遺傳學 遺傳細胞學基礎

1、關于遺傳學 遺傳的細胞學基礎第一張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月本章內容細胞結構及遺傳物質的分布染色體細胞分裂第二張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月大腸桿菌霍亂菌第三張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月淋病球菌肉毒梭菌第四張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月草履蟲眼蟲第五張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月神經細胞鐘型蟲第六張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞的一般結構真核細胞的結構細胞內遺傳物質分布細胞質遺傳體系細胞核遺傳體系2.1細胞結構及遺傳物質的分布第七張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1 細胞結構及遺傳物質的分布 細胞的一般結

2、構原核細胞(prokaryotic cell)第八張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.1 細胞結構及遺傳物質的分布動物細胞植物細胞第九張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月真核細胞的結構細胞膜（cell membrane或plasma membrane）使細胞成為具有一定形態(tài)結構的單位，借以調節(jié)和維持細胞內微小環(huán)境的相對穩(wěn)定性。選擇性物質運輸，伴隨著能量的傳遞 激素作用、酶促反應細胞識別、電子傳遞第十張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月真核細胞的結構細胞質（cytoplasm）指質膜以內細胞核以外的膠體物質，內含許多蛋白質、脂肪等物質，以及各種細胞器。線粒體、葉綠體內質網高

3、爾基體核糖體溶酶體中心體第十一張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月真核細胞的結構細胞核（nucleus）主要是由核膜、染色質、核仁和核骨架構成一般細胞一個細胞核，但是也有多個細胞核的細胞，如骨骼肌細胞遺傳物質儲存和復制的場所第十二張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月原核細胞與真核細胞的比較第十三張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞內遺傳物質的分布主要在染色體上部分在細胞質內細胞核遺傳胞質遺傳生物的遺傳第十四張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞質遺傳體系線粒體(mitochondrion)細胞的“動力工廠”（power house）半自主性細胞器，有DNA和RNA

4、葉綠體（chloroplast）植物“光合作用”的場所有DNA，半自主性的細胞器第十五張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞核遺傳體系 核膜（nuclear membrane） 核仁 (nucleolus) 核基質 (nuclear matrix) 染色質 (chromatin)第十六張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月細胞核遺傳體系核仁（Nucleolus）由纖維區(qū)和顆粒區(qū)構成 ，與RNA的合成、加工和核糖體單位的裝配有關核仁組織區(qū)(nucleolar zone )：細胞周期中形成核仁的染色質的特定部位-核仁組織者（nucleolar organizer）核糖體RNA基因所在的

5、區(qū)域，其精細結構呈燈刷狀。能夠合成核糖體的28S、18S和5.8S rRNA第十七張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月染色質（Chromatin）指間期細胞核內由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的線性復合結構，因其易被堿性染料染色而得名。常染色質（euchromatin）: 指在細胞間期呈松散狀，染色較淺而且具有轉錄活性的染色質。異染色質(heterochromatin)：指在細胞間期呈凝縮狀態(tài)，而且染色較深，很少進行轉錄的染色質。染色質與染色體？第十八張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月染色體的形態(tài)染色體的組成染色體的結構染色體的數(shù)目染色體的分類核型和核型分析2.2 染色

6、體第十九張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1.著絲粒/主縊痕中期染色體由兩條姊妹染色單體組成，兩條姊妹染色單體通過著絲粒相連，著絲粒處凹陷縮窄，因此也稱為主縊痕（primary constriction）。著絲粒將染色體分為長短相等或不相等的兩個臂，短臂（short arm， p），長臂（long arm，q）。長臂著絲粒短臂次縊痕隨體2.2.1 染色體的形態(tài)第二十張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十一張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 著絲點（kinetochore）和著絲粒（centromere）著絲點：指著絲粒的兩側各有一個蛋白質構成的三層的盤狀 或球狀結構，

