第二章遗传的物质基础演示文稿

第二章遗传的物质基础演示文稿现在是1页\一共有83页\编辑于星期一第二章遗传的物质基础现在是2页\一共有83页\编辑于星期一Chromosome染色体protein蛋白质DNARNAWhichoneisgeneticmaterial?哪一个是遗传物质？第一节遗传物质——核酸现在是3页\一共有83页\编辑于星期一直接证据肺炎双球菌的转化这一实验是证明DNA是遗传物质的最主要证据。噬菌体的感染赫尔谢(Hershey)和索斯(Chase)的噬菌体感染试验证明DNA是遗传物质。烟草花叶病毒的重建TMV的感染与繁殖实验说明，在不含DNA的TMV中，RNA就是遗传物质。现在是4页\一共有83页\编辑于星期一Streptococuspneumoniae

肺炎球菌S型（光滑型）：多糖组成荚膜，分SI,SII,SIII，有毒性R型（粗糙型）：无荚膜，分RI,RII,RIII，无毒性现在是5页\一共有83页\编辑于星期一肺炎球菌感染小鼠实验（Griffth,1928;Avery等,1944）现在是6页\一共有83页\编辑于星期一

象加热杀死的SIII能使不致病的RII变成能致病的SIII，这种现象叫转化（transformation）

把SIII死菌中能转化RII的物质叫转化因子现在是7页\一共有83页\编辑于星期一证明转化因子是DNA的实验现在是8页\一共有83页\编辑于星期一肺炎球菌感染小鼠实验现在是9页\一共有83页\编辑于星期一TransfectionexperimentwithbacteriophageT2T2噬菌体的侵染实验(I)(HersheyandChase,1952)现在是10页\一共有83页\编辑于星期一T2噬菌体的侵染实验(II)现在是11页\一共有83页\编辑于星期一Experimentwithtabauomosaicvirus(TMV)烟草花叶病毒感染试验现在是12页\一共有83页\编辑于星期一

间接证据

同一种生物，每个细胞核的DNA含量基本上是相同的，其他物质，RNA和蛋白质，在细胞生长的各个阶段含量变化很大。

配子里DNA的含量一般是体细胞里DNA含量的一半，即DNA含量与染色体倍数是一致的。蛋白质等就不符合这种情况。

DNA不仅在量上恒定，在质上也恒定，其他物质就不是这样。例如，在某些鱼类中，它们的染色体的蛋白质一般都是组蛋白，而在成熟精子中，组蛋白完全不见了，全都是精蛋白了。

紫外线的诱变作用在波长260nm附近效果最好。这个波段是DNA的吸收峰而不是蛋白质的吸收峰。现在是13页\一共有83页\编辑于星期一Nucleicacids核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)第二节核酸的结构现在是14页\一共有83页\编辑于星期一DNA和RNA的化学组成核酸：由许多个单核苷酸聚合而成的多核苷酸碱基、戊糖和磷酸三部分构成。DNA和RNA所含戊糖的种类不同DNA中戊糖为D-2-脱氧核糖，RNA所含的戊糖为D-核糖碱基DNA含：A、T、C、GRNA含：A、C、G、U现在是15页\一共有83页\编辑于星期一多核苷酸长链结构示意图现在是16页\一共有83页\编辑于星期一DNA的结构DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸含有一个碱基，一个脱氧核糖和一个磷酸基。现在是17页\一共有83页\编辑于星期一DNA的一级结构DNA分子中4种核苷酸的连接方式和排列顺序现在是18页\一共有83页\编辑于星期一碱基结构式现在是19页\一共有83页\编辑于星期一Chargaff法则腺嘌呤与胸腺嘧啶的克分子数相等“A”=“T”鸟嘌呤与胞嘧啶的克分子数相等“G”=“C”现在是20页\一共有83页\编辑于星期一DNA的二级结构两条核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构右手螺旋，A-DNA、B-DNA、C-DNA、D-DNA、E-DNA、T-DNA左手螺旋，Z-DNA现在是21页\一共有83页\编辑于星期一TheWatson-Crickdouble-helix

DNA双螺旋结构模型要点DNAusuallyexistsasdoublehelix,withthetwostrandsheldtogetherbyhydrogenbondsbetweenthecomplementarybases:ApairedwithTandGpairedwithC.

