遗传学遗传的细胞学基础专家讲座

第一章遗传细胞学基础生物结构和功效基本单位细胞分裂与生长生物繁殖与遗传遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第1页第一节与遗传直接相关细胞器线粒体：mtDNA/RNA/核糖体叶绿体：cpDNA/RNA/核糖体核糖体：rRNA（60%）＋蛋白质（40%）内质网：蛋白质合成原料、产物通道细胞核：DNA复制、转录遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第2页第二节染色体－遗传物质载体基因（gene）：控制生物性状遗传物质单位染色质（Chromatin）：染色体（Chromosome）：中期，含有固定性状、大小。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第3页一、染色体形态特征:着丝粒（初缢痕）臂：臂比＝长/短次缢痕随体：a.常在短臂；b.位置恒定；c.染色体组标志；d.核仁形成：随体染色体＝核仁形成中心染色体遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第4页遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第5页各物种差异很大，染色体大小主要指长度，同一物种染色体宽度大致相同；长:0.20-50微米、宽:0.20-2.00微米。单子叶植物>双子叶植物二、染色体大小遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第6页定义：依据染色体长度、着丝粒位置、臂比、随体有没有，并借助染色体分带技术对某一生物染色体进行分析、比较、排序、编号。意义：（1）系统发育（2）亲缘关系（3）疾病诊疗三、染色体核型分析遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第7页什么是染色体分带技术特殊染料、染色方法，使同一染色体不一样区段展现不一样染色效果－带型，普通带型是相对稳定。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第8页人类染色体核型分析（Q带）遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第9页女男遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第10页Eg蚕豆核型分析2n=12，染色体长度：大小臂比：大小带型：同源＋编号遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第11页表1-1水稻和玉米在细胞减数分裂粗线期染色体长度遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第12页四、同源染色体与非同源染色体同源染色体:长度、形态、结构（核型）相同一对染色体非同源染色体:属于不一样正确染色体，互称非同源染色体遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第13页五、染色体数目A染色体：生物体内数目、形状、大小恒定，增减有害B染色体（副染色体、超数染色体）：小异染色质能复制，数目不稳定增减对生物影响小，太多则有害遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第14页一些生物染色体数目遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第15页生物染色体普通特点：1．数目恒定。2．体细胞(2n)是性细胞(n)二倍。3．与生物进化程度无关。但可用于物种分类。4．染色体数目恒定也是相正确（如动物肝、植物种子胚乳）。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第16页第三节染色体结构遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第17页

一、原核生物染色体1．组成

(1)．单个DNA分子（单链/双链）:如细菌、多数噬菌体和多数动物病毒；

(2)．单个RNA分子（单链/双链）:如植物病毒、一些噬菌体和一些动物病毒。2.结构:以前认为是“裸露”与RNA和碱性蛋白（＋）结合在一起。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第18页大肠杆菌染色体遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第19页二、真核生物染色体遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第20页

1．常染色质与异染色质常染色质异染色质异固缩：同一染色体不一样区段在细胞不一样分裂时期，染色差异（异相）现象。常染色质异染色质染色较淡深分布于染色质两臂着丝粒附近，染色质末端复制较早较晚前期中期收缩程度大收缩程度小，末期不解旋、不去浓缩遗传功效活跃，含基因惰性，不含基因，位置、剂量效应遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第21页一级结构：核小体(nucleosome)二级结构：螺线管(selenoid)–H1三级结构：Scaffold四级结构：染色体

2.染色体结构模型遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第22页核小体组蛋白:

H153个氨基酸

H2A129个氨基酸

H2B125个氨基酸

H3133个氨基酸

H4102个氨基酸

1个核小体(146bpDNA1.75圈)＋连接丝（46bp）

约200bpDNA

*组蛋白在进化上很保守。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第23页J.Painta&D.Coffey(1984)提出“染色体骨架—放射环结构模型”遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第24页长度压缩8000~10000倍遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第25页着丝粒与端粒结构着丝粒：

酿酒酵母：端粒：

定义：真核生物染色体末端，含有重复序列，并结合蛋白质功效：－染色体末端保护性“帽子”－参加间期核三维结构建立－有利于染色体末端复制保守序列AT－rich中间序列保守序列遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第26页第四节细胞有丝分裂

Mitosis遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第27页一细胞周期、遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第28页细胞周期调控研究十分活跃：细胞分裂、增殖、分化与癌变等生命现象最基本问题需要两种因子：CDK（Cyclindependentkinase）：细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶－催化亚基Cyclin：细胞周期蛋白CyclinABCDE－调整亚基细胞分裂两个控制点：即G1→S和G2→M,细胞一旦经过了这两个转折点,就开始了DNA复制和细胞分裂.遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第29页MPF＝CDK4/6＋CyclinDMPF=CDK2+CyclinE+CyclinADNA复制延续G2CyclinE分解CyclinB合成＋P34cdc2

P34cdc2磷酸化失活cdc25基因表示

P34cdc2脱磷酸化活化细胞分裂相关蛋白质磷酸化进入分裂期遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第30页二、有丝分裂过程前期：染色质细长如丝、开始浓缩，核膜核仁变淡。中期：染色体，着丝粒排列，纺锤体形成。后期：着丝粒一分为二。末期：两极分离子细胞形成。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第31页三、有丝分裂特殊情况DNA复制染色体分裂核分裂细胞质分裂

核内有丝分裂：1)多线染色体，巨型染色体（果蝇唾腺染色体）2)多倍体细胞（组培细胞）？多核细胞（绒毡层细胞）遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第32页果蝇幼虫唾细胞巨型染色体X染色体遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第33页

芸苔绒毡层多核细胞遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第34页四、有丝分裂意义:核均等分裂：遗传物质质分裂不均一：组织分化遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第35页第五节细胞减数分裂

Meiosis遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第36页一、概念减数分裂(meiosis)：是性母细胞成熟时配子形成过程中发生一个特殊有丝分裂特点：1)联会、交换2)两次分裂遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第37页二、减数分裂过程第一次分裂（MI）－发生减数前期I中期I后期I末期I第二次分裂（MII）－同有丝分裂前期II中期II后期II末期II遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第38页第一次分裂前期I：（核特大、时间专长、功效多）细：染色质细长如丝偶：联会；联会复合体；二价体粗：交换双：交叉，端化终：交叉完全端化遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第39页联会复合体只存在于偶线期、粗线期与联会相联络暂时细胞器遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第40页交换1234染色体：着丝粒染色单体：DNA、C姐妹染色单体：12；34非姐妹染色单体：13/14；23/24遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第41页遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第42页中期I：端化交叉排列在赤道板上。后期I：同源染色体彼此分离

染色体数减半末期I：染色体分向二级。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第43页三、遗传学意义遗传：2nn2n变异:变异起源：1）粗线期交换；2）后期I，同源染色体彼此分离时，非同源染色体自由组合分配到子细胞中时，有2n种组合方式。遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第44页第六节

配子形成和受精遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第45页一、高等动物雌雄配子形成遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第46页二、高等植物雌雄配子形成遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第47页三、植物双受精双受精种子－嵌合体嵌合体：遗传起源或组成不一样组织、器官或者个体。

种皮－2n：起源于母本珠被种子胚乳－3n：2n－母本；n－父本胚－2n：n－母本；n－父本直感现象：胚乳直感、果实直感（区分）遗传学遗传的细胞学基础专家讲座第48页无融合生殖(apomixis)概念：不经过雌雄配子核融合生殖方式。－植物受精特殊情况类型：营养

孤雌生殖n孤雄生殖有配子体单性坚固