遺傳物質(zhì)的存在形式及其傳遞

關(guān)于遺傳物質(zhì)的存在形式及其傳遞第1頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、染色質(zhì)與染色體

第一節(jié)染色體染色質(zhì)的發(fā)現(xiàn):從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)初，顯微技術(shù)的發(fā)展使人們關(guān)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)尤其是細(xì)胞核的研究，有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。1842年，德國(guó)科學(xué)家C.vonN?geli首次注意到細(xì)胞核內(nèi)的著色物質(zhì)。1882年，W.Flemming提出染色質(zhì)(Chromatin).第2頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●染色質(zhì)：細(xì)胞分裂間期，能被堿性染料染色的纖細(xì)網(wǎng)狀物，是細(xì)胞分裂間期遺傳物質(zhì)的存在形式。雞紅細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì)電鏡圖細(xì)胞內(nèi)的染色質(zhì)顯微鏡圖●1888年，細(xì)胞生物學(xué)家W.Waldeyer才把光學(xué)顯微鏡下觀察到的、真核細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞核中呈棒狀可染色的結(jié)構(gòu)，命名為染色體（chromosome）。第3頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●染色體(chromosome)是真核生物細(xì)胞分裂中期具有一定數(shù)目和形態(tài)特征的高度濃縮的染色質(zhì)。染色體染色質(zhì)和染色體●染色質(zhì)和染色體是真核生物遺傳物質(zhì)存在的兩種不同形式，反映了它們處于細(xì)胞分裂周期的不同功能階段，兩者不存在成分上的差異。第4頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三常染色質(zhì)

euchromatin間期染色淺，分裂期染色深，具有轉(zhuǎn)錄活性；異染色質(zhì)

heterochromatin間期染色深，分裂期染色淺，一般無(wú)轉(zhuǎn)錄活性。組成性異染色質(zhì)兼性異染色質(zhì)染色質(zhì)第5頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三結(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，只是核酸螺旋化程度(密度)不同。異染色質(zhì)區(qū)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；而常染色質(zhì)區(qū)處于松散狀態(tài)，染色質(zhì)密度較低，因此染色較淺。這種同一染色體染色深淺不同的現(xiàn)象稱為異固縮(heteropycnosis)功能差異:遺傳信息的表達(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)?！癯Ｈ旧|(zhì)間期活躍表達(dá)，帶有重要的遺傳信息。●異染色質(zhì)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。常染色質(zhì)和異染色質(zhì)的區(qū)別：第6頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三組成性異染色質(zhì)與兼性異染色質(zhì)兼性(facultative).●可存在于染色體的任何部位；●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。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)。組成性(constitutive).●構(gòu)成染色體的特殊區(qū)域，如：著絲點(diǎn)部位等；●在所有組織、細(xì)胞中均表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象；●只與染色體結(jié)構(gòu)有關(guān)，一般無(wú)功能表達(dá)；第7頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與數(shù)目在細(xì)胞分裂過(guò)程中有一系列規(guī)律性變化。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。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)數(shù)。染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與數(shù)目在細(xì)胞分裂過(guò)程中有一系列規(guī)律性變化。第8頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三真核生物細(xì)胞分裂周期中，在光學(xué)顯微鏡下可以清楚地看到染色體。著絲粒（主縊痕）次縊痕染色體臂隨體端粒第9頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1主縊痕●著絲粒被染料染色較淺，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))，所以又稱為主縊痕(primaryconstriction)?！裰z粒：一種盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，2條染色單體連接的部位。●著絲點(diǎn)：主縊痕處的一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，紡錘絲接觸的部位。第10頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三2染色體臂—長(zhǎng)臂(q)短臂(p)是染色體的主體各染色體著絲粒的位置相對(duì)穩(wěn)定，因而根據(jù)著絲粒的位置將染色體分為：●中間著絲粒染色體

●近中著絲粒染色體●近端著絲粒染色體

●端著絲粒染色體●粒狀染色體第11頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三染色體的形態(tài)類型染色體類型符號(hào)臂比①著絲粒指數(shù)②后期形態(tài)中間著絲粒染色體M1.00－1.670.500－0.375V近中著絲粒染色體SM1.68－3.000.374－0.250L近端著絲粒染色體ST3.01－7.000.249－0.125I頂端著絲粒染色體T7.01－∞0.124－0.000I注：①臂比：長(zhǎng)臂長(zhǎng)度/短臂長(zhǎng)度；②短臂長(zhǎng)度/染色體總長(zhǎng)度第12頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●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，稱為次縊痕(secondaryconstriction)

