遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

第一節(jié)遺傳物質(zhì)的分布細(xì)胞核遺傳體系

細(xì)胞質(zhì)遺傳體系

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)一、細(xì)胞核遺傳體系細(xì)胞中絕大部分遺傳信息貯存在細(xì)胞核內(nèi)，基因的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程都在細(xì)胞核中進行，因而它是細(xì)胞遺傳和代謝活動的調(diào)控中心。在細(xì)胞核的核液中分散著染色質(zhì)（chromatin）或染色體。染色質(zhì)又稱為染色質(zhì)線（chromatinfiber），是生物個體遺傳基因的載體，是由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的線性復(fù)合結(jié)構(gòu)，核DNA含有該生物主要的遺傳信息。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)二、細(xì)胞質(zhì)遺傳體系

線粒體內(nèi)的遺傳物質(zhì):在線粒體的基質(zhì)中含有DNA、RNA和核糖體，具有獨立合成蛋白質(zhì)的能力。葉綠體內(nèi)的遺傳物質(zhì):在葉綠體的基質(zhì)中含有DNA、RNA、核糖體、RuBP羧化酶和一些代謝活性物質(zhì)等。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)線粒體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)線粒體DNA遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)葉綠體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)葉綠體DNA遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)生物體遺傳物質(zhì)的分布遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳物質(zhì)的分布小結(jié)在生物細(xì)胞中，存在著細(xì)胞核遺傳體系和細(xì)胞質(zhì)遺傳體系，他們都含有生物生長發(fā)育所必需的遺傳信息，它們是兩個功能上相對獨立而又密切相關(guān)的部分。但是，由于生物的遺傳物質(zhì)主要集中在細(xì)胞核內(nèi)的染色質(zhì)中，生物的絕大部分性狀都是由核內(nèi)基因決定的，因此核遺傳體系在生物發(fā)育和遺傳過程中始終處于主導(dǎo)地位。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

第二節(jié)遺傳物質(zhì)載體-染色體

一、染色體的形態(tài)特征和類型

二、染色體的結(jié)構(gòu)

三、染色體的數(shù)目

四、染色體核型和核型分析

五、特化染色體

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)一、染色體的形態(tài)特征和類型

1.染色體的形態(tài)

2.染色體的大小

3.染色體的類型

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)1.染色體的形態(tài)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)2.染色體的大小性染色體生物染色體大小差異很大：*真核生物的染色體遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原核生物的染色體。*大多數(shù)動物染色體較大。*植物中禾本科植物染色體普遍較大。*木本植物染色體較小。*有些生物個體染色體大小差異很大。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)黑麥根尖細(xì)胞有絲分裂中期染色體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)人的染色體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)人類的染色體組遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)3.染色體的類型后期染色體示意圖

1.“V”形染色體2.“L”形染色體3.棒狀染色體4.粒狀染色體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)人類第1、5、13條染色體：中間著絲粒染色體（1）；近端著絲粒染色體（5）；端著絲粒染色體（13）。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)二、染色體的結(jié)構(gòu)

1.染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)2.染色體的結(jié)構(gòu)兩個概念：染色質(zhì)（細(xì)胞分裂間期）

染色體（細(xì)胞分裂期）遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

電子顯微鏡下的染色質(zhì)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)核小體呈念珠狀排列（電子顯微鏡觀察結(jié)果）遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的核小體模式圖遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)核小體的結(jié)構(gòu)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)電子顯微鏡下觀察到的30nm螺旋管遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)常染色質(zhì)（euchromatin）

常染色質(zhì)：對堿性染料著色淺且著色均勻、螺旋化程度低、處于較為伸展?fàn)顟B(tài)的染色質(zhì)為常染色質(zhì)，是構(gòu)成染色體DNA的主體。主要是單一序列DNA和中度重復(fù)序列DNA，其基因具有轉(zhuǎn)錄和翻譯的功能，是活性區(qū)域。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)異染色質(zhì)（heterochromatin）

異染色質(zhì)：對堿性染料著色深、螺旋化程度較高、處于凝集狀態(tài)的染色質(zhì)為異染色質(zhì)。異染色質(zhì)一般不編碼蛋白質(zhì)，是惰性區(qū)域，只對維持染色體結(jié)構(gòu)的完整性起作用。異染色質(zhì)又可分為結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)和兼性異染色質(zhì)。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)（constitutiveheterochromatin）

