遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)1

遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)1第1頁(yè)/共105頁(yè)序●動(dòng)物細(xì)胞的組成：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核三部分組成●植物細(xì)胞的組成：細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核四部分組成一、細(xì)胞壁（cellwall）●植物細(xì)胞特有結(jié)構(gòu)●在細(xì)胞最外層●由纖維素和木質(zhì)素等構(gòu)成“堅(jiān)硬”

結(jié)構(gòu)●起保護(hù)和支架作用●壁上有使相鄰兩個(gè)細(xì)胞相通的

“胞間連絲”結(jié)構(gòu)第一節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細(xì)胞壁二、細(xì)胞膜三、細(xì)胞質(zhì)四、細(xì)胞核第2頁(yè)/共105頁(yè)第3頁(yè)/共105頁(yè)第4頁(yè)/共105頁(yè)二、細(xì)胞膜（plasmamembrane）亦稱質(zhì)膜●在細(xì)胞壁內(nèi)、細(xì)胞質(zhì)外的薄膜●多種功能：物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、能量轉(zhuǎn)換、代射調(diào)控、細(xì)胞識(shí)別等。三、細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm）●在質(zhì)膜之內(nèi)核之外呈膠體溶液的原生質(zhì)?！駜?nèi)含多種物質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂肪等）；多種細(xì)胞器。

●主要細(xì)胞器有：

○線粒體：動(dòng)力工廠和遺傳物質(zhì)載體○質(zhì)體：葉綠體、有色體、白色體。光合作用和遺傳物質(zhì)載體○核糖體：合成蛋白質(zhì)場(chǎng)所○其他細(xì)胞器：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和液泡等。第一節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細(xì)胞壁二、細(xì)胞膜三、細(xì)胞質(zhì)四、細(xì)胞核第5頁(yè)/共105頁(yè)四、細(xì)胞核（nucleus）

1、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞●原核細(xì)胞（prokaryoticcell）○含有核物質(zhì)，但沒(méi)有核膜，稱“擬核”○沒(méi)有諸如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器，有核糖體?！裾婧思?xì)胞（eukaryoticcell）○有真正的核（由核膜包裹著遺傳物質(zhì)）○各種由膜包裹的細(xì)胞器第一節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細(xì)胞壁二、細(xì)胞膜三、細(xì)胞質(zhì)四、細(xì)胞核第6頁(yè)/共105頁(yè)2．原核生物和真核生物●原核生物

具有原核細(xì)胞的生物，如細(xì)菌和藍(lán)藻等●真核生物

具有真核細(xì)胞的生物，所有高等動(dòng)植物；單細(xì)胞藻類、真菌和原生動(dòng)物等。3．真核的組成及其功能●組成：由核膜和核液組成，核液中含有核仁和染色質(zhì)。

第一節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細(xì)胞壁二、細(xì)胞膜三、細(xì)胞質(zhì)四、細(xì)胞核第7頁(yè)/共105頁(yè)

○染色質(zhì)：是細(xì)胞處于分裂間期一種形態(tài)，它是核內(nèi)由于堿性染料而染色較深的、纖細(xì)的網(wǎng)狀物。當(dāng)細(xì)胞處于分裂時(shí)，染色質(zhì)卷縮形成具一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的染色體。○核仁：是核內(nèi)染色最深通常圓球狀的結(jié)構(gòu)?！鸸δ埽褐饕倪z傳物質(zhì)所在地，所以承擔(dān)主要的遺傳功能。第一節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能一、細(xì)胞壁二、細(xì)胞膜三、細(xì)胞質(zhì)四、細(xì)胞核第8頁(yè)/共105頁(yè)

第二節(jié)染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

第9頁(yè)/共105頁(yè)一、染色體（chromosome）的形態(tài)特征●基本組成一個(gè)著絲粒和被著絲粒分開(kāi)的2個(gè)臂，兩臂頂端各有一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)稱為端粒。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第10頁(yè)/共105頁(yè)第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第11頁(yè)/共105頁(yè)●形態(tài)結(jié)構(gòu)

○著絲點(diǎn)

細(xì)胞分裂時(shí)，紡鍾絲附著在著絲粒區(qū)域。著絲點(diǎn)在特定的染色體中其位置是恒定的。這個(gè)區(qū)域又被稱為主縊痕。因?yàn)橹z點(diǎn)染色后不著色，使染色體在光鏡下就好象在著絲點(diǎn)部分中斷了。

