第四章遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)重點(diǎn)：染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)、數(shù)目和類

型；有絲分裂、減數(shù)分裂的過程、

特點(diǎn)及其遺傳學(xué)意義；遺傳的染

色體學(xué)說。難點(diǎn)：遺傳的染色體學(xué)說。

第一節(jié)細(xì)胞一、細(xì)胞結(jié)構(gòu)二、與遺傳直接有關(guān)的細(xì)胞器三、染色體一、細(xì)胞結(jié)構(gòu)

原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較真核細(xì)胞原核細(xì)胞包括植物細(xì)胞和動物細(xì)胞包括細(xì)菌和藍(lán)綠藻含有一個細(xì)胞核和許多膜包裹的細(xì)胞器無細(xì)胞核或膜包裹的細(xì)胞器具有特定功能，多細(xì)胞單細(xì)胞，且結(jié)構(gòu)相似動物細(xì)胞直徑10-30微米，植物細(xì)胞10-100微米直徑1-10微米二、與遺傳直接有關(guān)的細(xì)胞器

線粒體：mtdna/rna/核糖體

葉綠體：cpdna/rna/核糖體

核糖體：rrna（60%）＋蛋白質(zhì)（40%）

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成原料、產(chǎn)物的通道

細(xì)胞核：dna復(fù)制、轉(zhuǎn)錄三、染色體

染色質(zhì)

染色質(zhì)：是在間期細(xì)胞核內(nèi)由dna、組蛋白、非組蛋白和少量rna組成的，易被堿性染料著色的一種無定形物質(zhì)。

細(xì)胞分裂期

染色質(zhì)

染色體

細(xì)胞分裂間期

染色質(zhì)的類型

常染色質(zhì)：是構(gòu)成染色質(zhì)的主要成分，折疊壓縮程度低，染色較淺且著色均勻。

常染色質(zhì)是進(jìn)行活躍轉(zhuǎn)錄的部位，并非所有基因都具有轉(zhuǎn)錄活性。

異染色質(zhì)：折疊壓縮程度高,處于聚縮狀態(tài)，堿性染料染色時著色較深的染色質(zhì)組分。

在異染色質(zhì)中的基因沒有轉(zhuǎn)錄活性。染色體

染色體：是指細(xì)胞在有絲分裂或減數(shù)分裂過程中,由染色質(zhì)聚縮而成的具有固定形態(tài)的遺傳物質(zhì)的存在形式。

染色質(zhì)與染色體是在細(xì)胞周期不同的功能階段可以相互轉(zhuǎn)變的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

每一物種的染色體都具有特定的形態(tài)特征。染色體的著絲粒位置恒定，因而著絲粒的位置直接關(guān)系染色體的形態(tài)特征。著絲粒（初縊痕）臂比值=

長臂/短臂次縊痕隨體：

常在短臂；

位置恒定；染色體組的標(biāo)志；核仁形成染色體的形態(tài)特征染色體核型分析定義：

根據(jù)染色體的長度、著絲粒的位置、臂比、隨體的有無，并借助染色體分帶技術(shù)對某一生物的染色體進(jìn)行分析、比較、排序、編號。意義：

系統(tǒng)發(fā)育親緣關(guān)系疾病診斷染色體分帶技術(shù)：

特殊的染料、染色方法，使同一染色體的不同區(qū)段呈現(xiàn)不同的染色效果－帶型，一般帶型是相對穩(wěn)定的。人類染色體核型分析（q帶）染色體的結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)：核小體(nucleosome)二級結(jié)構(gòu)：螺線管(selenoid)–h1三級結(jié)構(gòu)：scaffold四級結(jié)構(gòu)：染色體核小體數(shù)目恒定其在體細(xì)胞中成對，在性細(xì)胞中成單。染色體的數(shù)目conceptssummaryaprokaryoticcellpossessesasimplestructure,withnonuclearenvelopeandusuallyasingle,circularchromosome.aeukaryoticcellpossessesamorecomplexstructure,withanucleusandmultiplelinearchromosomesconsistingofdnacomplexedtohistoneproteins.eachfunctionalchromosomeconsistsofacentromere,atelomere,andmultipleoriginsofreplication.centromeresarethepointsatwhichkinetochoresassembleandtowhichmicrotubulesattach.telomeresarethestableendsofchromosomes.afterachromosomeiscopied,thetwocopiesremainattachedatthecentromere,formingsisterchromatids.第二節(jié)細(xì)胞分裂一、無絲分裂二、有絲分裂三、減數(shù)分裂一、無絲分裂