結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)就是通常指的異染色質(zhì)，它是一種永久性異染色質(zhì)，在染色體上的位置和大小都較恒定，常出現(xiàn)在端粒、次縊痕、著絲粒附近或染色體臂內(nèi)某些節(jié)段處。在細(xì)胞周期中，除復(fù)制階段以外均處于螺旋化狀態(tài)，染色很深，主要由相對簡單、高度重復(fù)的DNA序列構(gòu)成，比常染色質(zhì)具有較高比例的G、C堿基。結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)可以構(gòu)成染色體的一部分，也可以組成整條染色體，例如果蠅的Y染色體和第4染色體（點狀染色體），幾乎完全由結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)組成。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)兼性異染色質(zhì)（facultativeheterochromatin）

兼性異染色質(zhì)，又稱X性染色質(zhì)，它起源于常染色質(zhì)，具有常染色質(zhì)的全部特點和功能，其復(fù)制時間、染色特征與常染色質(zhì)相同。但在特殊情況下，在個體發(fā)育的特定階段，它可以轉(zhuǎn)變成異染色質(zhì)，一旦發(fā)生這種轉(zhuǎn)變，則獲得了異染色質(zhì)的屬性，如發(fā)生異固縮、遲復(fù)制、原有的基因失活等變化。例如，在哺乳動物和人類胚胎發(fā)育早期的雌性體細(xì)胞的兩條X染色體中的任一條出現(xiàn)異染色質(zhì)化現(xiàn)象，就稱為X染色體失活，這條失活的X染色體就屬于兼性異染色質(zhì)。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)異固縮（heteropycnosis）

根據(jù)電鏡觀察，常染色質(zhì)和異染色質(zhì)在結(jié)構(gòu)上是連續(xù)的。在同一條染色體上既有常染色質(zhì)又有異染色質(zhì)，或者說既有染色淺的區(qū)域（解螺旋而呈松散狀態(tài)）又有染色深的區(qū)域（高度螺旋化而呈緊密卷縮狀態(tài)），這種差異表現(xiàn)稱為異固縮現(xiàn)象。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)染色體（chromosome）是指在細(xì)胞分裂期出現(xiàn)的一種能被堿性染料強烈染色，并具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征的復(fù)合物質(zhì)。染色體與細(xì)胞間期細(xì)胞核中的染色質(zhì)的組成成分是一致的，二者是同一復(fù)合物在細(xì)胞周期的不同時期所表現(xiàn)出來的不同存在形式。關(guān)于染色質(zhì)如何進一步螺旋化形成染色體，人們曾提出不同的模型。目前被認(rèn)為比較合理的是Bak（1977）等人提出的四級結(jié)構(gòu)模型。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)從DNA到染色體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)由染色質(zhì)到染色體的四級結(jié)構(gòu)模型

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)按照這個模型，核小體組成的串珠式染色質(zhì)線是染色體的一級結(jié)構(gòu)。直徑為10nm的染色質(zhì)線過螺旋化，每一圈包含6個核小體，形成了外徑30nm，內(nèi)徑10nm，螺距11nm的螺線體（solenoid），這是染色體的二級結(jié)構(gòu)。螺線體再螺旋化，形成直徑為400nm的圓筒狀超螺線體（supersolenoid），這是染色體的三級結(jié)構(gòu)。超螺線體再次折疊盤繞和螺旋化，形成直徑約1um的染色體。在這一過程中，DNA分子的長度經(jīng)過一、二、三和四級結(jié)構(gòu)分別被壓縮了7倍、6倍、40倍和5倍，則DNA分子的長度總的被壓縮了7×6×40×5=8400倍。所以，經(jīng)過4次壓縮后，染色體中的DNA雙鏈分子最初的長度大致被壓縮了8000～10000倍。例如，人最長的一條染色體，其DNA分子伸展時長85mm，um，長度為10um，長度大約縮短了8500倍。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

我們常說的染色體是指真核生物的染色體，一般的：1.生物個體的染色體具有一定的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。

2.每種生物的染色體數(shù)目是穩(wěn)定的。

3.高等生物的染色體在體細(xì)胞是成雙存在的，在性細(xì)胞是成單存在的，在被子植物的胚乳細(xì)胞是成仨存在的。

4.低等生物的染色體是成單存在的。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)三、染色體的數(shù)目