根據(jù)著絲點(diǎn)所在的位置，可把染色體分為以下幾種:第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第12頁(yè)/共105頁(yè)◎中間著絲點(diǎn)染色體：著絲點(diǎn)位于染色體中間，兩臂相等。◎近中著絲點(diǎn)染色體：著絲點(diǎn)較近于染色體一端，兩臂不等。◎近端著絲點(diǎn)染色體：著絲點(diǎn)靠近染色體末端（端粒）。◎端著絲點(diǎn)染色體：著絲點(diǎn)在染色體末端。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第13頁(yè)/共105頁(yè)○次縊痕

除主縊痕外，在某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上還常另外有縊縮部分，其染色也較淡，這一部分稱為次縊痕。

其位置固定，通常在短臂的一端。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第14頁(yè)/共105頁(yè)

○核仁組織中心次縊痕一般具有組成核仁的特殊功能，在細(xì)胞分裂時(shí)，緊密聯(lián)系著一個(gè)球形的核仁，所以次縊痕又稱為核仁組織中心。

○隨體（saellite）

某些染色體，次縊痕的末端所具有的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第15頁(yè)/共105頁(yè)第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第16頁(yè)/共105頁(yè)●同源染色體和異源染色體

○同源染色體（homologouschr.）

各種生物染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)不僅是相對(duì)穩(wěn)定的，而且數(shù)目一般是成對(duì)存在的，這種形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同的一對(duì)染色體稱為同源染色體.第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第17頁(yè)/共105頁(yè)

○異源染色體（non-homologouschr.）

同一染色體群體中，形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的染色體，稱為異源染色體。

○染色體組型分析或稱核型分析：對(duì)生物核內(nèi)全部染色體的形態(tài)特征——包括染色體長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、臂比、隨體有無(wú)等進(jìn)行全面的分析，并列表表示。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第18頁(yè)/共105頁(yè)二、染色體的數(shù)目

1.染色體的數(shù)目特征●恒定性，同一種生物染色體數(shù)目是恒定的?！裨隗w細(xì)胞中是成對(duì)的，以

2n表示；在性細(xì)胞中總是成單的，以n表示?！癫煌N染色體數(shù)目差異很大，從最少1對(duì)至600多對(duì)不等。

第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第19頁(yè)/共105頁(yè)2.A染色體和B染色體●有些生物：正常恒定染色體+

額外的小染色體。通常把正常的染色體稱為A染色體；把額外小染色體稱為B染色體或副染色體。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第20頁(yè)/共105頁(yè)●B染色體的特征與特性○普遍性：640多種植物，

170多種動(dòng)物。玉米?！疠^A染色體小，多由異染色質(zhì)組成，不載有基因，但可復(fù)制。○一般對(duì)生長(zhǎng)沒(méi)有影響，但增加一定數(shù)量時(shí)，就不利生存。

第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第21頁(yè)/共105頁(yè)*黑麥(S.cereale,2n=14)的B染色體第22頁(yè)/共105頁(yè)3.原核生物染色體原核生物的染色體是裸露的DNA分子（細(xì)菌等）或RNA分子（病毒等）。細(xì)菌只有一個(gè)染色體，其DNA呈線狀或環(huán)狀。線粒體和葉綠體的DNA也是裸露的，呈環(huán)狀。第二節(jié)

染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征

二、染色體的數(shù)目第23頁(yè)/共105頁(yè)第三節(jié)染色體的結(jié)構(gòu)一、染色質(zhì)二、染色體的結(jié)構(gòu)采用堿性染料對(duì)未進(jìn)行分裂的細(xì)胞核(間期核)染色，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中具有染色較深的、纖細(xì)的網(wǎng)狀物，稱為染色質(zhì)。在細(xì)胞分裂過(guò)程，核內(nèi)的染色質(zhì)便卷縮而呈現(xiàn)為一定數(shù)目和形態(tài)的染色體。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中所表現(xiàn)的不同形態(tài)。染色體：是遺傳信息的主要載體；具有穩(wěn)定的、特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目；具有自我復(fù)制能力；在細(xì)胞分裂過(guò)程中數(shù)目與結(jié)構(gòu)呈連續(xù)而有規(guī)律性的變化。第24頁(yè)/共105頁(yè)一、染色質(zhì)