，通常在染色體短臂上。次縊痕的末端的圓形或略長(zhǎng)形的突出體，稱為隨體（satellite）?！翊慰O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)，因此也稱為核仁組織中心(nucleolusorganizer)?！翊慰O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?！癫皇撬腥旧w都有次縊痕玉米,6；小麥，1B,6B；人類，13，14，15，21，223次縊痕與隨體第13頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三4端粒端體/端粒(telomere)：端粒是染色體臂末端的特化部分。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)堿性染料著色較深。端粒對(duì)染色體DNA分子末端起封閉、保護(hù)作用?！穹乐笵NA酶酶切；●防止發(fā)生DNA分子間融合；●保持DNA復(fù)制過(guò)程中的完整性。第14頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三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；體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在(2n)，而性細(xì)胞中染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半(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)染色體稱為同源染色體(homologouschromosome)。兩條同源染色體分別來(lái)自生物雙親。形態(tài)結(jié)構(gòu)上有所不同的染色體間互稱為非同源染色體(non-homologouschromosome)。三、染色體的數(shù)目及大小第15頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三黑麥體細(xì)胞中具有14條染色體(2n=14)，即7對(duì)同源染色體；配子中則有7條染色體(n=7)，這7條染色體間就互稱為非同源染色體。馬蛔蟲(chóng)，2n=2；瓶?jī)盒〔輰伲?n=800—1200第16頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三第17頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三染色體數(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。第18頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三不同物種間染色體的大小差異很大，長(zhǎng)度的變幅為(0.2-50m)，寬度的變幅為(0.2-2.0m)。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。第19頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三多線染色體燈刷染色體B染色體四、特殊染色體第20頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三多線染色體單線性與多線性：染色體在通常情況下具有單線性，但是雙翅目昆蟲(chóng)(搖蚊、果蠅)的幼蟲(chóng)唾液腺、腸、馬氏管等的細(xì)胞中存在巨大染色體(gaintchromosome)，也叫多線染色體，由具有多達(dá)2048條染色質(zhì)線(多線性)組成。多線染色體產(chǎn)生于內(nèi)源有絲分裂：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：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。第21頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞分裂間期多線染色體的形態(tài)由于成百上千的染色質(zhì)線并排，就使染色體由于不同區(qū)段的螺旋化程度差異而在間期呈現(xiàn)清晰的帶紋。染色體的螺旋化程度體現(xiàn)了染色質(zhì)遺傳活性，因而橫紋的深淺和變化也可以作為研究基因活性差異的依據(jù)。第22頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三燈刷染色體●燈刷染色體是在一些動(dòng)物的初級(jí)卵細(xì)胞雙線期、果蠅屬的精細(xì)胞的Y染色體、植物花粉細(xì)胞的終變期，觀察到的另一種巨大染色體?！袼且粚?duì)同源染色體，這對(duì)同源染色體之間由一個(gè)或多個(gè)交叉的聯(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)有螺旋化，或者螺旋化的程度較低。配對(duì)的燈刷染色體;單條染色體區(qū)域;染色體小區(qū).第23頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三第24頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三B染色體●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為B染色體、副染色體、超數(shù)染色體或附加染色體。●額外染色體的數(shù)目在生物世代間及個(gè)體間都存在很大差異，并且很不穩(wěn)定，在生物世代間傳遞規(guī)律也與常染色體不同。第25頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三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為染色體組型或核型（karyotype）。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、編號(hào)、進(jìn)行分析的過(guò)程稱為染色體組型分析或核型分析（karyotypeanalysis）。五、染色體組型分析第26頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●染色體帶形分析：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)段發(fā)生不同的反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)染色，使其呈現(xiàn)不同程度的染色區(qū)段(往往是異染色質(zhì)區(qū)段被染色)。而這些處理和染色方法就稱為染色體分帶、顯帶(chromosomebanding)或染色體分染(differtialstainingofchromosome)。第27頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三第二節(jié)細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期生物的繁殖以細(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)。繁殖是生物或細(xì)胞形成新個(gè)體或新細(xì)胞的過(guò)程；