7、它與紡錘絲微管相接觸。著絲粒：指中期染色單體相互聯(lián)系在一起的特殊部位。第二十二張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.次縊痕（secondary constriction）在有些中期染色體的短臂上可見凹陷縮窄區(qū)，稱為次縊痕次縊痕含有rDNA基因，能合成rRNA,是負責組織核仁的區(qū)域。次縊痕與核仁組織區(qū)幾乎可作同義詞，只是在使用上有差別。通常在對染色體一般形態(tài)描述時用次縊痕（指有這樣一種結構），而在討論其功能時常用核仁組織區(qū)，表示次縊痕具有組成核仁的特殊功能。 2.2.1 染色體的形態(tài)第二十三張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1 染色體的形態(tài)3. 隨體（Satellite）

8、隨體是指次縊痕區(qū)至染色體末端的部分，有如染色體的小衛(wèi)星。隨體主要由異染色質組成，是高度重復的DNA序列。 隨體是識別染色體的主要特征之一。 第二十四張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1 染色體的形態(tài)4.端粒(Telomere)端粒指染色體的自然末端。不一定有明確的形態(tài)特征，對染色體起封口作用，使DNA序列終止。 端粒是染色體不可缺少的組成部分。保持了染色體的遺傳上的獨立性，無端粒的染色體與其它無端粒染色體連接起來，造成后期染色體的缺失或重復。 第二十五張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月端粒與衰老有關古人已對衰老頗有感觸：“白發(fā)三千丈,緣愁似個長。不知明鏡里，何處得秋霜”

9、。一千多年過去了，多少的感嘆，多少的無耐，人，總無法了解衰老的真諦！第二十六張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月1938年，Muller發(fā)現(xiàn)了端粒（Telomere） 細胞衰老是細胞生命活動的必然規(guī)律，Hayflick等指出：細胞，至少是培養(yǎng)的細胞，不是不死的，而是有一定的壽命的；它們的增殖能力不是無限的，而是有一定的極限。這就是著名的“Hayflick極限”。端粒與衰老有關第二十七張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月Hayflick等還發(fā)現(xiàn)，細胞的增殖能力與供體的年齡有關。如從胎兒肺得到的成纖維細胞可在體外條件下傳代50次，而從成人肺得到的成纖維細胞只能傳代20次，與成人細胞的端

10、粒長度小于胎兒細胞的端粒長度有關。 端粒與衰老有關第二十八張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月端粒與衰老有關 比較長的端粒就意味著長壽嗎？ 猶他大學的遺傳學家Richard Cawthon及其同事檢查了143名老年男女的端粒長度。 研究表明，那些端粒短于平均長度的實驗參與者比那些端粒較長的參與者早死到年，而且死于心臟病的幾率比后者高倍多。端粒最短的參與者（即正常的）死于傳染病的幾率比那些端粒較長的人高倍多。 男性端粒長度縮短略快于女性！第二十九張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月端粒與衰老有關 降低身體的新陳代謝速率，少吃少飲。如一盞油燈，火焰小，點得長，火焰大，點得短。這與Hay

11、flick極限和端粒長度均有關聯(lián)。代謝率高，細胞分裂次數(shù)增多，端?？s短，壽命也短了。用藥物刺激體內的干細胞，彌補衰老損耗細胞。 用什么方法能獲得延緩端?？s短從而達到延緩衰老的效果？ 端粒酶新研究方向！第三十張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月端粒酶（Telomerase）基本的核蛋白逆轉錄酶，可將端粒DNA加至真核細胞染色體末端。能延長縮短的端粒，增強體外細胞的增殖能力只有在造血細胞、干細胞、生殖細胞和癌細胞中具有活性.第三十一張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.1 染色體形態(tài)姐妹染色單體（sister chromatid)著絲粒（centromere)堿性染料著色淺主縊痕

12、（primary constriction)連接兩個染色單體長臂(q)、短臂（p)次縊痕（secondary constriction)染色體上其他淺染縊縮部位鑒定染色體的標記（位置、數(shù)目和大?。┲z粒次縊痕長臂短臂第三十二張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月中著絲粒染色體近中著絲粒染色體近端著絲粒染色體端著絲粒染色體著絲粒次縊痕隨體染色體的分類第三十三張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十四張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.2 染色體的組成染色體物質組成DNA

