遗传染色体学说

1、关于遗传的染色体学说第一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 第二章 遗传的细胞学基础 第二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月第一节 细胞的结构和功能第三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月第四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月一、细 胞 膜主要由脂类（50%）、 蛋白质（40% ） 少量的糖类（1%10%）组成。 维护细胞内环境的相对稳定 与外界环境不断地进行物质交换、能量和信息的传递 与细胞的生存、生长、分裂及分化均存在密切的关系 生物体内许多代谢过程都与膜功能有关第五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月一、细 胞 质基质 细胞器 内含物 第六张，PPT共

2、九十四页，创作于2022年6月线 粒 体呈线状、棒状或颗粒状 细胞的“能量转换器” 动物细胞中核外唯一含有DNA的细胞器 第七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月内 质 网由形状大小不同的小管、小囊或扁囊连成一个连续的网状结构 与蛋白质的合成、物质的转运等有关 与蛋白质的修饰加工和新生肽的折叠与组装有关。 粗面内质网是分泌型蛋白和多种膜蛋白合成的主要场所 滑面内质网是脂类物质合成的重要场所第八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月高 尔 基 体主要由蛋白质和脂类组成 内质网上合成的多种蛋白质进行加工、分类、包装和运送 内质网合成的脂类中的一部分也要通过高尔基体向细胞膜等部位转运 高尔

3、基体与细胞内糖类的合成等有关。细胞内大分子运输的一个重要交通枢纽。第九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月中 心 体呈颗粒状 与细胞分裂期的纺锤体的形成及排列方向和染色体的移动有密切关系 可能参与纤毛或鞭毛的形成。第十张，PPT共九十四页，创作于2022年6月核 糖 体主要由40的蛋白质 60的rRNA组成 按照mRNA的指令合成肽链 合成蛋白质的主要场所 附着核糖体和游离核糖体 第十一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月三、细 胞 核细胞遗传和代谢活动的调控中心 遗传信息贮存场所 DNA的复制、转录和转录产物的加工场所 一般生物体细胞只有一个核 第十二张，PPT共九十四页，创作于

4、2022年6月 由内外两层单位膜组成，并把细胞质与核质分开。 核膜上有许多规则排列的核孔，是调节细胞核与细胞质之间物质交换的通道，并且有一定的选择性。 核 膜第十三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月核 仁由蛋白质、RNA和少量的DNA组成 合成核糖体RNA（rRNA），并与细胞质内核糖体的生物合成有关 核仁与某些特异蛋白质的合成有关第十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月染色质真核生物细胞核细胞分裂间期能被碱性染料着色的物质就是染色质 主要由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的复合物 染色质和染色体在化学组成上没有本质差异，它们是细胞分裂周期中两种不同的形式 可分为常染色

5、质和异染色质。 第十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月常染色质（euchromatin） 分裂期间染色质有的成松散状、染色较浅而均匀； 异染色质（heterchromatin ）分裂期间染色质有的成致密状、着色甚深。常染色质与异染色质第十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 结构性异染色质（constitutive terochromatin）： 在整个细胞周期中，除复制以外，均处于聚缩状态，DNA包装在整个细胞周期中基本没有变化的异染色质。 功能性异染色质（facultative heterochromatin）： 在某些细胞类型或一定发育阶段，由原来的常染色质聚缩，并丧失

6、基因转录活性而变为异染色质。缺乏遗传活性。只在某些时期表现异固缩（heteropycnosis） 。 异固缩：染色体或染色体片段处在不同程度的浓缩状态。 正异固缩和负异固缩：染色体或染色体片段比染色体组其余部分有较高或较低程度的浓缩状态。第十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月第二节 染色体第十八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月染色体的概念 染色体是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折叠、凝缩和精巧包装而成，是具有固定形态的遗传物质存在形式。 第十九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月一、染色体的一般形态结构着丝粒 次缢痕 随体 端粒 第二十张，PPT共九十四页，创作

7、于2022年6月着丝粒着丝粒（centromere）：在染色体的一定位置上，碱性不易着色，且表现缢缩，又称主缢痕（primary constriction）。第二十一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月中着丝粒 染色体近中着丝粒 染色体近端着丝粒 染色体端着丝粒 染色体中部近中近端端部1.001.701 .713.003.017.007.00V 形L 形L 形棒形msmstt染色体分类着丝点位置染色体形态长臂/ 短臂缩 写中期形态中后期形态第二十二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月着丝粒着丝粒是在细胞分裂中期两条染色单体相互联结在一起的特殊部位。 着丝点（cd）：是位于染色体着丝