●染色質(zhì)的組成：由DNA和蛋白質(zhì)組成，其中DNA約占染色質(zhì)重量的30-40%，與DNA結(jié)合的蛋白為堿性蛋白?！癞惾旧|(zhì)和常染色質(zhì)。這是根據(jù)染色質(zhì)染色反應(yīng)而劃分的，其中染色很深的區(qū)段稱異染色質(zhì)，染色很淺的區(qū)段，稱為常染色質(zhì)。第三節(jié)染色體的結(jié)構(gòu)一、染色質(zhì)二、染色體的結(jié)構(gòu)第25頁(yè)/共105頁(yè)

二、染色體的結(jié)構(gòu)

●每條染色體是由兩條染色單體（chromatid）組成的，每條染色單體由一條DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合形成的染色質(zhì)線組成第三節(jié)染色體的結(jié)構(gòu)一、染色質(zhì)二、染色體的結(jié)構(gòu)第26頁(yè)/共105頁(yè)(一)、原核生物染色體

第27頁(yè)/共105頁(yè)(二)、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)2.基本結(jié)構(gòu)單位.串珠模型：染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體、連接絲(linker)、組蛋白H1。每個(gè)基本單位約180-200個(gè)核苷酸對(duì)(堿基對(duì),bp-basepair).核小體(nucleosome),又稱紐體(-body)(約11nm).組蛋白：H2A、H2B、H3、H4四種組蛋白各兩分子的八聚體，直徑約10nm).DNA鏈：DNA雙螺旋鏈盤(pán)繞于組蛋白八聚體表面1.75圈，約合146bp.第28頁(yè)/共105頁(yè)核小體的結(jié)構(gòu)示意圖第29頁(yè)/共105頁(yè)(二)、染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)2.基本結(jié)構(gòu)單位連接絲(linker)：核小體間的連接部分，兩個(gè)核小體之間的DNA雙鏈；含50-60堿基對(duì)，變化范圍8-114bp。組蛋白H1：結(jié)合于連接絲與核小體的接合部位。去除H1不影響核小體的基本結(jié)構(gòu)。*采用酶解等方法輕微處理可以消化掉H1，而不影響其它蛋白質(zhì)分子。第30頁(yè)/共105頁(yè)(三)、染色體的結(jié)構(gòu)模型染色體的單線性.未經(jīng)復(fù)制的染色體含有一個(gè)染色單體。染色單體含有一條雙鏈DNA分子與蛋白質(zhì)結(jié)合后形成的一條線性、無(wú)分支染色質(zhì)線。間期DNA分子通過(guò)半保留方式復(fù)制后就產(chǎn)生兩條完全相同的DNA分子，所以含有兩條姊妹染色單體。第31頁(yè)/共105頁(yè)(三)、染色體的結(jié)構(gòu)模型第32頁(yè)/共105頁(yè)(三)、染色體的結(jié)構(gòu)模型染色質(zhì)的不同狀態(tài)：在DNA進(jìn)行復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時(shí)(主要在間期)，必須(局部)以DNA單鏈狀態(tài)存在，所以核小體的結(jié)構(gòu)也必須解開(kāi)(染色質(zhì)呈松弛狀態(tài))；而在細(xì)胞分裂中期，染色質(zhì)呈高度螺旋化狀態(tài)，并且每條染色體都呈現(xiàn)其固有的形態(tài)特征。很顯然這兩種狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換不是隨機(jī)、無(wú)序的卷縮，而應(yīng)該是按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換的。第33頁(yè)/共105頁(yè)(三)、染色體的結(jié)構(gòu)模型貝克等(Bak,A.L.,1977)：染色體四級(jí)結(jié)構(gòu)模型理論能夠在一定程度上解釋染色質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程1.DNA+組蛋白 核小體+連接絲2.核小體 螺線體(solenoid)3.螺線體 超螺線體(super-solenoid)4.超螺線體 染色體第34頁(yè)/共105頁(yè)DNA+組蛋白

