第2章 遺傳的染色體基礎(chǔ)

1、1單林娜 制作2單林娜 制作第第2 2章章 遺傳的染色體基礎(chǔ)遺傳的染色體基礎(chǔ)3單林娜 制作本 章 重 點(diǎn)* * 1 1染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目。染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目。* * 2 2細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂。細(xì)胞的有絲分裂、減數(shù)分裂。 3 3配子的形成和受精。配子的形成和受精。4單林娜 制作u生物的遺傳生物的遺傳 子代與親代相似子代與親代相似l 雌雄配子起到橋梁作用l含父本和母本的染色體l 染色體攜帶親本的遺傳信息u因此，了解染色體對(duì)于深入認(rèn)識(shí)遺傳規(guī)律具有重要意義因此，了解染色體對(duì)于深入認(rèn)識(shí)遺傳規(guī)律具有重要意義5單林娜 制作6單林娜 制作E細(xì)胞分裂間期，能被堿性染料染色的纖細(xì)網(wǎng)狀物染色質(zhì)染色

2、質(zhì)；E分裂期，染色質(zhì)逐步成為有明顯形態(tài)和結(jié)構(gòu)的染色體染色體。7單林娜 制作一、染色體的形態(tài)E真核生物染色體是以DNA與堿性蛋白質(zhì)結(jié)合的形式存在。D 原核生物染色體是以DNA裸露的形式存在。8單林娜 制作一、染色體的形態(tài)v染色體的染色體的與與在在細(xì)胞分裂過(guò)程中有一系列規(guī)細(xì)胞分裂過(guò)程中有一系列規(guī)律性變化。律性變化。v識(shí)別染色體的形態(tài)特征的最佳時(shí)識(shí)別染色體的形態(tài)特征的最佳時(shí)期是細(xì)胞有絲分裂中期和早后期。期是細(xì)胞有絲分裂中期和早后期。這時(shí)染色體收縮程度最大，形態(tài)這時(shí)染色體收縮程度最大，形態(tài)最穩(wěn)定，并且分散排列、易于計(jì)最穩(wěn)定，并且分散排列、易于計(jì)數(shù)。數(shù)。9單林娜 制作染色單體染色單體 染色質(zhì)線染色質(zhì)線1

3、0單林娜 制作是一種盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，2條染色單體連接的部位。不會(huì)被染料染色，所以在光學(xué)顯微鏡下表現(xiàn)為染色體上一縊縮部位(無(wú)色間隔點(diǎn))，所以又稱(chēng)。主縊痕處的一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，紡錘絲接觸的部位。1 著絲粒（centromere）或主縊痕 11單林娜 制作中間著絲粒染色體中間著絲粒染色體 近中著絲粒染色體近中著絲粒染色體近端著絲粒染色體近端著絲粒染色體 端著絲粒染色體端著絲粒染色體 各染色體著絲粒的位置相對(duì)穩(wěn)定，因而根據(jù)著絲粒各染色體著絲粒的位置相對(duì)穩(wěn)定，因而根據(jù)著絲粒的位置將染色體分為：的位置將染色體分為：12單林娜 制作 中間著絲粒染色體M1.001.670.5000.375v近中著絲粒染色體SM1.68

4、3.000.3740.250L近端著絲粒染色體ST3.017.000.2490.125I頂端著絲粒染色體T7.010.1240.000I染色體的形態(tài)類(lèi)型13單林娜 制作l 某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上往往還具有另一個(gè)染色較淡的縊縮部位，稱(chēng)為次 縊 痕次 縊 痕 ( s e c o n d a r y constric-tion) ，通常在染色體短臂上。l 次縊痕的末端的圓形或略長(zhǎng)形的突出體，稱(chēng)為隨體隨體（satellite）。2 次縊痕與隨體14單林娜 制作l 次縊痕在細(xì)胞分裂時(shí)，緊密地與核仁相聯(lián)系，與核仁的形成有關(guān)，因此也稱(chēng)為核仁組織中心核仁組織中心(nucleolus organizer)。

5、l 次縊痕、隨體的位置、大小也相對(duì)恒定，可以作為染色體識(shí)別的標(biāo)志。l 不是所有染色體都有次縊痕 玉米：6；小麥：1B, 6B；人類(lèi)：13，14，15，21，22是有隨體的。15單林娜 制作 3 臂染色體的主體端粒端粒異染色質(zhì)異染色質(zhì)著絲粒著絲粒常染色質(zhì)常染色質(zhì)姐妹染色單體姐妹染色單體短臂短臂長(zhǎng)臂長(zhǎng)臂16單林娜 制作l 如果DNA鏈存在狀態(tài)不同，與染料間反應(yīng)也將有所不同；l DNA鏈的密度不同，一定區(qū)域內(nèi)結(jié)合染料分子的量不同，染色深淺也將有所不同。 3 臂染色體的主體l 染色是染料分子與染色質(zhì)線中DNA分子結(jié)合，使染色質(zhì)線在光學(xué)顯微鏡下呈一定的顏色。17單林娜 制作 3 臂染色體的主體通常根據(jù)間