無絲分裂：在細(xì)胞分裂形成兩個子細(xì)胞過程中不出現(xiàn)染色體也不形成紡錘體，細(xì)胞核直接一分為二，隨后細(xì)胞質(zhì)分裂成兩個子細(xì)胞的分裂類型。多見之于某些原生生物，如纖毛蟲等。

特點(diǎn)：在分裂過程中沒有出現(xiàn)紡錘絲和染色體的變化。二、有絲分裂

細(xì)胞分裂周期：

由一次細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。

細(xì)胞周期可分為以下4個階段：g1期：指從有絲分裂完成到dna復(fù)制之前的

間隙時間；s期：dna復(fù)制時期；g2期：指dna復(fù)制完成到有絲分裂開始之前

的一段時間；m期：分裂期。

各階段時間分配有絲分裂中的染色體行為前期：染色質(zhì)細(xì)長如絲、開始濃縮，核

膜、核仁變淡。中期：染色體，著絲粒排列，紡錘體形

成。后期：著絲粒一分為二。末期：兩極分離子細(xì)胞形成。細(xì)胞分裂周期（間期、前期、前中期）細(xì)胞分裂周期（中期、后期、末期）有絲分裂的遺傳學(xué)意義：

有絲分裂使染色體精確地分配到

子細(xì)胞，使子細(xì)胞含有與母細(xì)胞相等的遺傳信息。

三、減數(shù)分裂

減數(shù)分裂(meiosis)：是性母細(xì)胞成熟時，配子形成過程中發(fā)生的一種特殊的有絲分裂，包括兩次連續(xù)的核分裂而染色體只復(fù)制一次，結(jié)果造成配子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半。

特點(diǎn)：兩次分裂

聯(lián)會、交換

減數(shù)分裂過程第一次分裂（mi）發(fā)生減數(shù)前期i中期i后期i末期i第二次分裂（mii）同有絲分裂前期ii中期ii后期ii末期ii

細(xì)：染色質(zhì)細(xì)長如絲

偶：聯(lián)會；聯(lián)會復(fù)合體；二價體前期i

粗：交換

雙：交叉，端化

終：交叉完全端化減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義

遺傳：2nn2n

變異:

粗線期交換；

后期i，非同源染色體自由組合分配到子細(xì)胞中時，有2n種組合方式。習(xí)題1一個細(xì)胞在g1期有8條染色體，在下列時期每個細(xì)胞有多少條染色體？有多少條dna分子？g2、有絲分裂中期、有絲分裂后期、有絲分裂胞質(zhì)分裂后、減數(shù)分裂中期1、減數(shù)分裂中期ii和減數(shù)分裂ii胞質(zhì)分裂后。習(xí)題2下圖顯示的是處于有絲分裂和減數(shù)分裂不同時期的細(xì)胞，這些細(xì)胞來源于同樣的植物品種，問該植物二倍體有多少條染色體？給出每個細(xì)胞的分裂時期。conceptssummarycellreproductionrequiresthecopyingofthegeneticmaterial,separationofthecopies,andcelldivision.inaprokaryoticcell,thesinglechromosomereplicates,andeachcopyattachestotheplasmamembrane;growthoftheplasmamembraneseparatesthetwocopies,whichisfollowedbycelldivision.ineukaryoticcells,reproductionismorecomplexthaninprokaryoticcells,requiringmitosisandmeiosistoensurethatacompletesetofgeneticinformationistransferredtoeachnewcell.theusualresultofmitosisistheproductionoftwogeneticallyidenticalcells.sexualreproductionproducesgeneticallyvariableprogenyandallowsforacceleratedevolution.itincludesmeiosis,inwhichhaploidsexcellsareproduced,andfertilization,thefusionofsexcells.meiosisincludestwocelldivisions.inmeiosisi,crossingoveroccursandhomologouschromosomesseparate.inmeiosisii,chromatidsseparate.theusualresultofmeiosisistheproductionoffourhaploidcellsthataregeneticallyvariable.geneticvariationinmeiosisisproducedbycrossingoverandbytherandomdistributionofmaternalandpaternalchromosomes.第三節(jié)遺傳的染色體學(xué)說一、遺傳的染色體學(xué)說的證據(jù)二、孟德爾定律的實(shí)質(zhì)一、遺傳的染色體學(xué)說的證據(jù)

