1、第2章遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),第1節(jié) 真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系 第2節(jié) 細(xì)胞周期與有絲分裂 第3節(jié) 減數(shù)分裂 第4節(jié) 配子發(fā)生和性別決定,學(xué)習(xí)目標(biāo),區(qū)分生物膜與細(xì)胞膜、載體與受體、細(xì)胞外基質(zhì)與核基質(zhì)、染色質(zhì)與染色體、同源染色體與姐妹染色單體等名詞概念。 比較有絲分裂與減數(shù)分裂的異同并掌握其生物學(xué)意義 簡述精子和卵的發(fā)生過程及染色體數(shù)目的變化特點(diǎn)。,第一節(jié) 真核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)體系,電鏡下結(jié)構(gòu),真核細(xì)胞的三大結(jié)構(gòu)體系：,生物膜系統(tǒng) 細(xì)胞骨架系統(tǒng) 遺傳信息表達(dá)系統(tǒng),一、生物膜系統(tǒng),概念：細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器，都是由膜構(gòu)成的，這些膜的化學(xué)組成相似，基本結(jié)構(gòu)大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。,

2、單層膜: 雙層膜：,線粒體、葉綠體、核膜,細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡膜、溶酶體,單層膜: 雙層膜：,線粒體、葉綠體、核膜,細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡膜、溶酶體,單層膜: 雙層膜：,線粒體、葉綠體、核膜,功能特點(diǎn)：一定的流動性、選擇透過性。,糖蛋白分子,生物膜的液態(tài)鑲嵌模型,（一）、細(xì)胞膜,細(xì)胞的外表面包被有一層單位膜，使細(xì)胞具有了一定的形態(tài)，這就是細(xì)胞膜或稱質(zhì)膜。細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和脂類組成。細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，它限定細(xì)胞的范圍，與細(xì)胞的滲透、識別、信息傳遞等特性有關(guān)。,（二）線粒體動力工廠,線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸和供能的場所 電鏡下由內(nèi)外兩層膜圍成。 是動物細(xì)胞中核外唯一含有dna

3、的細(xì)胞器。,（三）內(nèi)膜系統(tǒng)1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，廣泛分布在細(xì)胞質(zhì)中，分為兩類：即粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 。,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層相連,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核膜之間的腔相通,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞膜相連,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與脂質(zhì)、糖類代謝有關(guān) 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要與蛋白質(zhì)的合成有關(guān),(2)高爾基體加工、包裝車間,1.結(jié)構(gòu)是由一層單位膜構(gòu)成的扁平囊、小囊泡、大囊泡組成的圓盤狀結(jié)構(gòu)。 2.高爾基體的功能 ：與細(xì)胞分泌有關(guān)；合成和運(yùn)輸多糖、糖脂和糖蛋白；還與溶酶體的形成有關(guān)。,(3)溶酶體細(xì)胞內(nèi)的消化器官,結(jié)構(gòu):是由一層單位膜包圍著的、含有多種酸性水解酶的囊泡狀結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器。 功能: 溶酶體在細(xì)

4、胞內(nèi)具有消化、防御和保護(hù)作用，是細(xì)胞內(nèi)的消化器官。腫瘤、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、休克、發(fā)熱和矽肺等疾病均與溶酶體有關(guān)。,核糖體蛋白質(zhì)的合成場所,核糖體為非膜相結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞中數(shù)量最多，體積最小的細(xì)胞器。 電鏡下，為橢圓形結(jié)構(gòu)，由大亞基和小亞基構(gòu)成。 核糖體既可以游離在細(xì)胞質(zhì)中，也可以附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。,二、細(xì)胞骨架,細(xì)胞為什么能維持一定的形態(tài)？推測有細(xì)胞骨架存在。,“人”有一定的形態(tài)是由于 有骨骼系統(tǒng)作為支架。,細(xì)胞骨架是指真核細(xì)胞中由微管 、微絲和中等纖維等蛋白質(zhì)成分構(gòu)成的一個復(fù)合的網(wǎng)架系統(tǒng)。,細(xì)胞骨架,核骨架,細(xì)胞骨架的功能,細(xì)胞的骨架是指真核細(xì)胞中的蛋白纖維網(wǎng)架體系，包括微管、微絲和中等纖維等，是無

