**产生一个成熟卵。如果卵受精，那么第二次减数**伴随胚胎的发育。
品种间卵的大小变化很大，并且有复杂的结构。实际上，所有发育过程中的卵都辅助细胞环绕，要么是滤泡细胞，要么是抚育细胞。依赖物种的不同而不同，卵黄贮备也不同，即由母体消化腺细胞产生的营养储备。
最后，滤泡或母体输卵管细胞产生保护性的卵膜，包括清蛋白和各种外部膜及壳。
蛙卵母细胞作为卵母细胞发育的研究系统模型。在成熟过程中，通过基因扩增产生大量的核糖体。同时也产生和储备了大量的mrna。
fertilization: initiating development
雌雄配子结合作用称受精作用，发育开始。某些物种中，是外部受孕；另一些物种，包括大部分陆生动物，是内部受孕。当精子和卵子的胶状膜发生接触时，触发了顶体反应。
释放多种酶而将卵保护膜消化出一个洞。精子的原生质膜与卵子的表面连接起来。精卵原生质膜融合后，单倍体雄性核进入卵细胞质。
融合也触发了最后的减数**。当精卵核结合时，两套染色体混合产生一二倍体，即受精卵。
卵皮层阻止其他的精子进入，充当壁垒作用。开始时，卵电位发生暂时变化，卵细胞被激活。反应最后阶段，受精卵的膜快速隆起，阻止更多精子进入。
对某些物种而言，受精不是必须的。孤雌生殖，即卵自发地被激活并进入正常的胚胎发育过程中。
cle**age: an increase in cell number
受精后，立即发生卵裂，细胞有丝**的特殊过程。卵裂产生一个囊胚，形成的细胞壁球形排列形成一个空腔。在这个过程中，单细胞的受精卵**成许多小细胞，卵黄，mrna，核糖体和其他物质被精确分配到每个细胞中。
这些囊胚细胞，称卵裂球，每个细胞都有一套二倍体染色体组。
不同物种，卵裂方式不同。决定因素主要取决于卵黄的含量。含有少量卵黄的物种（例如哺乳动物），合子**得很彻底，子细胞大致平均**。
蛙卵，卵黄稍微多点，在胚胎的卵黄较少区域发育更快些。鸟卵卵黄很大，卵裂被限制在细胞质很小区域内。
细胞质中分子遗传因素精确分配到卵裂球中，对许多物种而言，是发育成胚中不同类型细胞关键所在。对哺乳动物和鸟类而言，细胞的命运最终由细胞**后所处的位置决定的。
gastrulation: rearrangement of cells（原肠胚：细胞重排列）
在原肠胚形成过程中，囊胚重新排列，形成包括内层，中层，外层的三围组织。最终原肠胚由一个外肠胚，内肠胚，和一个中肠胚构成。
每个胚层产生特殊的胚胎组织。密实的原肠胚通过细胞运动进入内胚层和中胚层，爬虫，鸟，哺乳动物的胚胎都如此。因此提出这样的理论，鸟类和哺乳动物是由爬虫进化而来的。
organogenesis: formation of functional tissues and organs
胚经过内部细胞和表面细胞特化后，器官形成，发育成器官和组织。器官形成实质上包括两个联系紧密的过程，即形态发生和分化。在形态发生期间，细胞和细胞群体形状发生改变：
例如，脊椎动物的神经胚，扁平神经板的边缘向上折叠并融合，是中空大脑和脊髓神经形成的开端。在分化期间，细胞成熟，执行各自功能。成熟包括功能相关的成型过程。
例如，细长的骨骼肌肉细胞。细胞分化也产生应答能力，即细胞受生物体内激素，神经和其他信号的调控过程。
embryonic coverings and membranes
脊椎动物的胚胎被4层膜包被，起保护作用，但仍能交换气体，营养和其他物质。
growth: increase in size
胚的生长很大程度取决于细胞数量的增加而不是单个细胞大小的改变。在大多数物种中，胚的生长是受卵黄的量限制的。在动物细胞中，完全依赖于母体，例如蛙和昆虫，胚产生幼虫状态，后来经历**而进入成年状态。
在许多物种中，在少年和青春期，发生特别显著的生长。一旦细胞进入成年状态和成年大小，生长就停止了，尽管死细胞的替代不断发生。
一个特殊类型的生长，再生失去的部分躯体，发生在某些物种的成体中。在再生之前，残肢组织细胞经历了去分化过程。他们失去功能表型，快速**，产生细胞群来再生失去的部分。
代偿式肥大是一个不同的，暂时的生长应答过程，残余组织在体积和细胞数量上增加：细胞经历了减数**，但没有去分化过程。
aging and death: final developmental processes
老化是一个持续过程，随时间发育，身体部分恶化。可能原因包括胶质的退化（纤维蛋白）和能**活细胞的限制。另外理论认为，免疫系统的免疫下降或脂褐素的堆积造成的。
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