8、粒区并被某种特殊方法着色的一对球形结构，（每条姐妹染色单体上各有一条）。即纺锤丝微管中心。着丝点与着丝粒区别第二十三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月次缢痕次缢痕（secondary constriction）:在染色体上其他的浅染缢缩部分。 数目、位置和大小是染色体重要的形态特征 第二十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月次缢痕在主缢痕处染色体可以弯曲； 在次缢痕处不能弯曲。不同染色体的次缢痕的位置是恒 定的次缢痕与主缢痕的区别第二十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月随体（satellite ）: 位于染色体末端的球形染色体节段 随体的有无和大小等也是染色体的重要形

9、态特征 随 体第二十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月端粒（telomere）：由富含嘌呤核苷酸G的短串联重复序列DNA和端粒蛋白构成。端 粒第二十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月二、染色体的超微结构 核小体 螺线体 超螺线体染色体第二十八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月DNA：约占27%，每条染色单体的骨架。 蛋白质：约占67%，结合在DNA骨架上。 组蛋白(histone)： 呈碱性，结构稳定； 与DNA含量呈一定比例 含有极其丰富的带正电荷的氨基酸（Lys和Arg） 非组蛋白： 呈酸性， 种类、含量不稳定 RNA：约占6% 染色体的化学组成第二十九张，PP

10、T共九十四页，创作于2022年6月核小体 染色体的基本结构单位 颗粒部由一套组蛋分子和大约200个碱基对、长约70nm的一段DNA组成直径大约11nm的盘状或球形小体。 四种组蛋白（H2A，H2B，H3，H4）各两个分子组成的八聚体 DNA双螺旋链在核小体表面绕约1.75圈，其长度通常为146bp 连接部是指颗粒部DNA的延伸部分，大约60个碱基对 组蛋白H1，在两个核小体之间起稳固作用 第三十张，PPT共九十四页，创作于2022年6月螺线体 核小体链每6个核小体绕一圈，这样反复盘绕，构成外径为300Ao 每圈之间距离为110Ao筒状结构第三十一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月超螺线

11、体 螺线体进一步螺旋化，形成直径为4000Ao（0.4um），相邻螺距为300Ao的圆管状结构 超螺线体的长度又压缩到原来螺线体长度的1/40 第三十二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月染色体超螺线体进一步折叠，盘绕就形成了染色体 染色体又比原来的超螺线体缩短了5倍 第三十三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月第三十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月动画 宽度增加长度压缩第一级DNA+组蛋白 核小体5倍7倍第二级核小体 螺线体3倍6倍第三级螺线体 超螺线体13倍40倍第四级超螺线体 染色体2.5-5倍5倍500-1000倍8400倍(8000-10000)染色质状态与长

12、度和宽度变化第三十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月二、染色体数目和大小（一）染色体数目 （二）染色体大小 第三十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 各种生物的染色体不仅形态结构相对稳定，而且其数目成对。 在体细胞中染色体成对存在，即二倍体（2n）；在性细胞中成单存在，称为单倍体（n）。 染色体数目第三十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月同源染色体（homologous chromosome）:二倍体中染色体两两配对，配对的染色体形态相似，遗传性质相同、大小、着丝粒位置都一样（除性染色体）的一对相对应的染色体。一个来自父方，一个来自母方。 异源染色体（non-ho

13、mologous chromosome）:这一对染色体与另一对形态结构不同的染色体，互称为异源染色体。 有关概念 第三十八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月性染色体（sex chromosome）: 生物细胞核内有一对与性别有关的异形染色体，在不同性别中形态有所不同(X、Y；Z、W) 。 常染色体（auto-chromosome）: 除性染色体以外的染色体，或A染色体。 有关概念 第三十九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月不同物种的染色体数目差别很大 同一生物里的染色体数目在各种组织细胞里则完全一样 染色体数目的多少与该物种的进化程度一般并无关系 染色体数目第四十张，PPT共九

14、十四页，创作于2022年6月动物名称 染色体数目（2n） 动物名称 染色体数目（2n） 人类 46 猫 38 小鼠 40 绵羊 54 奶牛 60 山羊 60 马 64 兔 44 驴 62 鸡 78 猪 38 鸭 80 狗 78 果蝇 8部分生物的染色体数目 第四十一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月染色体大小染色体大小主要指染色体长度，在直径或宽度上同一物种的染色体大致是相同的 一般染色体长度范围为0.530m之间，直径范围为0.23m不同生物种类之间的染色体大小差别很大 同一个体不同组织细胞的染色体长短，在有些物种中也有很大差异 染色体的大小与该染色体所含基因的数目并不成比例外界环境