5、膜的結(jié)構(gòu)。 主要功能是維持細(xì)胞的一定形態(tài)，保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的有序性，還與細(xì)胞運(yùn)動、物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞、細(xì)胞分裂和分化等生命活動密切相關(guān)。,三、遺傳信息表達(dá)系統(tǒng),dna-蛋白質(zhì)，rna-蛋白質(zhì)復(fù)合體是細(xì)胞遺傳信息載體與表達(dá)系統(tǒng)。構(gòu)成了細(xì)胞遺傳信息儲存與復(fù)制、核酸轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)翻譯的體系。,（一）染色質(zhì)和染色體,染色質(zhì)：細(xì)胞間期核內(nèi)伸展開的dna-蛋白質(zhì)纖維。 染色體：有絲分裂階段，染色質(zhì)高度螺旋化，緊密盤繞折疊的產(chǎn)物。 dna (deoxyribonucleic acid) 組蛋白（h1、h2a、h2b、h3、h4） 蛋白質(zhì) 非組蛋白 染色質(zhì)染色體 （分裂間期） （分裂期）,螺旋化,染色

6、質(zhì)和染色體是同一遺傳物質(zhì)在細(xì)胞間期和分裂期的兩種不同形態(tài)。,染色體的基本單位是核小體；核小體由核心顆粒和dna長鏈構(gòu)成。 核心顆粒：由四種組蛋白（ h2a、h2b、h3、h4）各2個分子構(gòu)成八聚體，外面圍繞約140堿基對組成的dna鏈纏繞1.75圈形成扁圓形核小體； 連接區(qū)：相鄰兩個核小體間由50-60bp的dna相連，其上還結(jié)合1個組蛋白h1。,細(xì)胞核（d=6m） 染色體（2n=46） dna（總長2m）,四級結(jié)構(gòu):由超螺線管再纏繞折疊中期染色體（兩條染色單體 ）（直徑1400nm, 5） 三級結(jié)構(gòu)：螺線管進(jìn)一步折疊螺旋化超螺線管（直徑0.4m, 40) 二級結(jié)構(gòu)：串珠進(jìn)一步螺旋化，每6個核

7、小體一個螺旋螺線管（直徑30nm, 6) 一級結(jié)構(gòu)：無數(shù)個核小體通過一條dna分子串聯(lián)起來串珠狀纖維（7）,螺線管和超級螺線管,螺線管進(jìn)一步折疊螺旋化 超螺線管 三級結(jié)構(gòu),每六個核小體圍成1個螺旋 二級結(jié)構(gòu),四級結(jié)構(gòu)：中期染色體，長度壓縮萬倍，使大量的遺傳信息在細(xì)胞分裂過程中，儲藏在有限的空間中。,常染色質(zhì)和異染色質(zhì),（二）、核仁、核糖體、核基質(zhì),細(xì)胞核是細(xì)胞的真核細(xì)胞中體積最大、功能最重要的細(xì)胞器，主要功能是儲存和復(fù)制遺傳信息，控制細(xì)胞的代謝、生長、分化和繁殖等活動。 核內(nèi)除了染色質(zhì)以外，還有核仁核基質(zhì)。核膜外還有核糖體。 核仁：主要功能是核糖體亞單位裝配和rrna轉(zhuǎn)錄 核基質(zhì)：又稱核液，無

8、定形物質(zhì)，與dna復(fù)制關(guān)系密切。,核糖體蛋白質(zhì)的合成場所,核糖體為非膜相結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞中數(shù)量最多，體積最小的細(xì)胞器。 電鏡下，為橢圓形結(jié)構(gòu)，由大亞基和小亞基構(gòu)成。 核糖體既可以游離在細(xì)胞質(zhì)中，也可以附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核膜上。,第二節(jié) 細(xì)胞周期與有絲分裂,有絲分裂是人類及其他真核生物細(xì)胞增殖的基本形式，組成生物體的所有細(xì)胞都來自受精卵細(xì)胞無數(shù)次的有絲分裂。 細(xì)胞分裂是有周期性的，細(xì)胞從上一次有絲分裂結(jié)束開始到下一次有絲分裂結(jié)束為止所經(jīng)歷的過程稱為細(xì)胞增殖周期。細(xì)胞周期包括間期和分裂期；間期分為g1、s期和g2；分裂期包括前期、中期、后期和末期 。,一、有絲分裂（mitosis ）,有絲分裂：一個細(xì)胞分