6、期染色反應(yīng)，染色質(zhì)分為異染色質(zhì)和常染色質(zhì)。異染色質(zhì)異染色質(zhì)(heterochromatin)：在細(xì)胞間期染色質(zhì)線中，染色很深的區(qū)段。常染色質(zhì)常染色質(zhì)(euchromatin)：染色質(zhì)線中染色很淺的區(qū)段。18單林娜 制作l結(jié)構(gòu)差異結(jié)構(gòu)差異:兩者結(jié)構(gòu)上連續(xù)，化學(xué)性質(zhì)上沒(méi)有差異，只是核核酸螺旋化程度酸螺旋化程度(密度密度)不同不同。異染色質(zhì)異染色質(zhì)在在間期的復(fù)制晚于常染色質(zhì)，間期仍然高度螺旋化狀態(tài)，緊密卷縮，所以染色很深；常染色質(zhì)常染色質(zhì)區(qū)處于松散狀態(tài)，染色質(zhì)密度較低，因此染色較淺。 l這種同一染色體染色深淺不同的現(xiàn)象稱(chēng)為異固異固縮縮(heteropycnosis)19單林娜 制作l 功能差異:遺傳

7、信息的表達(dá)(轉(zhuǎn)錄)主要在間期進(jìn)行，并需要染色質(zhì)局部解螺旋態(tài)。間期活躍表達(dá)，帶有重要的遺傳信息間期活躍表達(dá)，帶有重要的遺傳信息在遺傳功能上是惰性的，一般不編碼蛋白在遺傳功能上是惰性的，一般不編碼蛋白質(zhì)，主要起維持染色體結(jié)構(gòu)完整性的作用。質(zhì)，主要起維持染色體結(jié)構(gòu)完整性的作用。20單林娜 制作組成性組成性(constitutive).(constitutive).l 構(gòu)成染色體的特殊區(qū)域，如：著絲構(gòu)成染色體的特殊區(qū)域，如：著絲點(diǎn)部位等；點(diǎn)部位等；l 在所有組織、細(xì)胞中均表現(xiàn)異固縮在所有組織、細(xì)胞中均表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象；現(xiàn)象；l 只與染色體結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般無(wú)功能只與染色體結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般無(wú)功能表達(dá)；表達(dá)；21

8、單林娜 制作兼性兼性(facultative)(facultative)l 可存在于染色體的任何部位；l 在一些組織中不表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象(象常染色質(zhì)一樣正常表達(dá))，而在其它組織中表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象(完全不表達(dá))； 攜帶組織特異性表達(dá)的遺傳信息。l 例如，哺乳動(dòng)物的X染色體。其中一條X染色體表現(xiàn)為異染色質(zhì)，完全不表達(dá)其功能，而另一條X染色體則表現(xiàn)為功能活躍的常染色質(zhì)。22單林娜 制作n端粒是染色體臂末端的特化部分。端粒是染色體臂末端的特化部分。端粒在染色體端粒在染色體中沒(méi)有明顯的外部形態(tài)特征，但往往表現(xiàn)對(duì)堿性染料著中沒(méi)有明顯的外部形態(tài)特征，但往往表現(xiàn)對(duì)堿性染料著色較深。色較深。n端粒端粒對(duì)染色體對(duì)染色

9、體DNADNA分子末端起封閉、保護(hù)作用；分子末端起封閉、保護(hù)作用；l防止防止DNADNA酶酶切酶酶切l(wèi)防止發(fā)生防止發(fā)生DNADNA分子間融合；分子間融合；l保持保持DNADNA復(fù)制過(guò)程中的完整性。復(fù)制過(guò)程中的完整性。23單林娜 制作端粒端粒異染色質(zhì)異染色質(zhì)著絲粒著絲粒常染色質(zhì)常染色質(zhì)姐妹染色單體姐妹染色單體短臂短臂長(zhǎng)臂長(zhǎng)臂24單林娜 制作25單林娜 制作化學(xué)組成化學(xué)組成(1) DNA：約占約占30%，每條染色體一個(gè)雙鏈，每條染色體一個(gè)雙鏈DNA分分子。是遺傳信息的載體，也就是所謂的遺傳物質(zhì)。子。是遺傳信息的載體，也就是所謂的遺傳物質(zhì)。呈堿性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；與呈堿性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；與DNA結(jié)結(jié)合形成并維

10、持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)；合形成并維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)； 非組蛋白：非組蛋白：呈酸性，種類(lèi)和含量不穩(wěn)定；作用還呈酸性，種類(lèi)和含量不穩(wěn)定；作用還 不完全清楚，可能與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。不完全清楚，可能與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)。(3)RNA26單林娜 制作二、 染色體的結(jié)構(gòu)-染色體四級(jí)結(jié)構(gòu)模型n 貝克等(Bak al, 1977)：染色體四級(jí)結(jié)構(gòu)模型理論能夠在一定程度上解釋染色質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。核小體核小體+ +連接絲連接絲螺線體螺線體( (solenoid)solenoid)超螺線體超螺線體( (super-solenoid)super-solenoid)染色體染色體27單林娜 制作核小體鏈核小體鏈（串珠模型）：染色