各種生物的染色體不僅形態(tài)結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的，而且數(shù)目也是恒定的。同一物種，每個個體的染色體數(shù)目是相同的，不同的物種之間染色體的數(shù)目差異很大，少的只有一對，多的可達(dá)數(shù)百對。但染色體數(shù)目的多少與該物種的進化程度一般并無關(guān)系。染色體的數(shù)目和形態(tài)特征對于鑒定系統(tǒng)發(fā)育過程中物種的親緣關(guān)系，特別是對于近緣物種的分類，具有重要的意義。通常用2n代表生物的體細(xì)胞染色體數(shù)目，n代表性細(xì)胞染色體數(shù)目。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

同源染色體：

高等植物的細(xì)胞遺傳學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，高等生物體細(xì)胞中的染色體一般是成對存在的，成對存在的染色體的每對染色體都具有相同的形態(tài)和結(jié)構(gòu)，因此:

遺傳學(xué)把生物體細(xì)胞中形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同的一對染色體叫同源染色體。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)非同源染色體：

但生物體細(xì)胞中的染色體，不僅是一對，而且是多對，在已做過的研究中，馬蛔蟲只有一對染色體，而人有23對，小麥有21對，玉米有10對，果蠅有4對，在這些成對染色體中，一對與另一對在形態(tài)、結(jié)構(gòu)上都有差異，并能一一區(qū)分，因此:遺傳學(xué)上，把生物體細(xì)胞內(nèi)一對染色體與另一對形態(tài)和結(jié)構(gòu)不同的染色體，互稱為異源染色體。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

姊妹染色體：

細(xì)胞分裂前，每條染色體經(jīng)過復(fù)制后縱裂為兩條單體染色體，稱為姊妹染色體。非姊妹染色體：

細(xì)胞分裂前，同源染色體的每條染色體經(jīng)過復(fù)制后縱裂為兩條單體染色，一條染色體的兩條單體染色體與同源的另一條染色體的兩個單體染色體互為非姊妹染色體。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)四、染色體核型和核型分析

染色體組型或核型（karyotype）：每一生物的染色體的形態(tài)特征和數(shù)目的多少都是特異的，這種特定的染色體組成稱為染色體組型或核型。染色體組型分析或核型分析（karyotypeanalysis）：按照染色體的數(shù)目、大小和著絲粒位置、臂比、次縊痕和隨體等形態(tài)特征，對生物核內(nèi)的染色體進行配對、分組、歸類、編號和分析的過程稱為染色體組型分析或核型分析。核型模式圖（idiogram）：在進行核型分析的過程中，可將各染色體根據(jù)其特征繪制成圖，稱為核型模式圖。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)正常男性染色體的形態(tài)特征遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)正常男性染色體的帶型遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)正常男性的染色體組遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)表2-4人類染色體組型的分類類別染色體編號染色體長度著絲粒位置隨體ABCDEFG1~34~56~12，X13~1516~1819~2021~22，Y最長長較長中較短短最短中間，近中近中近中近端中間，近中中間近端無無無有無無有遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)關(guān)于B染色體在某些動、植物細(xì)胞核中除正常染色體（稱為A染色體）外，還有一類數(shù)目不定的染色體，稱為B染色體或超數(shù)染色體（supernumerarychromosome）或副染色體（accessorychromosome）。遺傳學(xué)研究者已在1000多種植物和300多種動物甚至人類中報道了B染色體的存在。有研究表明，大多數(shù)動物的B染色體是由結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)所組成。關(guān)于B染色體的來源和功能，目前尚不甚了解。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)五、特化染色體

特化染色體：有一些特殊的染色體，只存在于某些生物的特定組織，或某些群體。這些染色體稱為特化染色體。

暫時特化染色體：只是正常染色體的臨時性結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化，例如多線染色體（polytenechromosome）和燈刷染色體（lampbrushchromosome）。

永久特化染色體：是一種特殊類型的染色體，是生物在進化過程中適應(yīng)特殊的遺傳功能而分化出來的，或是因具備某種特殊的傳遞機制而保留在群體中的一類染色體，例如性染色體（sexchromosome）和超數(shù)染色體等。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)果蠅唾腺細(xì)胞多線染色體遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)2.燈刷染色體