核小體+連接絲核小體+連接絲

螺線體(solenoid)螺線體

超螺線體

(super-solenoid)超螺線體

染色體第35頁(yè)/共105頁(yè)*幾個(gè)值得注意的問(wèn)題：1、三個(gè)層次與四個(gè)層次的問(wèn)題(超螺線體階段)2、線性動(dòng)態(tài)性3、時(shí)間動(dòng)態(tài)性4、非組蛋白骨架(scaffold)/中心(centralcore)第36頁(yè)/共105頁(yè)第37頁(yè)/共105頁(yè)*染色體形成過(guò)程中長(zhǎng)度與寬度的變化寬度增加長(zhǎng)度壓縮第一級(jí)DNA+組蛋白核小體5倍7倍第二級(jí)核小體螺線體3倍6倍第三級(jí)螺線體超螺線體13倍40倍第四級(jí)超螺線體染色體2.5-5倍5倍500-1000倍8400倍

(8000-10000)第38頁(yè)/共105頁(yè)(四)、著絲粒和端體著絲粒(centromere)：缺少著絲粒的染色體片段在細(xì)胞分裂過(guò)程中不能正確分配到子細(xì)胞中，因此經(jīng)常發(fā)生丟失；同一物種染色體間著絲粒的結(jié)構(gòu)和功能沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，可以互換；*由兩端保守邊界序列和中間富含A+T序列(約90bp)構(gòu)成。端體/端粒(telomere)：對(duì)染色體DNA分子末端起封閉、保護(hù)作用；防止DNA酶酶切；防止發(fā)生DNA分子間融合；保持DNA復(fù)制過(guò)程中的完整性。*端粒長(zhǎng)度可能與細(xì)胞壽命有關(guān)。端粒酶(性母細(xì)胞).第39頁(yè)/共105頁(yè)(五)、常染色質(zhì)和異染色質(zhì)染色是染料分子與染色質(zhì)線中DNA分子結(jié)合，使染色質(zhì)線在光學(xué)顯微鏡下呈一定的顏色。如果DNA鏈存在狀態(tài)不同，與染料間反應(yīng)也將有所不同；DNA鏈的密度不同，一定區(qū)域內(nèi)結(jié)合染料分子的量不同，染色深淺也將有所不同。通常根據(jù)間期染色反應(yīng)，可以將染色質(zhì)分為異染色質(zhì)和常染色質(zhì)。異染色質(zhì)(heterochromatin)：在細(xì)胞間期染色質(zhì)線中，染色很深的區(qū)段。常染色質(zhì)(euchromatin)：染色質(zhì)線中染色很淺的區(qū)段。第40頁(yè)/共105頁(yè)

常染色質(zhì)和異染色質(zhì)結(jié)構(gòu)差異:兩者結(jié)構(gòu)上連續(xù)，化學(xué)性質(zhì)上沒(méi)有差異，只是核酸螺旋化程度(密度)不同。異染色質(zhì)在間期的復(fù)制晚于常染色質(zhì)，間期仍然高度螺旋化狀態(tài)，緊密卷縮(異固縮,heteropycnosis)，所以染色很深；而常染色質(zhì)區(qū)處于松散狀態(tài)，染色質(zhì)密度較低，因此染色較淺。功能差異:遺傳信息的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄)主要在間期進(jìn)行，并需要染色質(zhì)(局部)處于解螺旋狀態(tài)。異染色質(zhì)在遺傳功能上是惰性的，一般不編碼蛋白質(zhì)，主要起維持染色體結(jié)構(gòu)完整性的作用。常染色質(zhì)間期活躍表達(dá)，帶有重要的遺傳信息。第41頁(yè)/共105頁(yè)組成性異染色質(zhì)與兼性異染色質(zhì)組成性(constitutive).構(gòu)成染色體的特殊區(qū)域，如：著絲點(diǎn)部位等；在所有組織、細(xì)胞中均表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象；只與染色體結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般無(wú)功能表達(dá)；*主要是衛(wèi)星DNA。兼性(facultative).可存在于染色體的任何部位；在一些組織中不表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象(象常染色質(zhì)一樣正常表達(dá))，而在其它組織中表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象(完全不表達(dá))；攜帶組織特異性表達(dá)的遺傳信息。X染色體是一個(gè)特例，教材上的例子并不恰當(dāng)。第42頁(yè)/共105頁(yè)*染色體組型分析與帶型分析染色體組型分析(genomeanalysis)，又稱核型分析(analysisofkaryotype):在細(xì)胞學(xué)制片(光學(xué))顯微觀察基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目、并根據(jù)染色體的長(zhǎng)度、著絲粒的位置、次縊痕和隨體等特征區(qū)分、識(shí)別物種全部染色體的研究。當(dāng)這些特征仍然不足以區(qū)分、識(shí)別物種各對(duì)同源染色體的時(shí)候，常常需要運(yùn)用染色體顯帶資料。genome染色體組基因組一個(gè)物種細(xì)胞核內(nèi)全部遺傳物質(zhì)(染色體/基因)的總和第43頁(yè)/共105頁(yè)*染色體組型分析與帶型分析染色體帶形：通過(guò)一系列特殊的處理，使得螺旋化程度和收縮方式不同的染色體區(qū)段發(fā)生不同的反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)染色，使其呈現(xiàn)不同程度的染色區(qū)段(往往是異染色質(zhì)區(qū)段被染色)。而這些精心設(shè)計(jì)的處理和染色方法就稱為染色體分帶、顯帶(chromosomebanding)或染色體分染(differtialstainingofchromosome)。不同的處理方法往往可以得到不同的染色體帶形。由于染色體的部分螺旋化方式、程度是特定的，因此一種好的分帶程序能夠使染色體呈現(xiàn)豐富而穩(wěn)定的帶形。帶型分析：利用細(xì)胞內(nèi)各染色體帶形進(jìn)一步區(qū)分、識(shí)別染色體的工作。第44頁(yè)/共105頁(yè)*黑麥(Secalecereale,2n=14)染色體GiemsaC-帶第45頁(yè)/共105頁(yè)*常規(guī)染色技術(shù)與顯帶技術(shù)的結(jié)果第46頁(yè)/共105頁(yè)第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第47頁(yè)/共105頁(yè)第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第48頁(yè)/共105頁(yè)一、有絲分裂的過(guò)程