11、質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體(nucleosome), 、連接絲(linker) 。每個(gè)基本單位約180-200個(gè)核苷酸對(duì)(堿基對(duì), bp-base pair)。l 核小體核小體：直徑約10nm，約合166bp。組蛋白：H2A、H2B、H3、H4四種組蛋白各兩分子的八聚體，直徑約10nm。DNA鏈：DNA雙螺旋鏈盤(pán)繞于組蛋白八聚體表面1.75圈，約合146bp.l 連接絲連接絲是長(zhǎng)5060bp的DNA，與組蛋白H1結(jié)合。染色體的一級(jí)結(jié)構(gòu)28單林娜 制作單林娜 制作29Histone octamer (組蛋白八聚體組蛋白八聚體)Top viewSide viewNucleosome coreChro

12、matin structure146bp166bp30單林娜 制作Linker DNA 10 to 100 bpaverage 55 bpNucleosome166 bpHistone H1Nucleosome repeat:Core + linker DNA200 bp“Beads on a string” structure單林娜 制作31串珠結(jié)構(gòu)串珠結(jié)構(gòu)“Beads on a string” structure+ H1+ n n32單林娜 制作染色體的二級(jí)結(jié)構(gòu) 直徑為10nm的核小體鏈經(jīng)過(guò)螺旋化，每一圈包含6個(gè)核小體，形成了外徑為30nm，內(nèi)徑10nm，螺 距 1 1 n m 的即染色體

13、的二級(jí)結(jié)構(gòu)。33單林娜 制作34單林娜 制作染色體的二級(jí)結(jié)構(gòu)http:/www.mcgill.ca/nrs/orgchro2.gif35單林娜 制作30 nm fiber(30nm in diameter)Solenoid (螺線管螺線管)36單林娜 制作染色體的三級(jí)結(jié)構(gòu)超螺線管超螺線管(supersolenoid)(supersolenoid) 螺線管再螺旋化形成直徑300nm的圓筒狀超螺線管。Nuclear matrix (核基質(zhì)核基質(zhì)) ), protein complex30 nm fiber300 nm37單林娜 制作染色體的四級(jí)結(jié)構(gòu) 超螺線管再次折疊和螺旋化，形成四級(jí)結(jié)構(gòu)染色體。單

14、林娜 制作38Mitotic chromosome at metaphaseEukaryotic chromosome structure中心粒中心粒Sister chromatid姊妹染色單體姊妹染色單體Chromatid 染色單體染色單體TelomereLoops of 30nm fiberNuclear matrix核基質(zhì)核基質(zhì)39單林娜 制作6.8:140:11000:18000:1Steps from DNA to chromosomeDNA:DNA:染色質(zhì)染色質(zhì)40單林娜 制作二、染色體的結(jié)構(gòu)41單林娜 制作寬度增加長(zhǎng)度壓縮第一級(jí)DNA核小體5倍7倍第二級(jí)核小體螺線體3倍6倍第三級(jí)

15、螺線體超螺線體13倍40倍第四級(jí)超螺線體染色體2.5-5倍5倍合計(jì)500-1000倍8400倍(8000-10000)染色體形成過(guò)程中長(zhǎng)度與寬度的變化42單林娜 制作43單林娜 制作v不同生物物種的染色體數(shù)目是生物物種的特征，相對(duì)恒定；v體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在(2n)，而配子中染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半(n)。44單林娜 制作45單林娜 制作同源染色體和非同源染色體n 體細(xì)胞中形態(tài)結(jié)構(gòu)相同、遺傳功能相似的一對(duì)染色 體 稱(chēng) 為 同 源 染 色 體同 源 染 色 體 ( h o m o l o g o u s chromosome)。兩條同源染色體分別來(lái)自生物雙親。n 形態(tài)結(jié)構(gòu)上有所不同的染色體間

16、互稱(chēng)為非同源染非同源染色體色體(non-homologous chromosome)。46單林娜 制作人染色體2n=4647單林娜 制作例如例如l 黑麥體細(xì)胞中具有黑麥體細(xì)胞中具有1414條染色體條染色體(2n=14)(2n=14)，即，即7 7對(duì)同對(duì)同源染色體；配子中則有源染色體；配子中則有7 7條染色體條染色體(n=7)(n=7)，這，這7 7條染條染色體間就互稱(chēng)為非同源染色體。色體間就互稱(chēng)為非同源染色體。l 馬蛔蟲(chóng)，馬蛔蟲(chóng)，2n=22n=2；l 瓶?jī)盒〔輰伲績(jī)盒〔輰伲?n=80012002n=800120048單林娜 制作49單林娜 制作u染色體數(shù)目一般與物種進(jìn)化程度沒(méi)有關(guān)系；但對(duì)鑒別

17、親緣關(guān)系有重要意義。如小麥屬：2n=14，28，42。其近緣屬也是7的倍數(shù)關(guān)系。染 色 體 數(shù) 目50單林娜 制作草棉草棉2n=26海島棉海島棉2n=52中棉中棉2n=26陸地棉陸地棉2n=524m4m4m4m51單林娜 制作染色體大小不同物種間染色體的大小差異很大，長(zhǎng)度的變幅為不同物種間染色體的大小差異很大，長(zhǎng)度的變幅為(0.2-50 (0.2-50 m)m)，寬度的變幅為，寬度的變幅為(0.2-2.0 (0.2-2.0 m)m)。同一物種不同染色體寬度大致相同，其染色體大小同一物種不同染色體寬度大致相同，其染色體大小主要對(duì)長(zhǎng)度而言。主要對(duì)長(zhǎng)度而言。52單林娜 制作53單林娜 制作54單林娜

