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1、一、染色体结构与功能 学时0.7二、细胞分裂与遗传 学时1.0三、遗传的染色体学说 学时0.3四、生物繁殖与遗传(自学)学时0.5五、生物生活周期(自学)学时0.5,目 录,一、概念Chromosome:细胞分裂期,有一定形态、结构和功能,易被碱性染料着色的遗传物质Chromatin:细胞分裂间期,能被碱性染料染色的纤细网状物质,一、染色质与 染色体,染色体由三部分组成 主溢痕、次溢痕和随体,1.主溢痕(primary constriction)着色浅、内陷深的区段,又名着丝粒(centromere)。主要功能:着生纺锤丝;决定单体分配;决定染色体形态,将染色体分为中间、近中、近端、端部(m,
2、sm,st,t)染色体。,(二)染色体形态,一、染色质与 染色体,(二)染色体形态,一、染色质与 染色体,1.染色质(chromatin)一级结构 细胞分裂间期,能被碱性染料染色的纤细网状物。光学镜下为一团核液,电镜下由核小体(nucleosome)及连接丝(linker)组成,连接丝绕核小体1.75个圈连接。,(三)染色体结构,一、染色质与 染色体,2.动态结构(dynamic)人染色体4万 m(4cm),细胞直径约10m,缩短后才能分裂;间期解旋才能复制,所以呈动态结构。,(三)染色体结构,一、染色质与 染色体,(三)染色体结构,一、染色质与 染色体,1.各生物种的染色体数目恒定特有。如稻
3、、棉、麦恒定为24、52、422.体细胞内呈双,记为2n;性细胞内呈单,记为n。,(四)染色体数目,一、染色质与 染色体,(四)染色体数目,一、染色质与 染色体,按染色体数目、大小和着丝粒位置、臂比、次缢痕、随体等形态特征,对核内染色体进行配对、分组、归类、编号分析的过程,称为染色体组型分析或核型分析(karyotype analysis)。,6、染色体组型分析,(四)染色体数目,一、染色质与 染色体,1、灯刷染色体,(五)染色体类型,一、染色质与 染色体,(一)有丝分裂与染色体,1、间期(inter phase)G1期:细胞体积迅速增大,物质合成迅速;S 期:以老链为摸版进行DNA复制;G2
4、期:蛋白质、高能化合物多、RNA合成活跃,二、细胞分裂与染色体,2、分裂期(division phase),前期(prophase)染色体细长如丝。中期(metaphase)着丝点中央排队;复制但未纵裂。后期(anaphase)着丝点纵裂;单体分向二极。末期(telophase)胞质割裂,形成子细胞。水稻2n=24,有丝分裂前、中、后期的着丝点数目是多少?,(一)有丝分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,3、有丝分裂与遗传(mitosis and heredity)细胞数增多,染色体数不变,维持染色体数目恒定。为什么?(后期染色单体分开,间期染色单体复制,单体数目未变)细胞数增多,染色体结构不变
5、,维持遗传物质恒定。为什么?(染色单体的形态、结构、功能相同,细胞间遗传物质全同)所以,有丝分裂是生物个体发育,遗传物质恒定、传递必不可少的细胞分裂。系统发育?,(一)有丝分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,是性母细胞成熟时的一种特殊的细胞分裂,称成熟分裂(maturation division);因产生染色体数目减半,又称减数分裂(meiosis)。特殊性表现在:时空性。个体性成熟后;性腺或造孢组织细胞中才有。核分裂两次DNA复制一次。导致染色体数减半。前期I同源染色体配对、片段交换产生连锁遗传;中期染色体随机取向产生独立遗传。,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,1、减数第一次分
6、裂前期I:细线期(leptotene):染色体细长如丝,首尾难辨,且可长期停顿偶线期(zygotene):同源染色体联会(synapsis),靠异性相引配对。,细线期 偶线期 联会复合体,DNA在复合体外侧,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,前期I:粗线期(pachytene):联会完全,形成双价体(bivalent);染色体片 断交换(fragment crossover),产生Morgan遗传。双线期(diplotene):同源染色体 彼此分开,在交换处产生交叉(chiasmata),是Morgan遗传的证据。,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,1、减数第一次分裂,