9、裂產(chǎn)生兩個在遺傳上與親代完全相同的細(xì)胞的過程。 特點(diǎn)：dna/染色體復(fù)制1次； 細(xì)胞分裂1次產(chǎn)生2個子細(xì)胞； 染色體數(shù)目仍是2n。 意義：子代細(xì)胞保持了與親代細(xì)胞相同的遺傳物質(zhì)，從而保證了機(jī)體所有細(xì)胞的染色體數(shù)目恒定。,細(xì)胞從上一個有絲分裂結(jié)束到下一個有絲分裂結(jié)束的全過程細(xì)胞周期（cell cycle）：,g1期：rna和蛋白質(zhì)合成，是進(jìn)入s期的前提； s 期：dna合成復(fù)制； g2期：加速合成rna和蛋白質(zhì)，為m期準(zhǔn)備。,分裂期,前期 中期 后期 末期,間期,前期（prophase）：染色質(zhì)折疊變粗，核仁、核膜消失；,中期（metaphase）：典型染色體，排列于赤道板、紡錘體形成，并與染色

10、體著絲粒相連；,后期（anaphase）：著絲粒縱裂、染色單體分別移向兩極；,末期（telephase）：染色體移至兩極并分散成染色質(zhì)，核膜、核仁再現(xiàn)、細(xì)胞膜凹陷。,有絲分裂的熒光顯微圖像,有絲分裂的特征和意義,有絲分裂的特征：染色體復(fù)制1次，細(xì)胞分裂1次，遺傳物質(zhì)平均分配給2個子細(xì)胞。 有絲分裂的重要意義：使子細(xì)胞間與母細(xì)胞的遺傳物質(zhì)保持一致，保證了機(jī)體各細(xì)胞間染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目的相對恒定，即保證了遺傳的連續(xù)性和穩(wěn)定性。,第三節(jié) 減數(shù)分裂,減數(shù)分裂（meiosis）是指有性繁殖過程中，生殖細(xì)胞在成熟階段發(fā)生的一種特殊的有絲分裂，故又稱為成熟分裂。基本特征是染色體復(fù)制一次而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次

11、，結(jié)果1個母細(xì)胞產(chǎn)生了4個子細(xì)胞，每個子細(xì)胞的染色體數(shù)為母細(xì)胞的一半，因此稱為減數(shù)分裂。,減數(shù)分裂（meiosis）,減數(shù)分裂：生殖細(xì)胞的分裂方式，由此產(chǎn)生男性和女性的配子，即精子和卵子。 特點(diǎn)： 生殖細(xì)胞形成過程中（成熟分裂）； 染色體/dna復(fù)制1次，細(xì)胞連續(xù)2次分裂； 形成精子或卵細(xì)胞； 染色體數(shù)目減半（ 2n1n，單倍體）。 包括：減數(shù)分裂減數(shù)分裂,減數(shù)分裂,前期：分五段(細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、終變期) 中期：四分體排列形成赤道板，紡錘 絲與著絲粒相連并朝向兩極。 后期：同源染色體彼此分離（分離律）， 非同源染色體隨機(jī)分配到子細(xì)胞中 去（自由組合律）。 末期：染色體達(dá)兩極，核

12、膜、仁重新出 現(xiàn)，形成兩個子細(xì)胞（n）。,減數(shù)分裂前期i,1、 細(xì)線期（leptotene stage） 特點(diǎn)： 1）染色質(zhì)螺旋化染色體（呈細(xì)絲狀）； 2）染色體已復(fù)制，但看不到雙重性； 3）染色體端粒開始與核膜附著斑相連；,核膜,仁,核,2、 偶線期（zygotene stage） no 二價體 特點(diǎn)： 1）同源染色體發(fā)生配對聯(lián)會(synapsis) 聯(lián)會復(fù)合體二價體。 同源染色體（homologous chromosome）：是指大小、形態(tài)結(jié)構(gòu)相同，一條來自父方，一條來自母方的一對染色體。,3、粗線期 (pachytene stage) 特點(diǎn)： 1）染色體變粗二價體四分體（tetrad）