DNA分子是由两条同轴反向互相缠绕的多核甘酸链组成的双螺旋结构糖和磷酸排在外面构成骨架,两链相应的核甘酸的碱基互相配对由氢键连接排列在内侧ThebasepairsinDNAarestackedabout0.34nmapart,with10basepairsperturn(360゜)ofthedoublehelix双螺旋直径为20A，螺距为34A,包含10对碱基现在是22页\一共有83页\编辑于星期一DNA结构的Watson-Crick双螺旋模型现在是23页\一共有83页\编辑于星期一糖-磷酸基团骨架以及碱基现在是24页\一共有83页\编辑于星期一DNA动态双螺旋结构现在是25页\一共有83页\编辑于星期一DNA的高级结构DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式正超螺旋，与右手螺旋方向一致，使双螺旋结构更加紧密负超螺旋，作用相反现在是26页\一共有83页\编辑于星期一现在是27页\一共有83页\编辑于星期一

RNA的基本结构单位是核苷酸，它由含氮碱基（A、G、C、U），核糖和磷酸基构成。StructureofRNA现在是28页\一共有83页\编辑于星期一RNA的分子结构现在是29页\一共有83页\编辑于星期一含氮碱基（A、G、C、U）和核酸现在是30页\一共有83页\编辑于星期一RNA的分类mRNA:帽子结构和尾巴5’端，7’-甲基鸟苷3’端，polyA尾巴rRNA：大亚基和小亚基蛋白质合成与装配的场所tRNA：三叶草结构在翻译过程中转运各种氨基酸至核糖体，按mRNA的密码顺序合成蛋白质的作用现在是31页\一共有83页\编辑于星期一第三节染色质和染色体Acellisaunitofstructureandfunction细胞是生命有机体基本的结构单位和功能单位Ananimalcellconsistsofmembrane,cytoplasmsandnucleus

动物细胞由细胞膜、细胞质和细胞核三部分构成现在是32页\一共有83页\编辑于星期一染色质的基本结构定义

染色质（chromatin）是染色体在细胞分裂的间期所表现的形态，呈纤细的丝状结构，也称为染色质线。现在是33页\一共有83页\编辑于星期一染色质的基本结构染色质由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成基本结构单位核小体（nucleosome）、连接丝（linker）和一个分子的组蛋白H1。

核小体的核心：H2A、H2B、H3、H4现在是34页\一共有83页\编辑于星期一染色质的基本结构染色质的类型异染色质和常染色质

异染色质（heterochromatin）：染色质线中染色很深的区段。

常染色质（euchromatin）：染色很浅的区段。现在是35页\一共有83页\编辑于星期一Chromosomalstructure

染色体的结构染色体：细胞在有丝分裂或减数分裂过程中，由染色质聚缩而成的棒状结构DNA27%Protein蛋白质67%RNA6%现在是36页\一共有83页\编辑于星期一(二)染色体的结构模型染色体结构模型现在是37页\一共有83页\编辑于星期一染色体的一般形态chromatids染色单体centromere着丝粒arms染色体臂primaryconstriction初级缢痕secondaryconstrictionandnucleolarorganizer次级缢痕和核仁形成区satellite随体现在是38页\一共有83页\编辑于星期一chromatids染色单体Centromere着丝粒（初级缢痕）Arms染色体臂secondaryconstriction次级缢痕Satellite随体现在是39页\一共有83页\编辑于星期一（三）着丝粒和端体

染色体二个重要的结构是着丝粒（centromere）和端体（telomere）。

着丝粒是染色体的缩缢部位，是细胞分裂过程中纺锤丝结合的区域，染色体在有丝分裂和减数分裂过程中在纺锤丝的牵引下分向两极。因此，着丝粒在细胞分裂过程中，对染色体向子细胞的正确分配起着关键的作用。

现在是40页\一共有83页\编辑于星期一（三）着丝粒和端体端体（telomere）：染色体的末端。防止染色体末端被DNA酶酶切；防止染色体末端与其他DNA分子的结合；使染色体末端在DNA复制过程中保持完整。现在是41页\一共有83页\编辑于星期一Karyotypeanalysis染色体组型分析根据各个细胞中染色体的长度大小、着丝粒的位置和随体的有无等因素把它们排列起来，这就是染色体组型（也叫核型karyotype或karyogram）

染色体组型分析(karyotypeanalysis）—把多对染色体配对再排列起来进行研究染色体组型分析的意义染色体异常引起的遗传性疾病动物育种，鉴定远缘杂种研究物种间的亲缘关系，物种进化机制追踪鉴别外源染色体或染色体片段现在是42页\一共有83页\编辑于星期一染色体显带技术产生的染色带遍及整条染色体上：Q带、G带、R带少数特定染色体区段或结构显带：C带、T带、N带染色体带型的表示方法7p227q14.17q31.31现在是43页\一共有83页\编辑于星期一Normalhumanmalekaryotype正常男性核型（G带）现在是44页\一共有83页\编辑于星期一Normalhumanmalekaryotype正常女性核型（G带）现在是45页\一共有83页\编辑于星期一C-bandingC带显色C-banding(C带)现在是46页\一共有83页\编辑于星期一Normalhumanmalekaryotype(silverNORstain)银染显色Ag-NORNormalhumanmalekaryotype(silverNORstain)现在是47页\一共有83页\编辑于星期一Humanidiogram

