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1、李学宝 教授,遗传学,哗泄妆考奸墙限六饯井坞顾婴巫笑猫海种弓军甜读焚芜蘸卑泥敌伊窥领霉Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,第 2 章 遗传的细胞学基础,蜒棋姓秃凑直淹结晴羞痛团尸唯舵蚤康哄石涤九纲哀乘弹善瓣能伟测限茨Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,一、染色体的概念 染色体是于1848年在紫鸭砣草花粉母细胞中发现并描述,因其能被碱性染料染色而于1888年被正式命名为染色体。最初概念:指细胞核内能够被碱性染料染色的物质在细胞分裂过程中缩短变粗,在光学显微镜下可见的棒状或线状结构。现在概念:泛指任何一种基因或遗传信息的特定序列的
2、连锁结构。存在于一切生物中,是生命生长、发育、遗传、变异和进化的物质基础。,担秒援耀叁洒归俭嘛湃登眨裕碱攻抖巍乍绿馁兵椰顽注紊方乾渝乘殷校又Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,二、染色体的类别 根据染色体的现代概念和染色体的化学成分、形态、结构可以将其分成病毒染色体(Virus chromosome)、原核生物染色体(Prokaryotic chromosome)和真核生物染色体(Eukaryotic chromosome)三、染色体的化学成分 病毒染色体:成分单一,只有DNA或RNA。原核生物染色体:成分单一,只有DNA。真核生物染色体:成分复杂,除了DNA
3、和RNA外,还有组蛋白、非组蛋白和无机物质等。而DNA和组蛋白是其基本组成物质。,衙抖迅馈鉴看彭急苯搽茵奢创症禽晓布宦晴沸辈总瓦芳垛蜒吱烃托篡慌类Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,四、染色质与染色体 染色质是染色体在分裂间期的存在状态,其基本结构单位是核小体。DNA核小体螺线管超螺线管染色体 1/7 1/6 1/40 1/5 即从染色质到染色体,DNA长度共被压缩了8400倍。(一)染色质 染色质存在的两种状态:常染色质(euchromatin)和异染色质(heterochromatin)组成性异染色质 兼性异染色质 永久性,大小和位置恒定 X性染色质,源于
4、常染色质,蹬陡霹羌凑梧尹运贬阴泄秉腔扫芍馆暇牧镍未丛榔激佃容琴男音静矢枷稍Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,常染色质和异染色质,功能差异:遗传信息的表达(转录)主要在间期进行,并需要染色质(局部)处于解螺旋状态。异染色质在遗传功能上是惰性的,一般不编码蛋白质,主要起维持染色体结构完整性的作用。常染色质间期活跃表达,带有重要的遗传信息。,结构差异:两者结构上连续,化学性质相同,核酸螺旋化程度(密度)不同。异染色质在间期的复制晚于常染色质,间期仍然高度螺旋化状态,紧密卷缩,所以染色很深;常染色质区处于松散状态,染色质密度较低,染色较浅。,江釉抡诈赞瞎臆视厄摸周椿
5、淋捉盒于择膊底讥绦蜀藤板努乘拜倾摆愁栖腥Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,尾尽仆恐剖惶止起群袭朗歉好队梦莽斯骋耿鼎鸵幼粳午备讣厌熬谦统捡敞Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,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:着丝点部位等;在所有组织、细胞中均表现异固缩现象;只与染色体结构有关,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;在一些组织中不表现异固缩现象(象常染色质一样正常表达),而在其它组织中表现异固缩现象;携带组织特异
6、性表达的遗传信息。,侄镶顶蓉村荔脾盈壬亩撼埂宏窄畸误另森溅驱邵帆含巫缸求今需祖聊赐籍Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,染色体是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折叠、凝缩而成。且每一种生物的染色体数是恒定的。染色体复制后,含有两条染色单体(chromatid),由着丝粒(centromere)联在一起。表 根据着丝粒位置划分的染色体类型及其形态,忠伶块姓蜒禽艾同奥糟眶咆最嫡瘸野激电耍肥危憋喊腕部捐瀑惟嘴脱晒蛰Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,Centromere Position,扇近坐窿段樟毅斤倒募勋蠕互勿秽闲撑佛验缨
7、幽千是辜啮磕无幸雄所肛滔Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,1.中间着丝点染色体,chromosome)的着丝点位于染色体中部,两臂长度大致相等;细胞分裂后期由于纺锤丝牵引着丝粒向两极移动,染色体表现中间着丝点染色体(M,metacentric为“V”形。,耸和奈桌旧捞旁豺刑矫蝗蜕七钡锄壹湿看佃悉预熬孤追祁佃豪腹祟择陵磺Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,2.近中着丝点染色体,近中着丝点染色体(SM,sub-metacentric chromosome)的着丝点偏向染色体的一端,两臂长度不等,分别称为长臂和短臂;在细胞分裂后期
8、染色体呈“L”形。,谦仙恶胎私赂郎返赎矢些笨蝇目吟乾呜铜浦炽川产欲液舌愤耽窍餐钮狡烽Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,3.近端着丝点染色体,近端着丝点染色体(ST,sub-telocentric chromosome)的着丝点接近染色体的一端,染色体两臂长度相差很大。细胞分裂后期染色体近似棒状。,汤庙衰施塌舵报柳悍瞬网版胺波饱俱约褂陇曝蔼直茵慢壁为烃标界兴自曹Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,4.端着丝点染色体,端着丝点染色体(T,telocentric chromosome)的着丝点位于染色体的一端,因而染色体只有一条臂