1.有絲分裂與無(wú)絲分裂●無(wú)絲分裂（也稱為直接分裂）細(xì)胞核拉長(zhǎng)，縊裂成兩部分，接著胞質(zhì)分裂→2個(gè)子細(xì)胞，看不到紡鍾絲。細(xì)菌等原核生物、高等植物一些專化組織或病變組織中發(fā)生。

第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第49頁(yè)/共105頁(yè)●有絲分裂

○基本特征包含兩個(gè)緊密相連的過(guò)程：先是核分裂為二，接著質(zhì)才分裂→2個(gè)子細(xì)胞。在核分裂啟動(dòng)前，還存在一個(gè)準(zhǔn)備期，進(jìn)行DNA復(fù)制，即所謂的間期，核分裂的變化有明顯特征，可進(jìn)一步劃分為四個(gè)時(shí)期，即前期、中期、后期和末期。

第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第50頁(yè)/共105頁(yè)

○間期

細(xì)胞連續(xù)兩次分裂之間的一段時(shí)間，稱為間期。間期看不到染色體，只有染色質(zhì)，核處于高度活躍的代謝狀態(tài)，主要是進(jìn)行DNA和組蛋白的合成以及細(xì)胞生長(zhǎng)，為分裂作準(zhǔn)備。根據(jù)間期DNA合成特點(diǎn)，間期又細(xì)分三個(gè)時(shí)期合成前期G1、合成期S和合成后期G2，所以細(xì)胞周期包括G1、S、G2和分裂期M。M期最短。第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第51頁(yè)/共105頁(yè)

○前期（prophase）細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)而卷曲的染色體，以后逐漸縮短變粗。每個(gè)染色體有兩個(gè)染色單體。核膜和核仁逐漸模糊不清。動(dòng)物細(xì)胞中中心體分裂為二，并向兩極分開(kāi)，每個(gè)中心體周圍出現(xiàn)星射線，在前期最后階段將逐漸形成絲狀的紡錘絲。植物細(xì)胞沒(méi)有中心體，只在兩極出現(xiàn)紡錘絲。第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第52頁(yè)/共105頁(yè)○中期（metaphase）核仁和核膜均消失了，核與細(xì)胞質(zhì)已無(wú)可見(jiàn)的界限，細(xì)胞中部形成紡錘體，染色體的著絲點(diǎn)均排列在紡錘體中央的赤道面上，而兩臂則自由地分散在赤道面的兩側(cè)。第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第53頁(yè)/共105頁(yè)

○后期（anaphase）

每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)分裂為二，這時(shí)各條染色單體已各成為一個(gè)染色體。隨著紡錘絲牽引每個(gè)染色體分別向兩極移動(dòng)，因而兩極各具有與原來(lái)細(xì)胞同樣數(shù)目的染色體。