18、 制作55單林娜 制作每一生物的染色體數(shù)目、大小及其形態(tài)特征都是特異的，這種特定的染色體組成稱(chēng)為染色體組型染色體組型或核型（或核型（karyotypekaryotype）。按照染色體的數(shù)目、大小和著絲粒位置、臂比、次縊痕、隨體等形態(tài)特征，對(duì)生物核內(nèi)的染色體進(jìn)行配對(duì)、分組、歸類(lèi)、編號(hào)、進(jìn)行分析的過(guò)程稱(chēng)為染色體組型分析或核型分析（染色體組型分析或核型分析（karyotypekaryotype analysisanalysis）。56單林娜 制作57單林娜 制作四、染色體組型分析l 染色體帶形分析：染色體帶形分析：通過(guò)一系列特殊的處理，使得通過(guò)一系列特殊的處理，使得螺旋化程度和收縮方式不同的染色體區(qū)

19、段發(fā)生不螺旋化程度和收縮方式不同的染色體區(qū)段發(fā)生不同的反應(yīng)，再過(guò)染色，使其呈現(xiàn)不同程度的染色同的反應(yīng)，再過(guò)染色，使其呈現(xiàn)不同程度的染色區(qū)段經(jīng)區(qū)段經(jīng)(往往是異染色質(zhì)區(qū)段被染色往往是異染色質(zhì)區(qū)段被染色)。而這些處。而這些處理 和 染 色 方 法 就 稱(chēng) 為理 和 染 色 方 法 就 稱(chēng) 為 染 色 體 分 帶 、 顯 帶染 色 體 分 帶 、 顯 帶(chromosome banding) 或或 染色體分染染色體分染(differtial staining of chromosome)。58單林娜 制作59單林娜 制作60單林娜 制作人類(lèi)染色體R帶帶型分析61單林娜 制作62單林娜 制作CCDGF

20、BAE 63單林娜 制作四、染色體組型分析四、染色體組型分析64單林娜 制作65單林娜 制作66單林娜 制作 巨型染色體巨型染色體(gaint chromosome)(gaint chromosome)多線染色體（多線染色體（polytene chromosome polytene chromosome ）燈刷染色體（燈刷染色體（lampbrush chromosome lampbrush chromosome ） B B型染色體型染色體( B chromosome)( B chromosome)67單林娜 制作五、特化染色體五、特化染色體多線染色體l 雙翅目昆蟲(chóng)(搖蚊、果蠅)的幼蟲(chóng)唾液腺、腸

21、、馬氏管等的細(xì)胞中存在的巨型染色體, 叫多線染色體多線染色體(polytene chromosome)(polytene chromosome) 。l 多線染色體產(chǎn)生于：染色單體在間期正常進(jìn)行復(fù)制，但未發(fā)生著絲粒分裂和染色單體分離，導(dǎo)致一條染色體的染色單體數(shù)目成培增長(zhǎng)。 例如在果蠅中唾腺染色體經(jīng)10-11次內(nèi)源有絲分裂可形成1024、2048條染色質(zhì)線的多線染色體. 68單林娜 制作果果 蠅蠅 中中 唾唾 腺腺 染染 色色 體體五、特化染色體多線染色體69單林娜 制作果 蠅 唾 腺 細(xì) 胞 全 套 染 色 體五、特化染色體五、特化染色體多線染色體多線染色體70單林娜 制作l燈刷染色體燈刷染色體

22、（lampbrush chromosome ）某些動(dòng)物的初級(jí)卵細(xì)胞雙線期某些動(dòng)物的初級(jí)卵細(xì)胞雙線期果蠅屬的精細(xì)胞的果蠅屬的精細(xì)胞的Y染色體染色體 可見(jiàn)可見(jiàn)植物花粉細(xì)胞的終變期植物花粉細(xì)胞的終變期l結(jié)構(gòu)：一對(duì)同源染色體之間由一個(gè)或多個(gè)交叉結(jié)構(gòu)：一對(duì)同源染色體之間由一個(gè)或多個(gè)交叉聯(lián)系起來(lái)。螺旋化的染色質(zhì)構(gòu)成燈刷染色體的聯(lián)系起來(lái)。螺旋化的染色質(zhì)構(gòu)成燈刷染色體的柱狀主體。毛狀突起是由于部分染色質(zhì)沒(méi)有螺柱狀主體。毛狀突起是由于部分染色質(zhì)沒(méi)有螺旋化，或者螺旋化的程度較低。旋化，或者螺旋化的程度較低。71單林娜 制作五、 特化染色體 燈刷染色體72單林娜 制作l 許多生物除了具有一定數(shù)目的形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的常