(a）配對的燈刷染色體（b）單條染色體區(qū)域遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)染色體小結(jié)染色體與染色質(zhì)的組成成分是一致的，二者是同一復(fù)合物在細(xì)胞周期的不同時期所表現(xiàn)出來的不同存在形式。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體和連接絲,串聯(lián)成念珠狀。經(jīng)四級螺旋形成染色體。同源染色體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能是相似的。同一物種或不同物種的染色體之間大小差異很大。同一物種，每個個體的染色體數(shù)目是相同的，不同的物種之間染色體的數(shù)目差異很大。通過染色體核型分析技術(shù)，可用來診斷由于染色體異常而引起的遺傳性疾病，輔助動植物育種，研究物種間的親緣關(guān)系，探討物種進化機制，鑒定遠(yuǎn)緣雜種，追蹤鑒別外源染色體或染色體片段等。除正常染色體外，還存在有特化染色體。例如：X染色體、B染色體、多線染色體和燈刷染色體等。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)

細(xì)胞分裂與生殖

一、無絲分裂

二、有絲分裂三、減數(shù)分裂四、有性生殖

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)一、無絲分裂（amitosis）

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)二、有絲分裂

（mitosis）

細(xì)胞周期

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)表2-5幾種生物的細(xì)胞周期時間（單位：小時）生物類別G1SG2M合計蠶豆根尖細(xì)胞（19℃）洋蔥根尖細(xì)胞（21℃）紫鴨跖草根尖細(xì)胞小鼠成纖維細(xì)胞中國倉鼠成纖維細(xì)胞小鼠皮膚上皮細(xì)胞人宮頸癌細(xì)胞（H）骨髓單核細(xì)胞性白血病停滯期細(xì)胞哺乳動物離體培養(yǎng)細(xì)胞4.93.31.09.12.7﹥22天8.047.710.07.512.010.59.95.830.06.031.09.04.93.72.52.32.16.54.57.34.02.04.03.00.70.43.81.50.71.019.323.017.022.011.0﹥22天20.086.724.0遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)1.有絲分裂的過程動物細(xì)胞有絲分裂模式圖（2n=4）遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)..\geneticmovies\有絲分裂.mov..\geneticmovies\有絲分裂（顯微）.mov..\geneticmovies\有絲分裂（顯微2）.MOV..\geneticmovies\有絲分裂過程中染色體運動.MOV某植物的有絲分裂過程遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)黑麥根尖細(xì)胞（2n=14）有絲分裂的分裂期

..\geneticmovies\百合的有絲分裂（顯微）.mov遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)2.有絲分裂中的特殊情況

（1）多核細(xì)胞：細(xì)胞核進行多次重復(fù)分裂，而細(xì)胞質(zhì)卻不分裂，因而形成具有許多游離核的細(xì)胞，稱為多核細(xì)胞。醫(yī)學(xué)上在白血病患者的血樣中觀察到多核的瘤細(xì)胞。

（2）核內(nèi)有絲分裂：有兩種情況，①核內(nèi)染色體中的染色線連續(xù)復(fù)制后，其染色體也分裂，但其細(xì)胞核本身不分裂，結(jié)果加倍了的這些染色體都留在一個核里。這種情況在組織培養(yǎng)的細(xì)胞中較為常見，植物花藥的絨氈層細(xì)胞中也有發(fā)現(xiàn)。②核內(nèi)染色體中的染色線連續(xù)復(fù)制后，其染色體并不分裂，仍緊密聚集在一起，形成前面已經(jīng)介紹過的多線染色體。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)3.有絲分裂的遺傳學(xué)意義

有絲分裂的主要特點是：染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，染色體精確地分配到兩個子細(xì)胞的細(xì)胞核中，使子細(xì)胞含有與母細(xì)胞質(zhì)量和數(shù)量相同的遺傳信息。因此，有絲分裂既維持了個體的正常生長和發(fā)育，也保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)三、減數(shù)分裂（meiosis）

1.減數(shù)分裂的過程

（1）減數(shù)第一次分裂：分為前期Ⅰ、中期Ⅰ、后期Ⅰ和末期Ⅰ四個時期。

前期I：細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期。

（2）減數(shù)第二次分裂：與有絲分裂過程十分相似。分為前期Ⅱ、中期Ⅱ、后期Ⅱ和末期Ⅱ四個時期。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)分裂過程示意圖遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)非姊妹染色單體交換遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

黑麥花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂（2n=14）..\geneticmovies\減數(shù)分裂.mov遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