13、1 組蛋白 1非組蛋白 0.051 RNA 0.05第三十七張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 染色體的結構核小體螺線管超螺線管染色體第三十八張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 染色體的結構(1) 核小體(nucleosome) 140bpDNA，一個組蛋白八聚體，一分子的組蛋白質H1?，F(xiàn)在把包括H1在內的核小體稱為染色小體(chromatosome)。這種由核小體串聯(lián)的11nm的染色質纖維稱為核絲，染色質的初級結構。第三十九張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 染色體的結構(2)螺線管(Solenoid) 由核小體的長鏈進一步螺旋纏繞形成直

14、徑約30nm左右的染色質纖維，即螺線管，為染色質的二級結構。第四十張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 染色體的結構(3)超螺線管（supersolenoid） 30nm的染色線（螺線管）進一步壓縮形成400nm染色線，稱為超螺線管。超螺線管可以看作是染色質的第三級結構。第四十一張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.3 染色體的結構(4)染色體（chromosome） 超螺線管再次折迭和纏繞形成染色體。由DNA到核小體30nm染色質纖維幾乎都公認是按螺旋方式縮集的，染色體的最高層次結構是由300nm左右的染色線以螺旋方式縮集的，這四個等級的演變都是通過螺旋化實現(xiàn)的，

15、因此稱之為多級螺旋模型（multiple coiling model）。第四十二張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月染色體組裝示意圖染色體組裝 雙鏈DNA 核小體 螺線管 超螺線管 染色體7倍6倍40倍5倍約10000倍第四十三張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.4 染色體的數(shù)目同一物種的染色體數(shù)目是恒定的，不同物種間染色體數(shù)目差異很大，染色體數(shù)目的多少不反映物種進化的程度不同組織的細胞,染色體長度可能有很大差異常見物種的染色體數(shù)目，人（46） 豬（38） 雞（78）第四十四張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月 一些動物的染色體數(shù)目物種名稱 染色體數(shù)目（2n） 物種名

16、稱 染色體數(shù)目（2n）豬（Sus scrofa） 38 貓（Felis catus） 38馬（Equus caballus） 64 驢（E. asinus） 62黃牛（Bos taurus） 60 水牛（Bobalus buffelus） 48綿羊（Ovia aries） 54 山羊（Capra hircus ） 60鴨（Anao platyrhyrcha） 80 雞（Gallus domesticas） 78小(白)鼠（Mus musculus）40 大家鼠（Rattus norvegicus）42豚鼠（Cavia cobaya） 64 兔（Oryctolagus cuniculus） 44

17、獼猴（Macaca mulatta） 42 人類（Homo sapiens） 46第四十五張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月2.2.5 染色體的分類染色體根據(jù)分類的標準不同分為：1. 同源染色體和非同源染色體2. 常染色體和性染色體3. A染色體和B染色體第四十六張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月同源染色體生物的染色體在體細胞內通常是成對存在的，即形態(tài)、結構、功能相似的染色體都有2條，它們稱為同源染色體（homologous chromosome）形態(tài)、結構、功能彼此不同的染色體稱為非同源染色體（non-homologous chromosome）第四十七張，PPT共五十三頁，

18、創(chuàng)作于2022年6月A-B染色體許多生物的細胞除具有正常數(shù)目的染色體外，還會出現(xiàn)額外的染色體，通常我們把正常數(shù)目的染色體稱為A染色體，而把額外的染色體統(tǒng)稱為B染色體。第四十八張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月染色體數(shù)目和大小直徑：0.2-0.3m長度：0.525m植物染色體動物染色體單子葉植物雙子葉植物不同組織的細胞,染色體長度可能有很大差異 如：果蠅外界環(huán)境條件對染色體大小也有一定影響第四十九張，PPT共五十三頁，創(chuàng)作于2022年6月特異染色體巨大染色體(giant chromosome)多線染色體(poletene chromosome) 一種纜狀的巨大染色體，見于有些生物生命周期的某些階段里的某些細胞中。由核內有絲分裂產生的多股染色單體平行排列而成。第五十張，PPT共