23、染色體外（A染色體），還有一些額外染色體。這些額外染色體又稱(chēng)為B B染色體、副染色體、染色體、副染色體、超數(shù)染色體或附加染超數(shù)染色體或附加染色體。色體。五、五、 特化染色體特化染色體 B染色體73單林娜 制作第2章 遺傳的染色體基礎(chǔ)單林娜 制作74v生物的繁殖以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ)；對(duì)多細(xì)胞生物而言，其生長(zhǎng)發(fā)育也通過(guò)細(xì)胞分裂實(shí)現(xiàn)。v體細(xì)胞分裂的方式可以分為：一、一、 無(wú)絲分裂無(wú)絲分裂(amitosis)(amitosis)二、二、 有絲分裂有絲分裂(mitosis)(mitosis)三、三、 減數(shù)分裂減數(shù)分裂(meiosis (meiosis ）第2節(jié) 細(xì)胞分裂單林娜 制作75一、 無(wú)絲分裂單林娜

24、制作76無(wú)絲分裂蛙的紅細(xì)胞植物細(xì)胞返回上一級(jí)目錄單林娜 制作771 1 細(xì)胞周期細(xì)胞周期(cell cycle)(cell cycle)2 2 有絲分裂過(guò)程有絲分裂過(guò)程3 3 有絲分裂的遺傳學(xué)意義有絲分裂的遺傳學(xué)意義4 4 有絲分裂的異?，F(xiàn)象有絲分裂的異?，F(xiàn)象 二、有絲分裂 (mitosis)返回上一級(jí)目錄單林娜 制作781 細(xì)胞周期細(xì)胞周期(cell cycle)n概念：指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從上一次分裂結(jié)束概念：指連續(xù)分裂的細(xì)胞，從上一次分裂結(jié)束時(shí)開(kāi)始到下一次分裂完成時(shí)為止，叫一個(gè)細(xì)胞時(shí)開(kāi)始到下一次分裂完成時(shí)為止，叫一個(gè)細(xì)胞周期周期(cell cycle)(cell cycle)。n一個(gè)細(xì)胞周

25、期包括兩個(gè)階段：一個(gè)細(xì)胞周期包括兩個(gè)階段：n分裂間期：大約占細(xì)胞周期的分裂間期：大約占細(xì)胞周期的90%-95%90%-95%；n分裂期：分裂期占分裂期：分裂期占5%-10%5%-10%n細(xì)胞的種類(lèi)不同，細(xì)胞周期的長(zhǎng)短也不相同。細(xì)胞的種類(lèi)不同，細(xì)胞周期的長(zhǎng)短也不相同。ABCDEF思考：思考：（1 1）上圖有幾個(gè)細(xì)胞周）上圖有幾個(gè)細(xì)胞周期？期？（2 2）分裂間期與分裂期）分裂間期與分裂期時(shí)間是否平均分配？時(shí)間是否平均分配？（3 3）觀察有絲分裂時(shí)，）觀察有絲分裂時(shí)，處于哪個(gè)時(shí)期的細(xì)胞最處于哪個(gè)時(shí)期的細(xì)胞最多？多？1 細(xì)胞周期完成完成DNADNA分子的復(fù)制和有關(guān)分子的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)的

26、合成。分裂間期大約占細(xì)胞周期的分裂間期大約占細(xì)胞周期的90%90%95%95%，是整個(gè)細(xì)胞，是整個(gè)細(xì)胞周期中極為關(guān)鍵的準(zhǔn)備階段。準(zhǔn)備了什么呢？周期中極為關(guān)鍵的準(zhǔn)備階段。準(zhǔn)備了什么呢？ 結(jié)果：結(jié)果：DNADNA分子數(shù)加倍，分子數(shù)加倍，染色單體（表現(xiàn)為染色質(zhì)的染色單體（表現(xiàn)為染色質(zhì)的形態(tài)）形成。形態(tài)）形成。（1）細(xì)胞分裂間期前期1、核膜消失，核仁解體2、形成紡錘體3、染色質(zhì)染色體中期后期末期1、染色體形態(tài)最固定，數(shù)目最清晰2、染色體的著絲點(diǎn)整齊排在赤道板上1、著絲點(diǎn)分裂，姐妹染色單體分開(kāi)，變成兩條染色體2、染色體平均分配到細(xì)胞兩極1、染色體染色質(zhì)2、紡錘體消失3、核膜、核仁出現(xiàn)，形成兩個(gè)細(xì)胞核4、

27、出現(xiàn)細(xì)胞板，形成細(xì)胞壁分裂期DNA染色體染色單體848848808404單林娜 制作82分裂期特征記憶順口溜：?jiǎn)瘟帜?制作83單林娜 制作85（體細(xì)胞中染色體數(shù)為2N，即2N4）動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂單林娜 制作86O4N2N間期前期 中期后期 末期時(shí)期O4N2N間期前期 中期后期 末期時(shí)期O4N2N間期前期 中期后期 末期時(shí)期O4N2N間期前期 中期后期 末期時(shí)期O4N2N間期前期 中期后期 末期時(shí)期用坐標(biāo)圖示染色體、DNA分子、姐妹染色單體在有絲分裂各時(shí)期數(shù)量的變化O4N2N間期前期 中期后期 末期時(shí)期單林娜 制作89復(fù)制“濃縮”排列分裂平分 單林娜 制作90有絲分裂過(guò)程有絲分裂過(guò)程單林娜 制

