版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
第二章遗传的细胞学基础第一节细胞与染色体第二节细胞分裂的染色体行为第三节生物的生殖和生活周期本文档共118页;当前第1页;编辑于星期一\4点40分第一节细胞与染色体一、细胞的组成与结构二、染色体的形态与结构三、染色体的化学组成与超微结构本文档共118页;当前第2页;编辑于星期一\4点40分第一节细胞与染色体一、细胞的结构与遗传物质本文档共118页;当前第3页;编辑于星期一\4点40分第一节细胞与染色体一、细胞的结构与遗传物质细胞壁细胞膜细胞质细胞核细胞线粒体质体染色体(质)本文档共118页;当前第4页;编辑于星期一\4点40分二、染色体的形态与结构(一)染色质与染色体(chromatinandchromosome)根据染色反应异染色质(heterochromatin):染色很深的区段常染色质(euchromatin):染色很浅的区段1、染色质和染色体的比较(1)染色质用碱性染料对分裂间期细胞进行染色,在细胞核中出现的具有染色较深的、纤细的网状物。本文档共118页;当前第5页;编辑于星期一\4点40分常染色质和异染色质的比较结构差异:两者结构上连续,只是核酸螺旋化程度不同。异染色质在间期复制较晚,处于高度螺旋化状态(异固缩,),染色很深;常染色质区处于松散状态,染色质密度较低,染色较浅。功能差异:异染色质一般不编码蛋白质,主要维持染色体结构的完整性。常染色质活跃表达,带有重要的遗传信息。异染色质又可分为组成性异染色质和兼性异染色质本文档共118页;当前第6页;编辑于星期一\4点40分组成性异染色质与兼性异染色质组成性(constitutive).构成染色体的特殊区域,如着丝点等;在所有组织、细胞中均表现异固缩现象;一般无功能表达;主要是卫星DNA。兼性(facultative).可存在于染色体的任何部位;异固缩现象具有组织可变性;携带组织特异性表达的遗传信息。本文档共118页;当前第7页;编辑于星期一\4点40分二、染色体的形态与结构(一)染色体的形态特征1、染色质(chromatin)和染色体(chromosome)(2)染色体
分裂期的细胞染色质便卷缩成具有特定形态的结构,称为染色体。染色质和染色体是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态。(1)染色质本文档共118页;当前第8页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第9页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第10页;编辑于星期一\4点40分各物种染色体数目与形态特征是特定的。可以加以区分、识别。染色体的形态结构与数目在细胞分裂过程中呈规律性变化。有丝分裂中期是染色体收缩程度最大,形态最稳定,分散排列、易于计数。是观察染色体的最佳时期。生物染色体的基本性质本文档共118页;当前第11页;编辑于星期一\4点40分2、染色体形态特征染色体臂著丝粒随体(主缢痕初级缢痕)(副缢痕、次级缢痕、核仁组织者)本文档共118页;当前第12页;编辑于星期一\4点40分染色体的相对长度不同染色体的大小差异很大,长度的变幅为0.20-50m。染色体长度通常用相对长度表示。每条染色体都可以用染色体相对长度和臂比等特征进行识别。染色体相对长度:某一染色体长度在全部染色体长度的比例。本文档共118页;当前第13页;编辑于星期一\4点40分臂比:染色体长臂与短臂之比。根据染色体臂比,可将染色体分为4类:染色体类型臂比符号表示中间着丝点染色体1.0-1.7m亚中间着丝点染色体1.7-3.0sm近端着丝点染色体3.0-7.0st
端部着丝点染色体
>7.0)
t染色体臂比本文档共118页;当前第14页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第15页;编辑于星期一\4点40分物种染色体特征:染色体数目染色体长度着丝粒位置次缢痕随体情况染色体相对长度与臂比本文档共118页;当前第16页;编辑于星期一\4点40分(二)染色体数目特征1、有关染色体的几个基本概念染色体和染色单体姐妹染色单体:一条染色体的两个染色单体互称为姊妹染色单体(sisterchromatid)。。本文档共118页;当前第17页;编辑于星期一\4点40分同源染色体:由雌雄配子提供的具有相同形态、结构和相同基因排列顺序的染色体。非姐妹染色单体:同源染色体之间的染色单体。本文档共118页;当前第18页;编辑于星期一\4点40分染色体组(genome):也叫基因组。物种配子中包含的一整套全部遗传物质(染色体/基因)的总和。单倍体(haploid)(n):细胞核中只含有一个染色体组的细胞。如原核生物、配子等。二倍体(diploid)(2n):细胞核中含有二个染色体组的细胞,即细胞中的每条染色体都是成对存在的。2、染色体组和染色体倍性本文档共118页;当前第19页;编辑于星期一\4点40分三倍体(triploid)(3n):细胞核中含有三个染色体组的细胞。如植物胚乳.多倍体(polyploid):细胞核中含有多个染色体组的细胞。2、染色体组和染色体倍性本文档共118页;当前第20页;编辑于星期一\4点40分3、几种常见生物的染色体数目