人的染色体

组型模式图现在是48页\一共有83页\编辑于星期一Chromosomalnumber

染色体的数目Chromosomalnumbersareconstantforeachspecies每一种生物的染色体数目均是恒定的Mostofanimalspeciesarediploidandeachsomaticcellconsistsoftwosetsofchromosomes(2n)多数高等动物是二倍体，即它们在每一体细胞中有两组同样的染色体，用2n表示Eachgermcellhasasetofchromosomes,namedashaploid亲本的每一配子常有一组染色体，叫单倍体，用n表示现在是49页\一共有83页\编辑于星期一部分动物染色体数目动物名称染色体数目（2n）动物名称染色体数目（2n）人类(HomoSapiens)46猫(Felisdomesticus)38大家鼠(Rattusnorvegicus)42绵羊(Ovisaries)54小白鼠(Musmusculus)40山羊(Caparahircus)60黄牛(Blostaurus)60兔(Oryctolaguscuniculus)44水牛(Bobalusbuffelus)48鸡(Gallusdomesticus)78牦牛(Bosgunniens)60火鸡(Miliagrisgallopavo)80马(Equuscaballus)64鸭(Anasplatyrhyncho)80驴(Equusasinus)62蜜蜂(Apismellifera)雌32雄16猪(Susscrofa)38家蚕(Bombyxmori)56狗(Canisfamiliaris)78果蝇(Drosophilamelanogaster)8现在是50页\一共有83页\编辑于星期一我国淡水渔染色体数目

中国淡水渔染色体数目分布从24~264，215种淡水鱼，其中鲤形目占157种，鲶形目占31种，鲈形目占21种。共27个不同的染色体数，分为六个类群第一类群：2n=24，如黄鳝、白缘yang第二类群：2n=30~60，15种染色体数第三类群：2n=74~78，如马口鱼等第四类群：2n=96~100，鲤鱼、野鲫等第五类群：2n=148~162，银鲫等第六类群：2n=264，中华鲟现在是51页\一共有83页\编辑于星期一同源染色体与常染色体同源染色体：二倍体中染色体两两配对，配对的染色体大小、着丝粒位置都是一样常染色体：同源染色体中有一对与性别有关称为性染色体，其余的染色体称为常染色体现在是52页\一共有83页\编辑于星期一第五节细胞分裂细胞周期：从一次细胞分裂结束开始到下一次细胞分裂结束为止的一段历程，包括细胞物质积累和细胞分裂两个不断循环的过程。细胞分裂期（M）细胞分裂间期G1：RNA和蛋白质的合成S：DNA的合成G2：少量DNA和蛋白质的合成现在是53页\一共有83页\编辑于星期一细胞周期现在是54页\一共有83页\编辑于星期一无丝分裂无丝分裂（也称为直接分裂）:细胞核拉长，缢裂成两部分，接着胞质分裂→2个子细胞，看不到纺锺丝。细菌等原核生物高等植物一些专化组织肿瘤和愈伤组织现在是55页\一共有83页\编辑于星期一

有丝分裂先是核分裂为二，接着质才分裂→2个子细胞。在核分裂启动前，还存在一个准备期，进行DNA复制，即所谓的间期，核分裂的变化有明显特征，可进一步划分为四个时期，即前期、中期、后期和末期。现在是56页\一共有83页\编辑于星期一间期细胞连续两次分裂之间的一段时间。间期看不到染色体，只有染色质，核处于高度活跃的代谢状态，主要是进行DNA和组蛋白的合成以及细胞生长，为分裂作准备。根据间期DNA合成特点，间期又细分三个时期合成前期G1、合成期S和合成后期G2，细胞周期包括G1、S、G2和分裂期M。M期最短。现在是57页\一共有83页\编辑于星期一前期（prophase）

细胞核内出现细长而卷曲的染色体，以后逐渐缩短变粗。每个染色体有两个染色单体。核膜和核仁逐渐模糊不清。动物细胞中中心体分裂为二，并向两极分开，每个中心体周围出现星射线，在前期最后阶段将逐渐形成丝状的纺锤丝。植物细胞没有中心体，只在两极出现纺锤丝。现在是58页\一共有83页\编辑于星期一中期（metaphase）