28、作91有 絲 分 裂 過(guò) 程單林娜 制作92動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的模式圖動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的模式圖單林娜 制作93染色體的形態(tài)變化周期染色體的形態(tài)變化周期單林娜 制作943 有絲分裂的遺傳學(xué)意義n有絲分裂的重要特征：n復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，分裂結(jié)果是染色體平均復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，分裂結(jié)果是染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。n有絲分裂的意義：n通過(guò)細(xì)胞分裂，使子代細(xì)胞獲得與親代細(xì)胞相同的通過(guò)細(xì)胞分裂，使子代細(xì)胞獲得與親代細(xì)胞相同的核遺傳物質(zhì)，從而保證了親代與子代之間遺傳物質(zhì)核遺傳物質(zhì)，從而保證了親代與子代之間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性。的穩(wěn)定性。單林娜 制作95內(nèi)源有絲分裂的三種情況：l多

29、核細(xì)胞多核細(xì)胞(multinucleate cell, polykaryo-cyte)(multinucleate cell, polykaryo-cyte)l核內(nèi)有絲分裂核內(nèi)有絲分裂(endomitosis)(endomitosis)：l多線染色體多線染色體(polytene chromosome)(polytene chromosome)4 有絲分裂的異?，F(xiàn)象 內(nèi)源有絲分裂單林娜 制作96三 、減數(shù)分裂(meiosis)l減數(shù)分裂是性母細(xì)胞成熟時(shí)，配子形成過(guò)程中所發(fā)生減數(shù)分裂是性母細(xì)胞成熟時(shí)，配子形成過(guò)程中所發(fā)生的一種特殊的有絲分裂，又稱(chēng)的一種特殊的有絲分裂，又稱(chēng)成熟分裂成熟分裂(matu

30、ration (maturation division)division)。其結(jié)果是產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的性細(xì)胞，。其結(jié)果是產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的性細(xì)胞，所以稱(chēng)為所以稱(chēng)為減數(shù)分裂減數(shù)分裂(meiosis)(meiosis) 。單林娜 制作97減數(shù)分裂的特殊性表現(xiàn)在：l具有一定的具有一定的時(shí)間性和空間性：時(shí)間性和空間性：生物個(gè)體性成熟后，生物個(gè)體性成熟后，動(dòng)物性腺和植物造孢組織細(xì)胞中進(jìn)行。動(dòng)物性腺和植物造孢組織細(xì)胞中進(jìn)行。l遺傳物質(zhì)復(fù)制一次，連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)遺傳物質(zhì)復(fù)制一次，連續(xù)分裂兩次，導(dǎo)致染色體數(shù)目減半目減半( (同源染色體分離同源染色體分離) )。l同源染色體同源染色體在第一次分裂前

31、期在第一次分裂前期( (前期前期I I，PI)PI)相互配相互配對(duì)對(duì)(paring)(paring)，也稱(chēng)為也稱(chēng)為聯(lián)會(huì)聯(lián)會(huì)(synapsis)(synapsis)；并且在同源并且在同源染色體間發(fā)生片段的染色體間發(fā)生片段的交換交換。單林娜 制作9899單林娜 制作100單林娜 制作101單林娜 制作102單林娜 制作n在聯(lián)會(huì)的過(guò)程中，配對(duì)的同源染色體之間形成了在聯(lián)會(huì)的過(guò)程中，配對(duì)的同源染色體之間形成了一 種 蛋 白 質(zhì) 的 復(fù) 合 物 ， 稱(chēng) 為一 種 蛋 白 質(zhì) 的 復(fù) 合 物 ， 稱(chēng) 為 聯(lián) 會(huì) 復(fù) 合 體聯(lián) 會(huì) 復(fù) 合 體（synaptonemal complex）。n聯(lián) 會(huì) 的 結(jié) 果

32、， 每 對(duì) 染 色 體 形 成 一 個(gè)聯(lián) 會(huì) 的 結(jié) 果 ， 每 對(duì) 染 色 體 形 成 一 個(gè) 二 價(jià) 體二 價(jià) 體(bivalent)，如，如n對(duì)染色體的細(xì)胞中形成對(duì)染色體的細(xì)胞中形成n個(gè)二價(jià)體個(gè)二價(jià)體（人形成（人形成23個(gè)二價(jià)體）。個(gè)二價(jià)體）。 n同源染色體發(fā)生配對(duì)相互靠攏，同源染色體發(fā)生配對(duì)相互靠攏，相 配 成 對(duì) 的 過(guò) 程 稱(chēng)相 配 成 對(duì) 的 過(guò) 程 稱(chēng) 聯(lián) 會(huì)聯(lián) 會(huì)（synapsis）。）。103單林娜 制作104單林娜 制作b. b. 非姐妹染色單體之間發(fā)生非姐妹染色單體之間發(fā)生片段的交換，這種非姐妹片段的交換，這種非姐妹染色單體之間發(fā)生的局部染色單體之間發(fā)生的局部交換稱(chēng)為交