15、条件对染色体的大小也有一定的影响 第四十二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月三、染色体变异类型B染色体 多线染色体 灯刷染色体 第四十三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月B染色体 具有14个正常A染色体和5个额外B染色体，箭头指示即为B染色体。第四十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月多线染色体（polytene chromosome） 第四十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月灯刷染色体（lampbush chromosome） 配对的灯刷染色体; 单条染色体区域; 染色体小区. 第四十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月五、染色体组型 核型 (kar

16、yotype): 将一个染色体组的全部染色体逐个按其特征绘制下来，再按长短、形态等特征排列起来的图像称为核型或染色体组型。 核型分析 ： 按照染色体的数目、大小、着丝粒位置、臂比值、次缢痕和随体等形态特征，对生物核内的染色体进行配对、分组、归类、编号等分析的过程称为染色体核型分析。第四十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月图1-6家马染色体核型（2n=64，XY） （雷初朝，等，2001 ，2001） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ZW 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 图1-5家猪

17、染色体核型（2n=38，XY） （陈国宏，1979） 1 2 3 4 5 6 7 XY 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 图1-8 绵羊染色体核型（2n=54，XY） （门正明，等，2002） 图1-7黄牛染色体核型（2n=60，XY） （李 梅，等，2004） 第四十八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月图1-9 山羊染色体核型 （2n60，XY） （房兴堂，等，2005） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 XY 图1-10 家兔染色体核

18、型 （2n44，XY） （周立波，2003） XY 图1-11家鸡染色体核型 （2n78，ZW） （徐琪，2004） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 ZW 图1-12家鸭染色体核型 （2n78，ZW） （徐琪，等，2008） 第四十九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1

19、6 17 18 31 32 37 38 ZW 33 34 35 36 图1-13家鹅染色体核型 （2n78，ZW） （邢 军，等，2007） 图1-14番鸭染色体核型 （2n78，ZZ） （赵捷，等，2007） 图1-15鹌鹑染色体核型 （2n78，ZW） （徐 琪，等，2005） 图1-16马鸡染色体核型 （2n82，ZW） （石兴娣，等，2005） 1 2 3 ZW 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 第五十张，PP

20、T共九十四页，创作于2022年6月六、染色体带型 带型是指经过一系列处理和染色，从而产生具有种属特异性横纹的差示染色带。 显带方法一般以染料为主，也有以功能为基础的。 最常见的基于染料的染色体显带技术有：C分带技术，Q分带技术，G分带技术，R分带技术和N分带技术等， 第五十一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月图1-17 家猪染色体G分带（2n=38，XY） （Gustavsson I，1988） G分带第五十二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月图1-18 家猪染色体R分带（2n=38，XY） （Gustavsson I，1988） R分带第五十三张，PPT共九十四页，创作于20

21、22年6月图1-19猪染色体C分带（2n=38，XX） （顾志刚，2002） 3 4 5 1 2 6 7 8 9 10 11 12 XX 13 14 15 16 17 18 C分带第五十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月R带Q带Q带第五十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月R带Q带Q带第五十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月AgNOR带第五十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月七、染色体在动物遗传育种中的应用 染色体技术与动物起源进化的研究 染色体研究与动物分类 选种家畜的细胞遗传学检查 不育家畜的细胞遗传学检查 染色体研究与基因定位 第五十八张，PPT共九

22、十四页，创作于2022年6月第二节 染色体的行为 第五十九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 物种世代的延续是由细胞分裂和细胞融合两个过程保证的，而细胞分裂是生物进行繁殖的基础。细胞分裂的方式分为无丝分裂 (amitosis) 和有丝分裂(mitosis) 。 无丝分裂过程：细胞质拉长缢裂成两部分细胞质分裂 形成两个子细胞。因为整个分裂过程看不到纺锤丝故称无丝分裂。 高等生物的体细胞分裂主要是以有丝分裂方式进行 的。 第六十张，PPT共九十四页，创作于2022年6月一、细胞周期（cell cycle） 一次细胞分裂结束后，细胞开始生长到下一次细胞分裂结束所经历的过程，又称为细胞生活周期

23、。 第六十一张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 间期(interphase) 细胞核在生长增大 ，贮备了细胞分裂时所需的物质。 二、有丝分裂第六十二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月前期(prophase) 染色体细丝开始螺旋化，染色体缩短变粗； 到前期快结束时，核仁、核膜逐渐消失。 染色体呈可见的细线时标志着细胞分裂开始第六十三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月前中期( prometaphase) 核仁、核膜消失标志着细胞分裂中期开始 纺锤体的形成； 染色体排列到赤道面上形成赤道板。 第六十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 该时期染色体形态稳定，排列均匀，