第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第54頁(yè)/共105頁(yè)○末期（telophase）染色體已全部移向兩極，并逐漸變得松散細(xì)長(zhǎng)，核仁重新出現(xiàn)，核膜重新形成。于是在一個(gè)母細(xì)胞內(nèi)形成兩個(gè)子核。同時(shí)細(xì)胞質(zhì)分裂，在紡錘體的赤道板區(qū)域形成細(xì)胞板，不久形成新的細(xì)胞壁，分裂為兩個(gè)子細(xì)胞。子細(xì)胞進(jìn)入下一次分裂前的間期狀態(tài)，或只進(jìn)行生長(zhǎng)并分化成?；?xì)胞。第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第55頁(yè)/共105頁(yè)有絲分裂要注意的問(wèn)題1.DNA復(fù)制是在間期進(jìn)行2、間期為染色質(zhì)，分裂期是染色體！3、前期（含中期）染色體是由兩條染色單體組成的。4、中期著絲點(diǎn)排列中央赤道板上。5、后期是染色單體分開(kāi)。6、從后期至末期染色體重新變成染色質(zhì)期間染色體是單條的。7.兩個(gè)子細(xì)胞的染色體數(shù)目與結(jié)構(gòu)和母體的一樣第56頁(yè)/共105頁(yè)

●有絲分裂過(guò)程的持續(xù)時(shí)間

因物種和外界環(huán)境而異，一般前期最長(zhǎng)（1-2h），其他時(shí)期較短（5-30min）舉例：在25℃條件下，幾種作物有絲分裂的持續(xù)時(shí)間豌豆根尖細(xì)胞83min

大豆根尖細(xì)胞114min

蠶豆根尖細(xì)胞114min

第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第57頁(yè)/共105頁(yè)二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義

1．保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性

2．維持個(gè)體的正常生長(zhǎng)和發(fā)育第四節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、有絲分裂的過(guò)程二、有絲分裂的遺傳學(xué)意義第58頁(yè)/共105頁(yè)第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第59頁(yè)/共105頁(yè)一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)

1.定義減數(shù)分裂（meiosis），又稱成熟分裂，是在性母細(xì)胞成熟時(shí)，配子形成過(guò)程中所發(fā)生的一種特殊的有絲分裂。由于它使體細(xì)胞染色體數(shù)目減半，所以稱為減數(shù)分裂。

第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第60頁(yè)/共105頁(yè)2.主要特點(diǎn)

●同源染色體在前期Ⅰ發(fā)生配對(duì)聯(lián)會(huì)。

●包括兩次分裂，即減數(shù)分裂Ⅰ和減數(shù)分裂Ⅱ。第一次發(fā)生染色體減數(shù)，第二次是等數(shù)。●最后形成的子細(xì)胞染色體數(shù)目較母細(xì)胞減少一半。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第61頁(yè)/共105頁(yè)植物減數(shù)分裂示意圖前期I1細(xì)線期2偶線期3粗線期4雙線期5終變期6中期I7后期I8末期I9前期II10中期II11后期II12末期II第62頁(yè)/共105頁(yè)第63頁(yè)/共105頁(yè)第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第64頁(yè)/共105頁(yè)

3.分裂過(guò)程的主要特點(diǎn)

(1)前期Ⅰ

可進(jìn)一分為五個(gè)時(shí)期：細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期。

第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第65頁(yè)/共105頁(yè)●細(xì)線期(leptotene)

核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)如線的染色體，染色體圍繞核仁凝聚呈“半月形”。

由于染色體在間期已經(jīng)復(fù)制,這時(shí)每個(gè)染色體都是由共同的一個(gè)著絲點(diǎn)聯(lián)系的兩條染色單體組成第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第66頁(yè)/共105頁(yè)

●偶線期(zygotene)

同源染色體（homologouschromosomes）開(kāi)始配對(duì)pairing）和重組（recombination），形成聯(lián)會(huì)復(fù)合體(SC）。染色體仍主要集中在核仁周圍，但開(kāi)始有所散開(kāi)。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第67頁(yè)/共105頁(yè)●粗線期(pachytene)

