普通遗传学2第二章 遗传的细胞学基础.ppt
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1、2019/8/16,1,第二章 遗传的细胞学基础,第一节 细胞的结构和功能 第二节 染色体的形态和数目 第三节 细胞的有丝分裂 第四节 细胞的减数分裂 第五节 配子的形成和受精 第六节 生活周期,2019/8/16,2,细胞(cell):是生物体结构和生命活动的基本单位。 除了病毒和噬菌体等生物外,所有的动植物,不论是 低等的还是高等的,都是由细胞构成的。 单细胞生物:细菌、一些真菌和藻类以及原生动物; 多细胞生物 :由许多形态和功能不同的细胞所组成 。 根据细胞结构的复杂程度,可把细胞分为两类: 原核细胞(prokaryotic cell) 真核细胞(eukaryotic cell)。,20
2、19/8/16,3,第一节 细胞的结构和功能,一、原核细胞 1-10m 1、细胞组成: 细胞壁:蛋白聚糖; 细胞膜: 细胞质:核糖体等;无膜胞器 拟核区:DNA、RNA等; 2、原核生物: 各种细菌、蓝藻等低等生物,由原核细胞构成,统称为原核生物(prokaryote)。,2019/8/16,4,二、真核细胞,非膜相结构,细胞,细胞壁,质膜(细胞膜),原生质,细胞质,细胞核,内质网,线粒体,叶绿体,核糖体,高尔基体,溶酶体,液泡,核仁,中心体,染色质,非膜相结构,膜相结构,核膜 膜相结构,核基质,真核 生物,2019/8/16,5,2019/8/16,6,2019/8/16,7,线粒体结构,2
3、019/8/16,8,叶绿体,2019/8/16,9,内质网结构,2019/8/16,10,溶酶体结构,2019/8/16,11,高尔基体结构,2019/8/16,12,三、各类型细胞之间的比较,2019/8/16,13,第二节 染色体的形态和数目,一、染色体的形态特征:,2019/8/16,14,1重要性: (1).几乎所有生物细胞中均存在染色体; (2).各物种染色体均各有其特定的形态特征,在 细胞分裂的中期和早后期最为明显和典型; (3).中期染色体分散排列在赤道板上,故通常以 这个时期进行染色体形态的识别和研究。,2019/8/16,15,2结构: (1).组成: 着丝粒、长臂和短臂、
4、随体; (2).着丝点(主缢痕):细胞分裂时纺锤丝于着丝粒的区域, 对于染色体向两极牵引具有决定性作用; (3).次缢痕、随体:是识别特定染色体的重要标志; (4).某些次缢痕具有组成核仁的特殊功能。,2019/8/16,16,3形态类型:,2019/8/16,17,4大小: (1).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: 植物: 长约0.20-50 、 宽约0.20-2.00 。,2019/8/16,18,(2).高等植物中单子叶植物的染色体一般 比双子叶植物要大些 单子叶植物中: 玉米、小麦、大麦和黑麦 水稻。 但, 双子叶植物中的牡丹属和鬼臼属也具有 较大的
5、染色体。,2019/8/16,19,5类别: 各生物的染色体不仅形态结构相对稳定, 而且其数目成对。 同源染色体:形态和结构相同的一对染色体, 含有相同的基因位点; 异源染色体:这一对染色体与另一对形态结构 不同的染色体,互称为异源染色体, 含有不同的基因位点。,2019/8/16,20,6染色体编号: 根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、 随体有无等特点进行编号。,2019/8/16,21,人类的23对染色体及其编号,2019/8/16,22,二、染色体数目,表2、一些生物的染色体数目,2019/8/16,23,生物染色体的一般特点: 1数目恒定; 2体细胞(2n)是性细胞(n)的二倍;
6、3与生物进化的关系:无关, 可用于物种间的分类; 4染色体数目恒定也是相对的(如动物的肝、 单子叶植物的种子胚乳)。,2019/8/16,24,三、原核生物的染色体形态、结构和数目,通常原核生物细胞里只有一个染色体,呈线状或环状,且DNA含量低于真核生物。 例如: 大肠杆菌 E.coli只有一个环状染色体:其DNA分子 含核苷酸对为3106,长度1.1mm。 蚕豆 配子中染色体(n=6)的核苷酸对为21010, 长度6000mm。 豌豆 配子中染色体(n=7)的核苷酸对为31010, 长度10500mm。,2019/8/16,25,第三节 细胞的有丝分裂,一、细胞周期 包括细胞有丝分裂过程和两
7、次分裂之间的 间期(interphase),间期:,G1期 S期 G2期,2019/8/16,26,G1期:第一个间隙,主要进行细胞 体积的增长,并为DNA 合成 作准备。不分裂细胞则停留在 G1 期, 也称为G0 期。 S 期:DNA 合成时期,染色体数目 在此期加倍。 G2期:DNA 合成后至细胞分裂开 始之前的第二个间隙,为 细胞分裂作准备。 M期:细胞分裂期。,2019/8/16,27,一般S 期时间较长,且较稳定;G1 和G2 的时间较短,变化也较大。因物种、细胞种类 和生理状态的不同而异。 哺乳动物离体培养细胞的有丝分裂周期, G1为10小时,S为9小时,G2为4小时,间期共 长2
8、3小时。而细胞分裂期M 全长只有1小时。,2019/8/16,28,二、有丝分裂过程,在整个过程染色体会产生有规律的变化,包括 两个紧密过程: 核分裂为二 细胞质分裂, 二个子细胞中各含一个核。 根据核分裂的变化特征,可以将有丝分裂分为 四个时期;间期前期中期后期末期。,2019/8/16,29,2019/8/16,30,分裂间期,有丝分裂,前期,中期,2019/8/16,31,中期,后期,末期,细胞质分裂,有丝分裂,2019/8/16,32,& 3. 有丝分裂的特殊情况: 正常:间期DNA复制 染色单体 着丝点裂开染色体核分裂胞质分裂间期DNA复制 .多核细胞: 细胞核多次分裂而细胞质不分裂
9、,形成具有很多游离核的多核细胞。 芸苔类:绒毡层多核细胞,2019/8/16,33,.核内有丝分裂: 核内染色体中的染色线连续复制, 但着丝点不裂开 形成多线染色体。 % 例如双翅昆虫摇蚊、果蝇幼虫唾腺细胞 出现巨型染色体,其染色体中染色质线可以多达1000条以上,并具有不同的条纹和条带。,2019/8/16,34,. 4. 有丝分裂的意义: .生物学意义: *有丝分裂促进细胞数目和体积增加; *均等方式有丝分裂,能维持个体正常生长和发育, 保证物种的连续性和稳定性; .遗传学意义: 核内各染色体准确复制为二两个子细胞提供 与母细胞完全相同的遗传基础; 复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个
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