人类(2n) 46小鼠(2n) 40果蝇(2n) 8洋葱(2n) 16 玉米(2n) 20豌豆(2n) 14蚕豆(2n) 12 拟南芥(2n)10链孢霉(n) 7本文档共118页;当前第21页;编辑于星期一\4点40分(三)染色体核型本文档共118页;当前第22页;编辑于星期一\4点40分温故而知新遗传、变异和遗传学的概念遗传学的研究内容遗传学的发展简史遗传学的分类染色质与染色体及其相关概念染色体的形态组成本文档共118页;当前第23页;编辑于星期一\4点40分(四)特殊类型的染色体多线染色体灯刷染色体B染色体本文档共118页;当前第24页;编辑于星期一\4点40分1、多线染色体本文档共118页;当前第25页;编辑于星期一\4点40分1、多线染色体分布:双翅目昆虫(摇蚊、果蝇)的幼虫唾腺细胞本文档共118页;当前第26页;编辑于星期一\4点40分1、多线染色体分布:双翅目昆虫(摇蚊、果蝇)的幼虫唾腺细胞原因:核内有丝分裂(endomitosis)。即染色体DNA多次复制,但着丝粒和染色单体未分裂分离。例:在果蝇中唾腺染色体经10-11次内源有丝分裂可形成1024、2048条染色质线的多线染色体。本文档共118页;当前第27页;编辑于星期一\4点40分2、灯刷染色体灯刷染色体(光镜观察)灯刷染色体(电镜观察)本文档共118页;当前第28页;编辑于星期一\4点40分*灯刷染色体的形态本文档共118页;当前第29页;编辑于星期一\4点40分2、灯刷染色体分布一些动物的初级卵细胞双线期、植物花粉细胞终变期。形态:一种巨大染色体。其主体呈柱状体,表面伸出许多毛状突起,形似灯刷。形成:为一对同源染色体。这对同源染色体之间由一个或多个交叉联系起来;螺旋化的染色质构成灯刷染色体的柱状主体;毛状突起是部分染色质没有螺旋化,或者螺旋化程度较低。本文档共118页;当前第30页;编辑于星期一\4点40分3、B染色体一些生物中,除了稳定的染色体外,还有一些额外的小染色体。正常稳定的染色体称为常染色体,或A染色体。额外的小染色体称为B染色体、副染色体、超数染色体或附加染色体等。常染色体数目的增加或减少,常常是有害的。额外染色体的数目在生物世代间及个体间很不稳定,其世代间传递规律也与常染色体不同。本文档共118页;当前第31页;编辑于星期一\4点40分B染色体特征与特性普遍性:640多种植物,170多种动物较A染色体小,多由异染色质组成,不载有基因,但可复制。一般对生长没有影响,但增加一定数量时,就不利生存。本文档共118页;当前第32页;编辑于星期一\4点40分*黑麦(S.cereale,2n=14)的B染色体本文档共118页;当前第33页;编辑于星期一\4点40分湖北贝母的B染色体本文档共118页;当前第34页;编辑于星期一\4点40分三、染色体的化学组成与超微结构
(一)原核生物染色体1、化学组成核酸分子:通常只有一个DNA或RNA分子。蛋白质:DNA-bindingprotein,富于带正电荷氨基酸,与核酸分子结合。本文档共118页;当前第35页;编辑于星期一\4点40分2、形态结构:单链/双链;环状/线性;本文档共118页;当前第36页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第37页;编辑于星期一\4点40分1、化学组成成份核酸蛋白质DNARNA组蛋白非组蛋白比例10.0510.5-1.5类型H1、H2A、H2B、H3、H4种类多(二)真核生物染色体本文档共118页;当前第38页;编辑于星期一\4点40分2.基本结构单位-核小体串珠模型:基本结构单位:由核小体(nucleosome)、连接丝(linker)、组蛋白H1组成。核小体:由H2A、H2B、H3、H4各两分子组成八聚体核心,外面缠绕约140bp
DNA双链1.75圈;核小体之间有50~60bp的DNA连接丝相连;H1位于核小体之间每个基本单位约含180-200个核苷酸对。本文档共118页;当前第39页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第40页;编辑于星期一\4点40分3、染色体结构四级结构:核小体―螺旋体―超螺旋体―染色体
压缩倍数DNA7倍
核小体
6倍
螺旋体
40倍
超螺旋体
5倍
染色体
DNA压缩为染色体时,共压缩了近1万倍。本文档共118页;当前第41页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第42页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第43页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第44页;编辑于星期一\4点40分4、染色体的单线性.染色单体只含有一条双链DNA分子本文档共118页;当前第45页;编辑于星期一\4点40分第二节细胞分裂的染色体行为