每一個細(xì)胞包含每一染色體的兩份拷貝以及每一基因的兩份拷貝。

全套染色體，如同全套基因一樣，在從親代傳遞給后代時并沒有改變。

減數(shù)分裂時，同源染色體分離，伴隨著等位基因分離。

每一對同源染色體的分離是獨(dú)立的，各對不同的等位基因也是獨(dú)立分配的。

受精時，來自卵細(xì)胞的一套染色體隨機(jī)與所遇到的一套來自精子的染色體結(jié)合，從一個親本獲得的所有基因也會隨機(jī)地和從其另一親本獲得的所有基因結(jié)合。

從受精卵分裂得到的所有細(xì)胞，其染色體的一半和基因的一半起源于母本，另一半起源于父本。二、孟德爾定律的實(shí)質(zhì)

分離定律的實(shí)質(zhì)：

在第一次減數(shù)分裂時，由于同源染色體的分離，使位于同源染色體上的等位基因分離，從而導(dǎo)致性狀的分離。孟德爾分離定律的染色體基礎(chǔ)自由組合定律的實(shí)質(zhì)：

由于決定不同性狀的兩對非等位基因分別位于兩對非同源染色體上，非同源染色體上的非等位基因以同等的機(jī)會在配子內(nèi)自由組合，從而實(shí)現(xiàn)性狀的自由組合。孟德爾自由組合定律的染色體基礎(chǔ)：第四節(jié)染色體周史一、高等動物的生活史二、高等植物的生活史三、真菌類的生活史一、高等動物的生活史1個初級精母細(xì)胞(2n)減數(shù)分裂4個精子(n)1個初級卵母細(xì)胞(2n)減數(shù)分裂1個卵細(xì)胞(n)

精子和卵細(xì)胞結(jié)合形成合子，合子進(jìn)一步發(fā)育成為個體。果蠅的生活周期二、高等植物的生活史1個小孢子母細(xì)胞(2n)減數(shù)分裂4個雄配子(n)1個大孢子母細(xì)胞(2n)減數(shù)分裂1個雌配子(n)

雌雄配子結(jié)合形成合子，合子進(jìn)一步發(fā)育成為胚，胚發(fā)育為個體。玉米生活周期三、真菌類的生活史

鏈孢霉有無性繁殖和有性繁殖兩種繁殖方式。

鏈孢霉有兩種結(jié)合型：a型和a型。

分生孢子（a）和分生孢子（a）結(jié)合，形成二倍體合子。合子再經(jīng)過一次減數(shù)分裂和一次有絲分裂，形成8個單倍體的子囊孢子。類似于孤雌生殖。子囊孢子萌發(fā)形成菌絲體，菌絲體又可形成分生孢子。conceptssummaryinplants,diploidmicrosporocytesinthestamensundergomeiosis,eachmicrosporocyteproducingfourhaploidmicrospores.eachmicrosporedividesmitoticallytoproducetwohaploidspermcells.intheovary,diploidmegasporocytesundergomeiosis,eachmegasporocyteproducingfourhaploidmacrospores,onlyoneofwhichsurvives.thesurvivingmegasporedividesmitoticallythreetimestoproduceeighthaploidnuclei,oneofwhichformstheegg.duringpollination,onespermfertilizestheeggcellandtheotherfuseswithtw