1、第一章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),生物結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 細(xì)胞的分裂與生長 生物繁殖與遺傳,第一節(jié) 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,第二節(jié) 染色體遺傳物質(zhì)的載體,基因（gene）：控制生物性狀的遺傳物質(zhì)單位 染色質(zhì)（Chromatin）： 染色體（Chromosome）：中期，具有固定的性狀、大小。,一、染色體的形態(tài)特征:,著絲粒（初縊痕） 臂：臂比 長 / 短 次縊痕 隨體： a.常在短臂； b.位置恒定； c.

2、染色體組的標(biāo)志； d.核仁形成：隨體染色體核仁形成中心染色體,各物種差異很大，染色體大小主要指長度，同一物種染色體寬度大致相同； 長: 0.20-50微米、寬: 0.20-2.00微米。 單子葉植物雙子葉植物,二、染色體的大小,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： （1）系統(tǒng)發(fā)育 （2）親緣關(guān)系 （3）疾病診斷,三、染色體核型分析,什么是染色體分帶技術(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）,女,男,Eg 蠶豆的核型分析

3、,2n=12， 染色體長度：大小 臂比：大小 帶型：同源編號,表1-1 水稻和玉米在細(xì)胞減數(shù)分裂的粗線期染色體的長度,四、同源染色體與非同源染色體,同源染色體: 長度、形態(tài)、結(jié)構(gòu)（核型） 相同的一對染色體 非同源染色體:屬于不同對的染色體， 互稱非同源染色體,五、染色體數(shù)目,A染色體：生物體內(nèi)數(shù)目、形狀、大小恒定，增減有害 B染色體（副染色體、超數(shù)染色體）： 小 異染色質(zhì) 能復(fù)制，數(shù)目不穩(wěn)定 增減對生物影響小，太多則有害,一些生物的染色體數(shù)目,生物染色體的一般特點(diǎn)： 1數(shù)目恒定。 2體細(xì)胞(2n)是性細(xì)胞(n)的二倍。 3與生物進(jìn)化程度無關(guān)。但可用于物種分類。 4染色體數(shù)目恒定也是相對的（如動

4、物的肝、植物的種子胚乳）。,第三節(jié) 染色體的結(jié)構(gòu),一、原核生物的染色體,1組成 (1)單個的DNA分子（單鏈/雙鏈）:如細(xì)菌、多 數(shù)噬菌體和多數(shù)動物病毒； (2)單個的RNA分子 （單鏈/雙鏈） :如植物病 毒、某些噬菌體和某些動物病毒。 2. 結(jié)構(gòu): 以前認(rèn)為是“裸露”的 與RNA和堿性蛋白（）結(jié)合在一起。,大腸桿菌的染色體,二、真核生物染色體,1常染色質(zhì)與異染色質(zhì),常染色質(zhì) 異染色質(zhì) 異固縮：同一染色體不同區(qū)段在細(xì)胞的不同分裂時期，染色差異（異相）現(xiàn)象。,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,2

5、. 染色體的結(jié)構(gòu)模型,核小體,組蛋白: H1 53個氨基酸 H2A 129個氨基酸 H2B 125個氨基酸 H3 133個氨基酸 H4 102個氨基酸1個核小體 (146bp DNA 1.75 圈) 連接絲（46bp）約200bp DNA*組蛋白在進(jìn)化上很保守。,J. Painta & D. Coffey (1984) 提出的“染色體骨架放射環(huán)結(jié)構(gòu)模型”,長度壓縮800010000倍,著絲粒與端粒結(jié)構(gòu),著絲粒： 釀酒酵母： 端粒： 定義：真核生物染色體末端，含有重復(fù)序 列，并結(jié)合蛋白質(zhì) 功能： 染色體末端的保護(hù)性“帽子” 參與間期核三維結(jié)構(gòu)的建立 有利于染色體末端的復(fù)制,保守序列 ATrich

6、 中間序列 保守序列,第四節(jié) 細(xì)胞的有絲分裂 Mitosis,一 細(xì)胞周期,、,細(xì)胞周期的調(diào)控,研究十分活躍： 細(xì)胞分裂、增殖、分化與癌變等生命現(xiàn)象的最基本問題 需要兩種因子： CDK（Cyclin dependent kinase）：細(xì)胞周期蛋白依賴性蛋白激酶催化亞基 Cyclin：細(xì)胞周期蛋白CyclinABCDE調(diào)節(jié)亞基 細(xì)胞分裂的兩個控制點(diǎn)： 即G1 S 和G2 M ,細(xì)胞一旦通過了這兩個轉(zhuǎn)折點(diǎn),就開始了DNA 的復(fù)制和細(xì)胞的分裂.,MPFCDK4/6 CyclinD,MPF=CDK2+CyclinE+CyclinA DNA復(fù)制延續(xù),G2 CyclinE分解CyclinB 合成P34c

7、dc2 P34cdc2磷酸化失活,cdc25基因表達(dá) P34cdc2脫磷酸化活化細(xì)胞分裂有關(guān)的蛋白質(zhì)磷酸化進(jìn)入分裂期,二、有絲分裂過程,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。,三、有絲分裂的特殊情況,DNA復(fù)制染色體分裂核分裂細(xì)胞質(zhì)分裂,核內(nèi)有絲分裂： 1)多線染色體，巨型染色體 （果蠅唾腺染色體） 2)多倍體細(xì)胞 （組培細(xì)胞）,？,多核細(xì)胞 （絨氈層細(xì)胞）,果蠅幼蟲唾細(xì)胞巨型染色體,X 染色體,蕓苔絨氈層多核細(xì)胞,四、有絲分裂的意義:,核均等分裂：遺傳物質(zhì) 質(zhì)分裂不均一：組織分化,第五節(jié) 細(xì)

8、胞的減數(shù)分裂Meiosis,一、概念,減數(shù)分裂(meiosis)：是性母細(xì)胞成熟時配子形成過程中發(fā)生一種特殊的有絲分裂 特點(diǎn)： 1) 聯(lián)會、交換 2) 兩次分裂,二、減數(shù)分裂的過程,第一次分裂（M I）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,第一次分裂,前期 I：（核特大、時間特長、功能多） 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 粗：交換 雙：交叉，端化 終：交叉完全端化,聯(lián)會復(fù)合體,只存在于偶線期、粗線期與聯(lián)會相聯(lián)系的臨時細(xì)胞器,交換,1,2,3,4,染色體：著絲粒 染色單體：DNA、C 姐

9、妹染色單體：12；34 非姐妹染色單體：13/14；23/24,中期 I：端化的交叉排列在赤道板上。 后期 I：同源染色體彼此分離染色體數(shù)減半 末期 I：染色體分向二級。,三、遺傳學(xué)意義,遺傳：2nn2n 變異: 變異來源： 1）粗線期交換； 2）后期 I，同源染色體彼此分離時， 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。,第六節(jié) 配子的形成和受精,一、高等動物雌雄配子的形成,二、高等植物雌雄配子的形成,三、植物的雙受精,雙受精 種子嵌合體 嵌合體：遺傳來源或組成不同的組織、器官或者個體。 種皮2n：來源于母本的珠被 種子 胚乳3n：2n母本；n父本 胚 2n：n母本；n父本 直感現(xiàn)象：胚乳直感、果實(shí)直感（區(qū)別）