一、细胞的有丝分裂二、细胞的减数分裂三、减数分裂的意义本文档共118页;当前第46页;编辑于星期一\4点40分(一)细胞周期细胞周期间期分裂期G1期S期G2期前期中期后期末期一、细胞的有丝分裂本文档共118页;当前第47页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第48页;编辑于星期一\4点40分(二)分裂期本文档共118页;当前第49页;编辑于星期一\4点40分(二)分裂期前期:染色体浓缩变粗,纺锤体形成,核仁核膜消失。中期:染色体最短最粗,向赤道面移动,着丝粒区域排列在赤道板上。后期:染色体着丝粒分离,染色单体分开,分别向两极移动。末期:染色单体移到两极,染色体解螺旋,核膜核仁重新形成。本文档共118页;当前第50页;编辑于星期一\4点40分(三)有丝分裂应注意的问题DNA复制是在间期进行。间期为染色质,分裂期是染色体。前期(含中期)染色体是由两条染色单体组成。中期着丝点排列中央赤道板上。后期染色单体分开。因此,从后期开始染色体是单条的。两个子细胞的染色体数目与结构同母体一样。本文档共118页;当前第51页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第52页;编辑于星期一\4点40分(1)间期(前间期)
(preinterphase)(2)减数第一分裂
(meiosisI)(3)中间期
(interkinesis)(4)减数第二分裂
(meiosisⅡ)前期I(prophaseI,PI),中期I(metaphaseI,MI)后期I(anaphaseI,AI)末期I(telophaseI,TI)前期II(prophaseII,PII),中期II(metaphaseII,MII)后期II(anaphaseII,AII)末期II(telophaseII,TII)二、细胞的减数分裂(一)减数分裂周期1、周期本文档共118页;当前第53页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第54页;编辑于星期一\4点40分1细线期2偶线期3粗线期4双线期5终变期6中期I7后期I8末期I9前期II10中期II11后期II12末期II本文档共118页;当前第55页;编辑于星期一\4点40分2、减数分裂特点(与有丝分裂比较):(1)S期仅完成约99.7%的DNA合成,而其余的0.3%在偶线期合成。(2)连续进行两次核分裂,而染色体只复制一次,分裂的结果导致染色体减半。(3)第一次减数分裂的前期特别长,染色体变化复杂。
本文档共118页;当前第56页;编辑于星期一\4点40分(二)减数分裂的分期特点根据核内变化特点,分为五个时期:(1).细线期(leptotene)(2).偶线期(zygotene)(3).粗线期(pachytene)(4).双线期(diplotene)(5).终变期(diakinesis)1、第一次减数分裂(1)前期I:本文档共118页;当前第57页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第58页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第59页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第60页;编辑于星期一\4点40分1)细线期(leptonene)染色体浓缩为细丝,但不能分辨其双重性。
本文档共118页;当前第61页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第62页;编辑于星期一\4点40分细线期本文档共118页;当前第63页;编辑于星期一\4点40分2).偶线期(zygotene)同源染色体配对,其对应部位相互开始紧密排列,并纵向联结在一起,称为联会(synapsis),这样联会的一对同源染色体就称为二价体(bivalent)。二价体包含有4条染色单体。2n条染色体配对形成n对染色体。细胞内二价体(n)的数目就是同源染色体的对数。本文档共118页;当前第64页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第65页;编辑于星期一\4点40分偶线期本文档共118页;当前第66页;编辑于星期一\4点40分联会复合体(synaptonemalcomplex)的结构同源染色体联会时形成的一种特殊结构——联会复合体,其构成如图所示:两条同源染色体的主要部分(染色质DNA)分布在联会复合体的外侧;中间部分以蛋白质为主,也包含部分DNA(称为横丝)。本文档共118页;当前第67页;编辑于星期一\4点40分3).