完全聯(lián)會(huì)配對(duì)（fullysynapsed），染色體明顯縮短變粗，分散在核液中，易于鑒別。因?yàn)槎r(jià)體實(shí)際上已經(jīng)包含了四條染色單體,故又稱為四合體(tetrad).在二價(jià)體中一個(gè)染色體的兩條染色單體,互稱為姊妹染色體。而不同染色體的染色單體,互稱為非姊妹染色單體。此時(shí)非姊妹染色單體間出現(xiàn)相互交換(reciprocalrecombination)。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第68頁(yè)/共105頁(yè)

二價(jià)體是指同源染色體對(duì)應(yīng)部位相互緊密排列,并縱向聯(lián)結(jié)在一起,這樣聯(lián)會(huì)的一對(duì)同源染色體就稱為二價(jià)體。第69頁(yè)/共105頁(yè)

●粗線期(pachytene)

完全聯(lián)會(huì)配對(duì)(fullysynapsed），染色體明顯縮短變粗，分散在核液中，易于鑒別。因?yàn)槎r(jià)體實(shí)際上已經(jīng)包含了四條染色單體,故又稱為四合體(tetrad).在二價(jià)體中一個(gè)染色體的兩條染色單體,互稱為姊妹染色體。而不同染色體的染色單體,互稱為非姊妹染色單體。此時(shí)非姊妹染色單體間出現(xiàn)相互交換(reciprocalrecombination)。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第70頁(yè)/共105頁(yè)●雙線期(diplotene)

同源染色體分開(kāi)，但交叉處仍相連（thehomologouschromosomesseparatebutremainassociatedbychiasmata）,這種交叉現(xiàn)象是非姊妹染色單體之間某些片段在粗線期發(fā)生相互交換的結(jié)果。。

第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第71頁(yè)/共105頁(yè)●終變期（diakinesis）

染色體縱向收縮（chomosovnescontractlengthwise），高度濃縮變粗。此時(shí)每個(gè)二價(jià)體分散在整個(gè)核內(nèi)，可以一一區(qū)分開(kāi)來(lái)，所以是鑒定染色體數(shù)目的最好時(shí)期。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第72頁(yè)/共105頁(yè)（2）中期Ⅰ

核仁和核膜消失，細(xì)胞質(zhì)里出現(xiàn)紡錘體。紡錘絲與各染色體的著絲粒連接。同源染色體的著絲點(diǎn)不象有絲分裂中期整齊地排列在赤道板上，而是分散在赤道板的兩側(cè)，即同源染色體的二條染色體著絲點(diǎn)是面向相反的兩極，并且每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)朝哪一極是隨機(jī)的。也是鑒定染色體數(shù)目的最好時(shí)期。第73頁(yè)/共105頁(yè)有絲分裂中期減數(shù)分裂中期I和后期I第74頁(yè)/共105頁(yè)(3）后期Ⅰ

由于附著在同源染色體著絲點(diǎn)上的紡錘絲的牽引，同源染色體彼此向兩極方向分開(kāi)，即同源染色體中的二條染色體分別移向兩極，使兩極分別得到一半染色體，實(shí)現(xiàn)了2n數(shù)目的減半（n）。這時(shí)每個(gè)染色體還是包含兩條染色單體，因?yàn)樗鼈兊闹z點(diǎn)并沒(méi)有分裂。第75頁(yè)/共105頁(yè)（4）末期Ⅰ

染色體移到兩極后，松散變細(xì)，逐漸形成2個(gè)子核。同時(shí)細(xì)胞質(zhì)分為兩部分，形成兩個(gè)子細(xì)胞，稱之為二分體（dyad）

在末期Ⅰ后大都有一個(gè)短暫的時(shí)期稱為中間期（interkinesis）。與前面間期和有絲分裂的間期有兩點(diǎn)顯著的不同：

一是時(shí)間很短。二是DNA不復(fù)制，DNA含量沒(méi)有變化。第76頁(yè)/共105頁(yè)

（5）前期Ⅱ

染色體重新出現(xiàn)，但數(shù)目是減半的。每個(gè)染色體有兩條染色單體，彼此散得很開(kāi)，但著絲點(diǎn)仍接在一起。

第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第77頁(yè)/共105頁(yè)

（6）中期Ⅱ

染色體向赤道板靠攏，每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)整齊地排列在赤道板上。

（7）后期Ⅱ

著絲點(diǎn)分裂為二，染色單體分別移向兩極。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第78頁(yè)/共105頁(yè)