13、2）非姐妹染色單體之間發(fā)生交換交叉，染色體重組/基因重組，互換的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。,no,四分體,4、雙線期 (dipleoid stage) no 交叉端化 特點(diǎn)： 1）聯(lián)會的同源染色體相互排斥，并分離。 2）互換后的染色體之間仍存交叉交叉端化。,5、終變期 (diakinnesis stage) cm 特點(diǎn)： 1）染色體高度螺旋化短、粗。 2）核仁、核膜消失、紡錘體形成。 3）交叉移至末端互換片段。,中期i 中心體 紡錘體 特點(diǎn)： 1）四分體排列形成赤道板 2）紡錘體與染色體著絲粒盤連接,后期i 特點(diǎn)： 1）同源染色體彼此分離（分離律） 2）非同源染色體隨機(jī)分配到子細(xì)胞（自由組合律） （自由組合

14、 223）,末期i no 特點(diǎn)： 1）兩組染色體分別到達(dá)兩極， 2）一個細(xì)胞變成兩個細(xì)胞，染色體數(shù)目減半， 3）核仁、核膜重新出現(xiàn)。,減數(shù)分裂ii,減數(shù)分裂i完成后，經(jīng)過暫短的間期（或不經(jīng)過間期），不經(jīng)染色體復(fù)制而進(jìn)入減數(shù)分裂ii。與細(xì)胞的有絲分裂過程相似.,減數(shù)分裂,前期ii：核仁、核膜消失，每個c中有n個二分體。 中期ii：各二分體排列在赤道板上。 后期ii：二分體著絲?？v裂，姐妹染色單體分離，移向兩極。 末期ii：單分體到達(dá)兩極，形成兩個（四個）子細(xì)胞。,減數(shù)分裂的意義,保證人類染色體數(shù)目在遺傳中的恒定：精子和卵染色體減半為23條；精子和卵子結(jié)合形成受精卵，受精卵又恢復(fù)為46條染色體。

15、是遺傳學(xué)規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) ：同源染色體分離，是孟德爾分離定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)； 非同源染色體的隨機(jī)組合，是孟德爾自由組合律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)； 同源染色體中非姐妹染色單體的交換是摩爾根連鎖互換規(guī)律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。 是遺傳復(fù)雜性的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),第四節(jié)、配子發(fā)生和性別決定,精子發(fā)生,三階段： 1、有絲分裂增殖期； 2、減數(shù)分裂期； 3、精子形成分化。,卵子發(fā)生,三階段： 1、增殖期； 2、生長期； 3、成熟期。,精子卵子發(fā)生比較,出生后至青春期前,排卵后至受精前,受精（fertilization）,受精：指成熟獲能后的精子與卵細(xì)胞結(jié)合形成受精卵的過程。 發(fā)生部位：輸卵管壺腹部。,二、人類性別決定 人類性別是細(xì)胞

16、中的性染色體決定的 ，但決定個體的表型性別是y染色體。y上有一個睪丸決定因子(在短臂上)基因(testis determining factor,tdf），有男性化的強(qiáng)烈作用。是性別決定的關(guān)鍵基因。,人類的性別決定示意圖,性染色異常的個體：,核型為47，xxy或核型為48，xxxy。他們的表型均為男性，但是一個不正常的男性。 沒有y染色體的個體，如核型為45，0x。其表型為女性，但是一個不正常的女性。,目標(biāo)檢測,細(xì)胞內(nèi)的動力工廠指的是（ ） a線粒體b高爾基體c溶酶體d內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 蛋白質(zhì)合成運(yùn)輸?shù)耐ǖ乐傅氖牵?） a線粒體 b高爾基體c溶酶體 d內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 有絲分裂前期正常人體細(xì)胞含（ ）條染色體。 a.23 b.46 c.92 d.22 同源染色體聯(lián)會發(fā)生在（ ）。 a、有絲分裂前期 b、有絲分裂中期 c、減數(shù)分裂前期 d、減數(shù)分裂中期,a,d,b,c,果蠅的體細(xì)胞有8條染色體，它的初級卵母細(xì)胞，次級卵母細(xì)胞和卵細(xì)胞的染色體數(shù)是（ ）。 a、8；