粗线期(pachytene)染色体继续缩短变粗,同源染色体配对完毕;非姊妹染色单体间会形成交叉(chiasmata)。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,同源染色体发生片段交换(exchange)将会导致同源染色体间发生遗传物质重组。本文档共118页;当前第68页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第69页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第70页;编辑于星期一\4点40分粗线期本文档共118页;当前第71页;编辑于星期一\4点40分4).双线期(diplotene)染色体继续缩短变粗,在光镜下可见四个染色单体;同源染色体分开,但不完全,出现交叉(在非姐妹染色单体之间,是发生交换的结果)和交叉端化现象。本文档共118页;当前第72页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第73页;编辑于星期一\4点40分双线期本文档共118页;当前第74页;编辑于星期一\4点40分5).终变期(diakinesis)染色体变得更为粗短,螺旋化程度达到最高,端化现象继续进行;二价体在核内分散分布,是鉴定染色体数目的好时机,二价体数目就是同源染色体的对数;纺锤体开始形成,核仁核膜开始消失。
。本文档共118页;当前第75页;编辑于星期一\4点40分染色体交叉动态变化本文档共118页;当前第76页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第77页;编辑于星期一\4点40分终变期本文档共118页;当前第78页;编辑于星期一\4点40分(2)中期I(metaphaseI)核仁和核膜消失,纺锤丝附着在着丝点上并将二价体拉向赤道板位置,同源染色体着丝粒逐渐远离。
在二价体趋向赤道板的过程中,两条同源染色体的排列方向(着丝粒取向)是随机的。从纺锤体的极面观察,n个二价体分散排在赤道板的附近,因而这也是用于鉴定染色体数目的重要时期之一。本文档共118页;当前第79页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第80页;编辑于星期一\4点40分中期1本文档共118页;当前第81页;编辑于星期一\4点40分(3)后期I(anaphaseI)同源染色体末端分离,分别移向两极。每极有一对同源染色体中的一条(共有n条染色体),使得子细胞中染色体数目从2n减半到n。此过程只进行同源染色体之间的分离,不涉及着丝粒分裂,即没有发生染色单体分离;因此,每一条染色体仍然有两个染色单体,
本文档共118页;当前第82页;编辑于星期一\4点40分后期1本文档共118页;当前第83页;编辑于星期一\4点40分(4)末期I(telophaseI)染色体解螺旋,核膜核仁重建,胞质分裂,形成两个子细胞(二分体)本文档共118页;当前第84页;编辑于星期一\4点40分末期1本文档共118页;当前第85页;编辑于星期一\4点40分2、中间期在末期Ⅰ后大都有一个短暂的时期称为中间期。与第一次减数分裂前的间期和有丝分裂的间期相比,有两点显著的不同:时间很短暂。在许多动物之中,甚至没有明显的停顿和间歇存在。不进行DNA复制,中间期前后细胞中DNA的含量也没有变化。染色体的螺旋化程度较高。本文档共118页;当前第86页;编辑于星期一\4点40分3、第二次减数分裂第二次减数分裂是第一次减数分裂产生的两个子细胞继续进行分裂,与有丝分裂没有实质区别,仍可分为前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ和末期Ⅱ四个时期:本文档共118页;当前第87页;编辑于星期一\4点40分细胞经过连续的两次减数分裂,最后形成四个子细胞,称为四分体(tetrad)或四分孢子(tetraspore)。每个孢子只有母细胞一半的染色体。本文档共118页;当前第88页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第89页;编辑于星期一\4点40分(一)减数分裂与有丝分裂的比较三、减数分裂的意义本文档共118页;当前第90页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第91页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第92页;编辑于星期一\4点40分1、是有性生物产生性细胞的细胞分裂方式。2、保证亲代与子代之间染色体数目的恒定性。减数分裂的意义本文档共118页;当前第93页;编辑于星期一\4点40分1、是有性生物产生性细胞的细胞分裂方式。2、保证亲代与子代之间染色体数目的恒定性。减数分裂的意义3、为生物的变异提供了重要的物质基础。M1时,同源染色体随机移向两极,非同源染色体自由组合,产生了2n种非同源染色体组合形式的性细胞(遵循自由组合定律)。同源染色体非姊妹染色单体间的交叉和片段交换,使细胞的遗传组成更加多样化。(遵循连锁与交换定律)本文档共118页;当前第94页;编辑于星期一\4点40分第三节生物的生殖方式和生活史一、生物的生殖方式二、生物的生活史本文档共118页;当前第95页;编辑于星期一\4点40分一、生物的生殖方式