核仁和核膜均消失了，核与细胞质已无可见的界限，细胞中部形成纺锤体，染色体的着丝点均排列在纺锤体中央的赤道面上，而两臂则自由地分散在赤道面的两侧。现在是59页\一共有83页\编辑于星期一后期（anaphase）每个染色体的着丝点分裂为二，这时各条染色单体已各成为一个染色体。随着纺锤丝牵引每个染色体分别向两极移动，因而两极各具有与原来细胞同样数目的染色体。

现在是60页\一共有83页\编辑于星期一末期（telophase）

染色体已全部移向两极，并逐渐变得松散细长，核仁重新出现，核膜重新形成。于是在一个母细胞内形成两个子核。同时细胞质分裂，在纺锤体的赤道扳区域形成细胞板，不久形成新的细胞壁，分裂为两个子细胞。子细胞进入下一次分裂前的间期状态，或只进行生长并分化成专化细胞。现在是61页\一共有83页\编辑于星期一有丝分裂现在是62页\一共有83页\编辑于星期一有丝分裂要注意的问题1、DNA复制是在间期进行2、间期为染色质，分裂期是染色体3、前期（含中期）染色体是由两条染色单体组成的。4、中期着丝点排列中央赤道板上。5、后期是染色单体分开。6、从后期至末期染色体重新变成染色质期间染色体是单条的7、两个子细胞的染色体数目与结构和母体的一样现在是63页\一共有83页\编辑于星期一有丝分裂的意义生物学意义：1．促进细胞数目和体积的增加2．维持个体的正常生长和发育，保证了物种的连续性和稳定性遗传学意义：1、核内各染色体准确复制为二，两个子细胞具有与母细胞完全相同的遗传基础2、复制的各对染色体有规则且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现在是64页\一共有83页\编辑于星期一细胞减数分裂减数分裂的过程减数分裂的遗传学意义现在是65页\一共有83页\编辑于星期一减数分裂的过程和特点减数分裂（meiosis），又称成熟分裂，是在性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊的有丝分裂。由于它使体细胞染色体数目减半，所以称为减数分裂减数分裂期Ⅰ：前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ减数分裂期Ⅱ：前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ和末期Ⅱ现在是66页\一共有83页\编辑于星期一分裂过程的主要特点

(1)前期Ⅰ

可进一分为五个时期：细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。现在是67页\一共有83页\编辑于星期一细线期(leptotene)

核内出现细长如线的染色体，染色体围绕核仁凝聚呈“半月形”。由于染色体在间期已经复制,这时每个染色体都是由共同的一个着丝点联系的两条染色单体组成现在是68页\一共有83页\编辑于星期一偶线期(zygotene)同源染色体（homologouschromosomes）开始配对（pairing）和重组（recombination），开始形成联会复合体(SC）。染色体仍主要集在核仁周围，但开始有所散开。现在是69页\一共有83页\编辑于星期一粗线期(pachytene)

完全联会配对（fullysynapsed），染色体明显缩短变粗，分散在核液中，易于鉴别。因为二价体实际上已经包含了四条染色单体,故又称为四分体(tetrad).在二价体中一个染色体的两条染色单体,互称为姊妹染色体。而不同染色体的染色单体,互称为非姊妹染色单体。此时非姊妹染色单体间出现相互交换(reciprocalrecombination)和重组，产生新的等位基因组合。现在是70页\一共有83页\编辑于星期一双线期(diplotene)同源染色体分开，但交叉处仍相连（thehomologouschromosomesseparatebutremainassociatedbychiasmata）,这种交叉现象是非姊妹染色单体之间某些片段在粗线期发生相互交换的结果。现在是71页\一共有83页\编辑于星期一终变期（diakinesis）

染色体纵向收缩（chomosovnescontractlengthwise），高度浓缩变粗。此时每个二价体分散在整个核内，可以一一区分开来，所以是鉴定染色体数目的最好时期（数目为体细胞的半数）。现在是72页\一共有83页\编辑于星期一中期Ⅰ核仁和核膜消失，细胞质里出现纺锤体。纺锤丝与各染色体的着丝粒连接同源染色体的着丝点不象有丝分裂中期整齐地排列在赤道板上，而是分散在赤道板的两侧，即同源染色体的二条染色体着丝点是面向相反的两极，并且每个染色体的着丝点朝哪一极是随机的。是鉴定染色体数目的最好时期现在是73页\一共有83页\编辑于星期一后期Ⅰ附着在同源染色体着丝点上的纺锤丝的牵引，同源染色体彼此向两极方向分开，即同源染色体中的二条染色体分别移向两极，使两极分别得到一半染色体，实现了2n数目的减半（n）。这时每个染色体还是包含两条染色单体，因为它们的着丝点并没有分裂。现在是74页