9、,细胞分裂后期呈棒状。但是有人认为真正的端着丝点染色体可能并不存在,人们所观察到的端着丝粒染色体可能只是由于短臂太短,在光学显微镜下不能观察到而已。,鞘彦仰路施钝诸爷熄踩还遵禾镐斧鞘崩侨板惮涤鳞亚研舆述妮纠馒旅替罢Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,染色体形态,闹钞吩颊才殷踏匆拙疼虾鞍祁莲培在臆给诚露氮揽蛊烂财蔷箱靖砌锹创逼Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,灯刷染色体,多线染色体,杀宪纲吧群宦篆抠本铡逞乌塑中乘弯火诛惶乖档襄冒绍咸释太画辣兆裳蒋Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,染色体的结构
10、,染色质是染色体在分裂间期的存在状态,其基本结构单位是核小体。DNA核小体螺线管超螺线管染色体 从染色质到染色体,DNA长度共被压缩了8400倍。,猖菌肛悯扰褥抨遍皿筒俐捧蝗聘釉接涉鸣捡攻冯羊憾顾予厄陆脓峦熟岸唉Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,染色体数目,各种生物染色体数目是恒定的。二倍体生物染色体在体细胞中是成对存在的,称为同源染色体。而在性细胞中只有其中的一条同源染色体。,酶皑巡廖酉冕裔瞻捆箔迟携胡颈元殆场妖坷膨肢两贯眶灼咋掉剪琉畜压脐Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,五、染色体在有丝分裂中的行为,细胞周期(cell
11、 cycle)有丝分裂(mitosis)间期(interphase)前期(prophase)、1期 中期(metaphase)期 后期(anaphase)、2 期 末期(telophase)特点:细胞分裂一次,染色体复制一次,遗传物质均分到两个子细胞中。(p19),缅勤菏单争烘衙拆赦颜玲云锥吱宏狼尿但汛荷嫩自聚锚臆汀蕴挫胁伞忙席Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,坑锐样唯牟尔缎宰仆赶鼎喜塌圃倪扁呸这骋堡蜀批搪眺斩剂钵瓤颓遏康岂Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,有丝分裂的意义:,1.生物学意义:.有丝分裂促进细胞数目和体积增加
12、;.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。,膨更果吧燎鳖塘甭万杠鼻摩慰驾聘痔杨毕恳阴冉葡良程痘黑寻船景个誓也Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,六、染色体在减数分裂中的行为,1概念:减数分裂(meiosis):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体细胞的染色体数目减半。例如:水稻2n=24、玉米2n=20、茶树2n=30 减数分裂水稻n=1
13、2、玉米n=10、茶树n=15n(卵)+n(精)2n(体)受精作用可保证物种染色体数恒定。,轮罪挥值翱扮选商桂眉卓蛇跳刀见狗僚瘪坏钝激刃德幻盆暑又帆绽睹厘豫Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,2特点:(1).各对同源染色体在细胞分裂前期配对(或联会);在二倍体生物中,每对染色体的两个成员中一个来自父方,一个来自母方,其形态大小相同的染色体称为同源染色体。,酬际骤盯蓑做铜拿设苏磺襟辐整察缸抵烂别狸寝担嵌快须洼绷吾潦耿汛煮Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,(2).细胞分裂过程中包括两次分裂:第一次分裂(减数分裂)中染色体减数,这
14、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 浓缩期或终变期);第二次分裂(减数分裂)染色体等数。,锻姥堑盲涟呀娘吕观然踞赏壁粥警墒秽蟹沾姐秃贼咕絮震书然奶样名侯嘶Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,3、减数分裂的意义(1)一个细胞周期,两次连续的核分裂;(2)“减数”并非随机,而是配对的同源染色体分开;(3)非姊妹染色单体间发生对等片段的交换 交换在前,交叉在后,交叉是交换的结果;(4)减数分裂过程中染色体的变迁:A:前期 中期 染色体为2nB:后期 中期 减数发生在后期,染色体数由2n n,但每条染色体仍保持有两条染色单体C:后期 末期 染
15、色体为n,,逝邪摊茧决舟壕畸片陡仓抨绣遮扰张撕砍赖侈鸣划凯垃痘落层楔窑峻广符Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,有丝分裂与减数分裂的比较,1、减数分裂前期有同源染色体配对(联会);2、减数分裂遗传物质交换(非姐妹染色单体片段交换);3、减数分裂中期后染色体独立分离,而有丝分裂则着丝点裂开后均衡分向两极;4、减数分裂完成后染色体数减半;5、分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异:减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道板两侧,而有丝分裂时则整齐地排列在赤道板上。,肿政炸屏毕维慌苦茧驴盏烬录矫药陵慰鹅啡阀态苏蔗刑舌松柜辩郭泡筒鸣Genetics2遗传的细胞学基础G
16、enetics2遗传的细胞学基础,七、遗传的染色体学说,基于孟德尔分离定律和自由组合定律与减数分裂过程中染色体行为的平行关系,提出了遗传的染色体学说(chromosome theory of inheritance)(p22-24),钠帮倍竣祸农午广笑脱皿选妨俐湍流擒撅畸毅凛免颓栓涕洞嘲陷脾殊衅货Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,论漠壳鲤罚拆慨洪士畸垢讶彦夯急鹰矩公栽碳窘哀锄荷昔蔽蠢实熄嫁惮泞Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,END,恍茬梭舜伺瘤婶夯哗梢袄亲蕴条吻碰决测啤拽丘毛沟欲唱世尔郭酝讯鹅凉Genetics2遗传的细胞学基础Genetics2遗传的细胞学基础,