无性生殖:通过营养体插植直接繁衍后代(不产生种子)生殖方式有性生殖:精卵受精结合→胚→种子→后代
无融合生殖:不经过精卵受精结合→胚→种子→后代本文档共118页;当前第96页;编辑于星期一\4点40分(一)无性生殖(asexualreproduction)无性生殖:指不经过任何有性(减数分裂—受精)过程,由亲本营养体增殖分裂产生新的后代个体的生殖方式。无性生殖营养体:一个细胞,一团组织,或者是一个特殊的营养器官。1、无性生殖的定义本文档共118页;当前第97页;编辑于星期一\4点40分2、无性生殖的遗传学特点只有有丝分裂。后代与亲本在遗传上是相同的。几乎不发生遗传重组,其遗传变异仅通过偶发突变产生,遗传规律相对简单。可利用营养体繁殖大量遗传上一致的后代,常用于植物材料保存和繁殖、种苗生产等。本文档共118页;当前第98页;编辑于星期一\4点40分(二)有性生殖(sexualreproduction)1、有性生殖的定义有性生殖:由亲本性母细胞经减数分裂,产生单倍性配子(体),配子受精结合产生二倍体合子的生殖方式。生物最普遍、最重要的生殖方式。本文档共118页;当前第99页;编辑于星期一\4点40分2、有性生殖的遗传学特点经过减数分裂和受精过程,表现出复杂的遗传重组现象(非同源染色体的自由组合与同源染色体的片段交换)。有性生殖是遗传学研究的主要内容。本文档共118页;当前第100页;编辑于星期一\4点40分(三)无融合生殖(apomixis)无融合生殖:指不经过两性细胞融合,直接由性器官产生后代的生殖行为。是一种特殊方式的有性生殖。但其遗传变异特征更接近于无性生殖。动物界、植物界都存在,植物界更普遍。本文档共118页;当前第101页;编辑于星期一\4点40分单倍配子体无融合生殖(n)孤雌生殖(femaleparthenogenesis)孤雄生殖(maleparthenogenesis)二倍配子体无融合生殖(2n)不定胚(adventitiousembryo)(2n)单性结实(parthenocary)本文档共118页;当前第102页;编辑于星期一\4点40分二、生物的生活史本文档共118页;当前第103页;编辑于星期一\4点40分(一)动物配子的形成2n
原始生殖细胞2n2n2n精原细胞2n2n卵原细胞
2n初级精母细胞2n初级卵母细胞
nn次级精母nn第一极体
nnnnnnnn第二极体
本文档共118页;当前第104页;编辑于星期一\4点40分(二)高等植物的生活史(以玉米为例)本文档共118页;当前第105页;编辑于星期一\4点40分本文档共118页;当前第106页;编辑于星期一\4点40分1、玉米的雄配子体发育
孢原细胞
(花药表面)有丝分裂(多次)
小孢子母细胞(2n)
减数分裂(两次)
4小孢子(花粉粒)(n)
管核(营养核n)
生殖核(n)2个雄核(n)
有丝分裂(1次)
一个小孢子母细胞形成四个成熟的花粉粒(雄配子体)雄配子体(成熟花粉粒)——三个核,1个营养核,2个雄核
本文档共118页;当前第107页;编辑于星期一\4点40分2、玉米的雌配子体发育
孢原细胞
(子房)
有丝分裂(多次)
大孢子母细胞(2n)
减数分裂(两次)
4核(3退化)(n)
反足细胞(3核)8个核胚囊(雌配子体)(n)极核(2核)有丝分裂(3次)
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024年金融借款合同(含担保)
- 2025版加盟企业加盟商加盟权益保护协议3篇
- 2025年度电梯设备维修与保养服务合同2篇
- 2025版钢结构装配式建筑合同协议书05312篇
- 2024年网络安全业务联合投资合同3篇
- 2024年版事业单位劳动协议法运用手册版B版
- 2024年管桩购销框架合同
- 2025版睿联油气输送带压封堵服务及技术支持合同3篇
- 2024年泥浆外运服务及废弃物处置合作协议3篇
- 2025版高端酒店服务员招聘合同样本3篇
- 房地产抵押贷款公证合同模板
- 矿山开采与生产管理
- 糖尿病的预防及治疗幻灯片
- 综合能力测试(一)附有答案
- 大学体育与健康智慧树知到期末考试答案章节答案2024年齐鲁师范学院
- 化学实验操作评分细则表
- 西安市莲湖区2022-2023学年七年级上学期期末语文试题【带答案】
- JBT 14543-2024 无刷稳速直流电动机技术规范(正式版)
- 动静脉内瘘的物理学检查
- 中国麻辣烫行业市场发展前景研究报告-智研咨询发布
- 【视神经脊髓炎谱系疾病的探究进展文献综述3800字】
评论
0/150
提交评论