7、(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,1、减数第一次分裂,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,1、减数第一次分裂,后期I:同源染色体分开,实现染色体数目减半。末期I:染色体到达两极;形成细胞隔板。因每条染色体都有两条单体,没有分裂间期,直接进入第二次核分裂。,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,1、减数第一次分裂,前期:染色体细长如丝;中期:着丝点排队、复制;后期:着丝点纵裂;单体分开;末期:细胞质割裂,形成四分体,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,2、减数第二次分裂,后期染色体数目减半,受精恢复原数,世代间恒定 粗线期染色体片断交换,产生Morgan遗
8、传。中期I同源染色体随机取向,产生Mendel遗传。,3、减数分裂的意义,(二)减数分裂与染色体,二、细胞分裂与染色体,(一)成对的基因位于成对的同源染色体上 1902年W.S.Sutton(美)、T.Boveri(德),三、遗传的染色体学说,(二)独立基因与非同源染色体,三、遗传的染色体学说,减数差异 1个初级卵母细胞经过减、后形成1个卵细胞,1个初级精母细胞形成4个精细胞。,1、动物生殖与性细胞形成,四、生物生殖与性细胞形成,2、植物生殖与性细胞形成,减数分裂差异 1个大孢子母细胞形成1个大孢子,1个小孢子母细胞形成4个小孢子。配子发育差异 大孢子3次有丝分裂,形成8核雌配子体,小孢子仅2
9、次不对等有丝分裂,形成3核雄配子体。,四、生物生殖与性细胞形成,紫色(Aa)稻胚乳花粉与无色胚乳品种受精基因型怎样?,3、植物双受精,四、生物生殖与性细胞形成,五、生物的生活周期,1、低等生物的生活史,2、高等植物的生活史,五、生物的生活周期,3、高等动物的生活史,五、生物的生活周期,第2章作业题及复习题,一、作业 P28-29 3.4.5 二、复习题(一)名词注释1、genetics 8、male gametophyte 2、chromosome 9、chromonema3、homologous chromosome 10、cell specification4、sister chromos
10、ome 11、chromatin5、chromatids 12、genome6、primary constriction 13、satellite7、centromere 14、mitosis(二)填空1、遗传学自()年宣告诞生以来,一直都是遵循()学说而发展。2、水稻2n=24,取根尖及单核花粉制片观察,染色体数目分别为()、()。3、小麦毛颖(显性P)与光颖(隐性p)杂交后代中,毛、光颖个体各占50%,则毛、光颖亲本的基因型分别为()、()4、染色体主缢痕有三大作用。其一,决定染色体形态。其二、三分别为()、()5、染色体四级空间结构是指()、()、()及()。6、玉米抵抗某种霉菌的能力是
11、由基因h决定的。他对易感基因H呈完全隐性。如果抗病植株()接受易感纯和植株()的花粉,精子、极核、胚乳、珠心表皮的基因型分别是()、()、()及()。,(三)选择填空1、人体细胞2n=2x=46,在细胞分裂过程中能观察到46条染色体的时期有()a、次级精母细胞;b、有丝分裂前期c、减数分裂后期;d、精细胞2、番茄茎尖细胞2n=2x=24,细胞分裂过程中单个细胞内有48个着丝粒的时期有()。a、有丝分裂前期;b、减数分裂中期c、减数分裂前期;c、有丝分裂中期3、普通小麦体细胞染色体数目为42。他的染色体组内基本染色体数目数为()。a、21 b、14 c、7 d、424、减数分裂中期主要特点是()
12、。a、着丝粒复制;b、着丝粒在细胞中央排队c、着丝粒不复制;d、染色单体复制5.间期相应于细胞周期的()部分a.有丝分裂;b.S;c.G1SG2;d.G1SG2M;6.通过着丝粒连结的染色单体叫()a 姐妹染色单体;b 同源染色体;c 等位基因;d 双价染色体;6.下列各项哪项不发生在减数分裂的前期()。a 染色体浓缩;b 同源染色体配对;c 交叉端化;d 同源染色体分离,(四)是非题(正确题画、错误画)1、细胞减数中期、染色体着丝粒均在细胞中央排队。()2、生物性细胞内染色体次缢痕的数目总是大于等于1。()3、植物雄配子体是多个细胞构成的复合体。()4、合子细胞和体细胞中的染色体数目不同。(
13、)5、单倍体生物有单倍体合子。()6、来自同一个男子的所有精子在遗传上是相同的。()(五)思考题1、蚕豆2n=2x=12,即6对同源染色体。一个学生说,减数分裂时,蚕豆6条染色体全来自父本或母本的配子,只占1/4,该答案正确吗?2、细胞减数分裂与遗传重组有关的时期有哪些?有何遗传意义?3、基因型为Aabb的玉米植株的花粉落在植株为aaBb的柱头上,根据胚乳的基因型,预期将形成些什么样的籽粒?4、牛有30对染色体,蛛猴有17对染色体,而负鼠则有11对染色体。(1)此三中动物各产生多少种精子或卵子?(2)假设此三种动物的雌性个体和雄性个体有完全不同的染色体,那么三种动物最多能产生多少种合子?5、马是二倍体,共有64条染色体驴也是二倍体,共有62条染色体。骡是由母驴和雄马杂交而生成的,它能生存但无生育能力,骡的细胞中有多少条染色体?6、玉米孢子体细胞中有10对染色体(2n=20)请写出下列各组织细胞染色体数目:(1)根尖(2)子叶(3)胚()营养核()胚囊()胚乳()反足细胞()卵细胞,