33、換稱(chēng)為互換。互換。105單林娜 制作106單林娜 制作 交叉的存在表明同源染色體的非姐妹染色單體的交換，非交叉的存在表明同源染色體的非姐妹染色單體的交換，非姐妹染色單體上往往有一點(diǎn)或多點(diǎn)發(fā)生交叉，交叉的存在姐妹染色單體上往往有一點(diǎn)或多點(diǎn)發(fā)生交叉，交叉的存在表明該處已互換了片段。表明該處已互換了片段。a.a.染色體進(jìn)一步螺旋化而縮短。染色體進(jìn)一步螺旋化而縮短。b.b.同源染色體之間的聯(lián)會(huì)復(fù)合體解同源染色體之間的聯(lián)會(huì)復(fù)合體解體，同源染色體開(kāi)始分離。同源體，同源染色體開(kāi)始分離。同源染色體的非姐妹染色單體相互排染色體的非姐妹染色單體相互排斥趨向分離，使互換后的染色體斥趨向分離，使互換后的染色體之間出現(xiàn)

34、之間出現(xiàn)交叉（交叉（chiasmachiasma）。）。107單林娜 制作 a. a. 染色體變得最短粗染色體變得最短粗 b. b. 交叉漸移至兩端交叉漸移至兩端 非姐妹染色單體的交叉非姐妹染色單體的交叉隨時(shí)間的推移向末端移動(dòng)，隨時(shí)間的推移向末端移動(dòng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為這種現(xiàn)象稱(chēng)為交叉端化交叉端化。 c. c. 核仁核膜消失。核仁核膜消失。細(xì)線期P1偶線期P2雙線期P4粗線期P3終變期P5細(xì)線期P1偶線期P2雙線期P4粗線期P3終變期P5單林娜 制作110LeptoteneZygotenePachyteneDiploteneDiakinesisInitiationAssimilationResolu

35、tion111單林娜 制作112單林娜 制作113單林娜 制作單林娜 制作114表2 減數(shù)第一次分裂染色體、DNA的數(shù)目變化前期I中期I后期I 末期I染色體數(shù)染色體數(shù)2N=42N=42N=4N=2DNA量量4c4c4c2c著絲粒數(shù)著絲粒數(shù)4442115單林娜 制作116單林娜 制作3.中期：各染色體排列在細(xì)胞中央的赤道板上，形成紡錘體。4.后期：著絲點(diǎn)縱裂，姐妹染色單體分開(kāi)，并分別移向兩極，形成兩條染色體。二分體單分體(monad)117單林娜 制作5.末期：染色體移到兩極并解螺旋化，核膜核仁出現(xiàn)，胞質(zhì)分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞，每個(gè)細(xì)胞含有n條染色體。通過(guò)減數(shù)分裂，所形成的精細(xì)胞或卵的染色體數(shù)目由

36、2n減為n。118單林娜 制作119單林娜 制作120單林娜 制作前期前期中期中期后期后期 末期末期染色體數(shù)染色體數(shù)N=2N=2N=2N=22N=42N=4N=2N=2DNADNA量量2c2c2c2c2c2cc c著絲粒數(shù)著絲粒數(shù)2 22 24 42 2121單林娜 制作122單林娜 制作123單林娜 制作124單林娜 制作間期前期I(細(xì)線期)前期I(偶線期)前期I(粗線期)前期I(雙線期)前期I(終變期)中期 I后期 I末期 I間期前期 II中期 II后期 II末期 II125單林娜 制作126單林娜 制作127單林娜 制作128單林娜 制作129單林娜 制作130單林娜 制作131單林娜

37、制作132單林娜 制作單林娜 制作133黑麥花粉母細(xì)胞的減數(shù)分裂黑麥花粉母細(xì)胞的減數(shù)分裂單林娜 制作134動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂的模式圖動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂的模式圖I單林娜 制作135Meiosis染色體數(shù)目變化 2n 2n 2n 2n 2n nDNA數(shù)目變化 4c 4c 4c 4c 4c 2c表表3 3 減數(shù)第一次分裂染色體行為及染色體、減數(shù)第一次分裂染色體行為及染色體、DNADNA的數(shù)目變化的數(shù)目變化單林娜 制作136Meiosis染色體數(shù)目變化 n n 2n nDNA數(shù)目變化 2c 2c 2c c表表4 4 減數(shù)第二次分裂染色體行為及染色體、減數(shù)第二次分裂染色體行為及染色體、DNADNA的數(shù)目變化

38、的數(shù)目變化單林娜 制作137減數(shù)分裂過(guò)程中幾個(gè)規(guī)律性變化曲線圖減數(shù)分裂過(guò)程中幾個(gè)規(guī)律性變化曲線圖時(shí)期2n/2c4n/4c染色體數(shù)DNA分子數(shù)MeiosisMeiosisn/c單林娜 制作138有絲分裂與減數(shù)分裂比較有絲分裂與減數(shù)分裂比較139單林娜 制作單林娜 制作140第3節(jié) 配子的形成和受精一、雌雄配子的形成二、受精三、直感現(xiàn)象四、無(wú)融合生殖一、雌雄配子的形成一、雌雄配子的形成動(dòng)物動(dòng)物單林娜 制作142精子卵細(xì)胞極體（退化）卵原細(xì)胞精原細(xì)胞一、雌雄配子的形成一、雌雄配子的形成植物植物胚囊1卵細(xì)胞(n)2極核(n)2助細(xì)胞(n)3反足細(xì)胞(n)花粉粒2精細(xì)胞1營(yíng)養(yǎng)核大孢子母細(xì)胞小孢子母細(xì)胞減