2.減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義

（1）通過減數(shù)分裂，產(chǎn)生染色體數(shù)目減半（n）的配子。受精后，合子及由合子發(fā)育成的個體恢復(fù)為2n的染色體數(shù)，保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性，為后代的正常發(fā)育和性狀遺傳提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時保證了物種的相對穩(wěn)定性。（2）在減數(shù)分裂過程中，各對同源染色體中的哪一條在后期Ⅰ分向兩極中的哪極是隨機的，非同源染色體在后期Ⅰ的組合方式也是隨機的，因此導(dǎo)致了不同子細(xì)胞或配子中染色體組合方式的多樣性，使雜合體的配子受精后得到的子代群體產(chǎn)生多樣性變異。n對染色體，就可能有2n種組合方式，產(chǎn)生2n種不同的配子。受精時，再由配子隨機結(jié)合，后代的生物類型就可能有2n×2n種，這就是生物既遺傳又變異的主要原因。（3）在減數(shù)分裂過程中，同源染色體的非姐妹染色單體間會發(fā)生交換，導(dǎo)致染色體節(jié)段及其遺傳物質(zhì)的重新組合，進一步增加了配子中遺傳差異的多樣性，使生物后代出現(xiàn)更多的變異類型。這不僅有利于生物的適應(yīng)及進化，也為動植物育種提供了更豐富的變異材料。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)減數(shù)分裂與有絲分裂的比較遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)四、有性生殖

1.雌雄配子的形成

（1）高等動物的配子形成（以哺乳動物為代表）

（2）高等植物的配子形成（以被子植物為代表）

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

動物的雌雄配子形成

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)花的雌雄蕊圖解遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

高等植物雄配子體的形成過程遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

高等植物雌配子體的形成過程遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)2.受精

雌雄配子融合成一個合子的過程稱為受精。對于植物來說，有一個授粉（pollination）的過程，并且為雙受精（doublefertilization）?；ǚ哿幕ㄋ幹嗅尫懦鰜韨鬟f到雌蕊柱頭上的過程稱為授粉。授粉后，花粉粒在柱頭上萌發(fā)，形成花粉管，花粉管穿過花柱、子房和珠孔，進入胚囊?；ǚ酃苎由鞎r，營養(yǎng)核走在兩個精核的前端。一旦接觸到助細(xì)胞，花粉管就破裂，助細(xì)胞也同時解體。兩個精核進入胚囊，一個與卵細(xì)胞結(jié)合形成合子（2n），以后發(fā)育成種子胚；另一個與兩個極核（n+n）結(jié)合形成胚乳核（3n），將來發(fā)育成胚乳。這一過程稱為雙受精。胚（2n）、胚乳（3n）和種皮（2n）組成了種子。胚和胚乳是受精的產(chǎn)物，而種皮卻不是。種皮（或果皮）是由母本花朵的營養(yǎng)組織，如胚珠的珠被、子房壁等發(fā)育而來的。因此，從遺傳組成上來講，一個正常的種子是由胚、胚乳和母體組織三方面密切結(jié)合的嵌合體。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)3.直感現(xiàn)象

胚乳直感（xenis）：如果在3n胚乳的性狀上由于精核的影響而直接表現(xiàn)父本的某些性狀，這種現(xiàn)象稱為胚乳直感或花粉直感。果實直感（metaxenia）：如果種皮或果皮組織在發(fā)育過程中，由于花粉影響而表現(xiàn)父本的某些性狀，則稱為果實直感。遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)五、無融合生殖營養(yǎng)的無融合生殖單倍配子體孤雌生殖孤雄生殖無融合結(jié)子二倍配子體

不定胚單性結(jié)實

（無融合生殖的作用）遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)營養(yǎng)的無融合生殖：指能夠代替有性生殖的營養(yǎng)生殖類型。例如，大蒜的絲狀花序上常形成近似種子的氣生小鱗莖，可代替種子而生殖。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)無融合結(jié)籽指能夠產(chǎn)生種子的無融合生殖

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

①單倍無融合生殖（不復(fù)生的無融合生殖）

單倍配子體無融合生殖a.單倍孤雌生殖（棉蚜，植物中多）雌核發(fā)育(a).未經(jīng)過受精，直接由雌配子發(fā)育成胚(b).有精子，但精子進入后死亡，刺激雌配子發(fā)育b.單倍孤雄生殖（雄核發(fā)育）在精子進入卵細(xì)胞后，卵細(xì)胞退化，由精核占據(jù)卵核位置發(fā)育成胚

單倍無配子無融合生殖:卵細(xì)胞退化，由胚囊中的其它細(xì)胞發(fā)育成胚。

遺傳生物學(xué)中的的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)②雙倍無融合生殖（復(fù)生的無融合生殖）

a.胚囊產(chǎn)自孢