（8）末期Ⅱ

染色體形成新的子核，同時(shí)細(xì)胞質(zhì)又分成兩部分。這樣經(jīng)過(guò)兩次分裂，形成四個(gè)子細(xì)胞，稱為四分體（tetrad）或四分孢子（tetraspore）。每個(gè)孢子只有母細(xì)胞一半的染色體。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第79頁(yè)/共105頁(yè)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義

1.減數(shù)分裂與有絲分裂的異同點(diǎn)

名稱間期前期中期有絲分裂合成100%DNA染色質(zhì)→染色體著絲點(diǎn)排列赤道板上減數(shù)分裂間期Ⅰ,合成前期Ⅰ,持續(xù)時(shí)間中期Ⅰ,著

99.7%DNA長(zhǎng),進(jìn)行同源染色絲點(diǎn)不排列配對(duì)、聯(lián)會(huì)、交赤道板上,

換和交叉。合朝向兩極成0.3%DNA.

第80頁(yè)/共105頁(yè)名稱后期末期間期Ⅱ有絲分裂著絲點(diǎn)分開(kāi)細(xì)胞質(zhì)分裂形成————

染色單體分開(kāi)兩個(gè)子細(xì)胞，染色體數(shù)目不變減數(shù)分裂后期Ⅰ，著絲末期Ⅰ，形成兩個(gè)短，無(wú)點(diǎn)不分開(kāi)，同子細(xì)胞，染色體數(shù)DNA合成源染色體分開(kāi)目減半第81頁(yè)/共105頁(yè)

名稱前期Ⅱ中期Ⅱ后期Ⅱ末期Ⅱ有絲分裂——

——

——

——

減數(shù)分裂染色質(zhì)→著絲點(diǎn)排列染色單體分開(kāi)胞質(zhì)分染色體赤道板上染色體數(shù)目不裂，形變成四個(gè)子細(xì)胞

第82頁(yè)/共105頁(yè)2.減數(shù)分裂的意義

●通過(guò)減數(shù)分裂，產(chǎn)生具有體細(xì)胞半數(shù)的染色體的配子（精子和卵子），精卵受精形成合子后，染色體數(shù)目又恢復(fù)到體細(xì)胞原有的染色體數(shù)目。從而保證物種染色體數(shù)目的恒定性，保證物種的穩(wěn)定。第五節(jié)細(xì)胞減數(shù)分裂一、減數(shù)分裂的過(guò)程和特點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第83頁(yè)/共105頁(yè)●為生物的變異提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，為進(jìn)化和人工選擇提供條件。雜合

○同源染色體隨機(jī)分離→基因重組→分離→變異雜合○非姐妹染色體交換→基因重組→分離→變異第84頁(yè)/共105頁(yè)第六節(jié)配子的形成和受精一、高等動(dòng)物配子的形成和生活史二、高等植物配子的形成和世代交替(一)、植物的生殖方式(二)、植物的有性生殖過(guò)程(三)、植物的無(wú)融合生殖第85頁(yè)/共105頁(yè)一、高等動(dòng)物配子的形成和生活史精原細(xì)胞2n卵原細(xì)胞2n(生長(zhǎng))初級(jí)精母細(xì)胞2n初級(jí)卵母細(xì)胞

2n(減數(shù)分裂I)次級(jí)精母細(xì)胞n次級(jí)卵母細(xì)胞

n(減數(shù)分裂II)第一極體第二極體精細(xì)胞精子卵(成熟)第86頁(yè)/共105頁(yè)第87頁(yè)/共105頁(yè)二、高等植物配子的形成和世代交替(一)、植物的生殖方式有性生殖：精卵受精結(jié)合→胚→種子→后代生殖方式無(wú)性生殖：通過(guò)營(yíng)養(yǎng)體插植直接繁衍后代（不產(chǎn)生種子）無(wú)融合生殖:不經(jīng)過(guò)精卵受精結(jié)合→胚→種子→后代第88頁(yè)/共105頁(yè)(二)、植物的有性生殖過(guò)程通常是雌雄同花或同株。通常是雌雄異株。第89頁(yè)/共105頁(yè)第90頁(yè)/共105頁(yè)第91頁(yè)/共105頁(yè)●胚和胚乳的倍性

精子和卵子合子和胚胎胚乳果實(shí)果皮和種皮倍性