39、數(shù)分裂孢子有絲分裂大孢子小孢子2n2nn胚囊1卵細(xì)胞(n)2極核(n)2助細(xì)胞(n)3反足細(xì)胞(n)nnnn反足細(xì)胞(n)極核(n)+ 精子 種胚+ 精子 胚乳原細(xì)胞單林娜 制作145二、受精(fertilization)（一）植物受精（一）植物受精被 子 植 物 的 受 精 過(guò) 程 稱(chēng) 為被 子 植 物 的 受 精 過(guò) 程 稱(chēng) 為雙 受 精雙 受 精 ( d o u b l e ( d o u b l e fertilization)fertilization)。l花粉管內(nèi)兩個(gè)精核進(jìn)入胚囊，其中：花粉管內(nèi)兩個(gè)精核進(jìn)入胚囊，其中：-一個(gè)精核(n)與卵細(xì)胞(n)受精結(jié)合形成合子(2n)將來(lái)發(fā)育成

40、胚；-另一個(gè)精核(n)與兩個(gè)極核(n+n)受精結(jié)合為胚乳核(3n)，將來(lái)發(fā)育成胚乳。單林娜 制作146單林娜 制作147子葉胚根雌蕊子房花藥卵孔胚乳單林娜 制作148部位部位染色體數(shù)染色體數(shù)前體前體來(lái)源來(lái)源胚胚2n2n合子合子受精產(chǎn)物受精產(chǎn)物胚乳胚乳3n3n胚乳核胚乳核受精產(chǎn)物受精產(chǎn)物種皮種皮2n2n珠被珠被母本組織母本組織果皮果皮2n2n子房壁子房壁母本組織母本組織被子植物種子、果實(shí)各部分的遺傳來(lái)源被子植物種子、果實(shí)各部分的遺傳來(lái)源單林娜 制作149（二）動(dòng)物受精n動(dòng)物受精在細(xì)胞水平上，受精過(guò)程包括動(dòng)物受精在細(xì)胞水平上，受精過(guò)程包括卵子激卵子激活、調(diào)整和兩性原核融合活、調(diào)整和兩性原核融合3

41、3個(gè)主要階段。個(gè)主要階段。n激活可視為個(gè)體發(fā)育的起點(diǎn)，主要表現(xiàn)為卵質(zhì)膜通透性的改變，皮質(zhì)顆粒外排，受精膜形成等；n調(diào)整發(fā)生在激活之后，是確保受精卵正常分裂所必需的卵內(nèi)的先行變化；n兩性原核融合起保證雙親遺傳的作用，并恢復(fù)雙倍體，受精不僅啟動(dòng)DNA的復(fù)制，而且激活卵內(nèi)的mRNA、rRNA等遺傳信息，合成出胚胎發(fā)育所需要的蛋白質(zhì)。 精子與卵子的結(jié)合過(guò)程精子與卵子的結(jié)合過(guò)程 單林娜 制作151n細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能n原核細(xì)胞；原核細(xì)胞；n真核細(xì)胞：植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞。真核細(xì)胞：植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞。n染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目和數(shù)目n 形態(tài)形態(tài): : 重要性、形態(tài)、類(lèi)別、編

42、號(hào)重要性、形態(tài)、類(lèi)別、編號(hào)n 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：n 大小和數(shù)目等大小和數(shù)目等n 染色體組型及組型分析染色體組型及組型分析單林娜 制作152n細(xì)胞的有絲分裂細(xì)胞的有絲分裂n細(xì)胞周期；細(xì)胞周期；n有絲分裂過(guò)程。有絲分裂過(guò)程。n細(xì)胞的減數(shù)分裂細(xì)胞的減數(shù)分裂n概念、特點(diǎn)和意義概念、特點(diǎn)和意義n減數(shù)分裂的過(guò)程減數(shù)分裂的過(guò)程n配子的形成和受精配子的形成和受精n動(dòng)植物雌雄配子的形成動(dòng)植物雌雄配子的形成單林娜 制作153補(bǔ)充1.名詞解釋?zhuān)和慈旧w、二價(jià)體、四分體、二分體、單分體、聯(lián)會(huì)、聯(lián)會(huì)復(fù)合體n葉、根、胚、胚乳、大孢子母細(xì)胞、卵細(xì)胞、反足細(xì)胞、花藥壁、營(yíng)養(yǎng)核、精核n答：20、20、20、30、20、10、10、20、10、10習(xí) 題單林娜 制作155A B CA B C有絲分裂前期有絲分裂前期減減前期前期減減前期前期3.3.練習(xí)：判斷上圖各屬于何種分裂？哪個(gè)時(shí)期？練習(xí)：判斷上圖各屬于何種分裂？哪個(gè)時(shí)期？單林娜 制作156D E FD E F有絲分裂中期有絲分裂中期減減中期中期減減中期中期單林娜 制作157G H