24、是研究染色体形态和数目的最佳时期。中期(metaphase) 染色体的两条染色单体开始分向两极； 结束时，着丝粒几乎同时裂开和所有姐妹染色单体在着丝粒处的分开。 第六十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月后期(anaphase) 姐妹染色单体分裂并移向两极； 第六十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月末期(telophase) 分开的子染色体到达两极； 染色体螺旋化结构逐渐消失，染色体变细变长； 纺缍丝逐渐消失，核仁、核膜重新 出现，从而形成了两个子细胞。 第六十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月第六十八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月* 有丝分裂的意义:

25、1、生物学意义： 有丝分裂促进细胞数目和体积增加； 均等方式的有丝分裂，能维持个体正常生长和发育，保证物种的连续性和稳定性。 2、遗传学意义： 核内各染色体准确复制为二两个子细胞的遗传基础 与母细胞完全相同； 复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞中子母细胞具有同样质量和数量的染色体。第六十九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月三、减数分裂 & 概念: 减数分裂(meiosis)：又称成熟分裂(maturation division) ，是性母细胞成熟时配子形成过程中发生的一种特殊有丝分裂使子细胞的染色体数目减半。& 特点： 各对同源染色体在细胞分裂前期配对(或联会)； 细胞分裂

26、过程中包括两次分裂: 第一次分裂中染色体减数，这次分裂的前期较复杂，又可细分为五期（细线期偶线期粗线期双线期终变期）； 第二次分裂中染色体等数。第七十张，PPT共九十四页，创作于2022年6月1、第一次减数分裂(meiosis I) （1）前期I (prophase I， PI) 这一时期细胞内变化复杂，所经历的时间较长，根据核内变化特征，可进一步分为五个时期： 细线期(leptotene，PI1) 偶线期(zygotene，PI2) 粗线期(pachytene，PI3) 双线期(diplotene，PI4) 终变期(diakinesis，PI5) 第七十一张，PPT共九十四页，创作于2022

27、年6月细线期(leptotene，PI1) 染色质浓缩为几条细而长的线； 每条染色体含有两个染色单体，但在细线期还看不出它的双重性。 第七十二张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 偶线期(zygotene，PI2) 同源染色体开始配对 *同源染色体对应部位开始相互紧密并列，逐渐沿纵向配对在一起，称为联会 (synapsis)现象。第七十三张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 粗线期(pachytene，PI3) 染色体继续缩短变粗，两条同源染色体配对完毕。2n n对染色体。配对的两条同源染色体称为二价体(bivalent)；进一步螺旋化，二价体缩短变粗，含四条染色单体，所以又称为四

28、合体或四联体(tetrad)。 非姊妹染色单体间发生交换。第七十四张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 双线期(diplotene，PI4) 双价体中的两条同源染色体开始分开，但分开不完全，并不形成两个独立的单价体； 同源染色体仍在一个或一个以上的区带上保持联系，即交叉(chiasmata) ，一般只有23个交叉。* 同源染色体间排斥力更大，交叉向二价体两端移动，逐渐接近末端交叉端化(terminalization of chiasmata)第七十五张，PPT共九十四页，创作于2022年6月 终变期(diakinesis，PI5) 又叫浓缩期（diakinesis） 染色体收缩达到最高程

29、度，两条同源染色体仍有一个或两个交叉联系。 核仁和核膜开始消失，双价体向赤道板移动，纺缍丝开始形成，分裂进入中期。 第七十六张，PPT共九十四页，创作于2022年6月（2）中期 I(metaphase I，MI) 双价体排列在赤道板上，纺锤体把着丝粒连向两极； 两个同源染色体上的着丝粒逐渐远离，双价体开始分离，但仍有交叉联系着； 核膜、核仁消失。 第七十七张，PPT共九十四页，创作于2022年6月（3）后期 I(anaphase I，AI) 两条同源染色体分开，分别向两极移动； 双价体中哪一条染色体移向哪一极，则完全是随机的。 每极具有一对同源染色体中的一条(共n条)使得子细胞中染色体数目从2

30、n减半到n；第七十八张，PPT共九十四页，创作于2022年6月末期 I(telophase I，TI) 纺缍丝消失，核膜、核仁重新形成； 细胞质分裂，形成两个子细胞。 第七十九张，PPT共九十四页，创作于2022年6月2、减数间期(interkinesis) 减数分裂的两次分裂之间的一个间歇，也有些生物没有间期。 此时期与有丝分裂的间期相比有显著不同： 时间很短暂。在许多动物之中，甚至没有明显停顿和间歇存在； 不进行DNA复制，间期前后细胞中DNA的含量也没有变化； 染色体螺旋化程度仍较高。第八十张，PPT共九十四页，创作于2022年6月2、第二次减数分裂(meiosis) 第二次减数分裂是第一分裂所产生的两