細(xì)胞分裂的方式可以分為：無(wú)絲分裂(amitosis)12有絲分裂(mitosis)減數(shù)分裂(meiosis）3第28頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、細(xì)胞周期（cellcycle）細(xì)胞周期概念：細(xì)胞從前一次分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)期為細(xì)胞周期(cellcycle),是細(xì)胞物質(zhì)積累與細(xì)胞分裂循環(huán)的過(guò)程。分為：間期和分裂期細(xì)胞分裂間期

interphase：從前一次分裂結(jié)束到下一次分裂開(kāi)始的過(guò)程。第29頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●分生組織中細(xì)胞分裂的間期和分裂期是周期性交替進(jìn)行的?！窦?xì)胞沿著G1→S→G2→M周期性運(yùn)轉(zhuǎn)。間期分裂期細(xì)胞周期G1期G2期S期核分裂胞質(zhì)分裂第30頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三G1期：與DNA合成啟動(dòng)相關(guān)，開(kāi)始合成細(xì)胞生長(zhǎng)所需要的多種蛋白質(zhì)、RNA、碳水化合物、脂等，同時(shí)染色質(zhì)去凝集。S期：DNA復(fù)制與組蛋白合成同步，組成核小體串珠結(jié)構(gòu)。G2期：DNA復(fù)制完成，同時(shí)，在G2期合成一定數(shù)量的蛋白質(zhì)和RNA分子。M期：染色體、紡錘體出現(xiàn)，染色體平均分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。細(xì)胞周期中不同時(shí)相中主要事件：第31頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞類型細(xì)胞周期時(shí)間早期蛙胚胎細(xì)胞30分鐘酵母菌細(xì)胞1.5~3小時(shí)小腸上皮細(xì)胞 12小時(shí)細(xì)胞培養(yǎng)成纖維細(xì)胞20小時(shí)人肝細(xì)胞１年G1SG2M合計(jì)蠶豆根尖細(xì)胞57.55220.5紫鴨趾草根尖細(xì)胞110.52.5317.0紫露草根尖細(xì)胞410.82.72.5201）不同細(xì)胞的細(xì)胞周期時(shí)間差異很大；2）S+G2+M的時(shí)間變化較小，細(xì)胞周期時(shí)間長(zhǎng)短主要差別在G1期；3）有些分裂增殖的細(xì)胞缺乏G1、G2期。細(xì)胞周期時(shí)間第32頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)胞的類型

根據(jù)增殖狀況分為下列三類：周期中細(xì)胞（cyclingcell）：是指在細(xì)胞周期中連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的細(xì)胞，又稱為連續(xù)分裂細(xì)胞，如表皮生發(fā)層細(xì)胞、部分骨髓細(xì)胞。靜止期細(xì)胞（quiescentcell）：指的是暫時(shí)離開(kāi)細(xì)胞周期，停止細(xì)胞分裂，去執(zhí)行一定的生物學(xué)功能，但在適當(dāng)?shù)拇碳は驴芍匦逻M(jìn)入細(xì)胞周期的細(xì)胞，又稱為G0期細(xì)胞，如淋巴細(xì)胞、肝、腎細(xì)胞等。分化細(xì)胞：指不可逆地脫離細(xì)胞周期，喪失分裂能力，保持生理機(jī)能活動(dòng)的細(xì)胞，如神經(jīng)、肌肉、多形核細(xì)胞等。第33頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、無(wú)絲分裂(amitosis)無(wú)絲分裂的分裂過(guò)程較簡(jiǎn)單快速，整個(gè)分裂過(guò)程中不出現(xiàn)紡錘絲，因而稱為無(wú)絲分裂；也稱為直接分裂（directdivision）。植物的無(wú)絲分裂相比于有絲分裂，無(wú)絲分裂速度較快而且耗能較少；無(wú)絲分裂不能保證遺傳物質(zhì)的均等分配；是原核生物的主要分裂方式；真核生物中也存在無(wú)絲分裂。第34頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三三、有絲分裂(mitosis)

有絲分裂又稱為間接分裂，指細(xì)胞通過(guò)形成紡錘絲和染色體將遺傳物質(zhì)平均分配到子細(xì)胞中的細(xì)胞分裂形式。它是真核細(xì)胞分裂最普遍的形式。在有絲分裂過(guò)程中，細(xì)胞的形態(tài)，尤其是細(xì)胞核的形態(tài)發(fā)生明顯的變化，出現(xiàn)了染色體和紡錘絲。有絲分裂包括兩個(gè)緊密相連的過(guò)程：核分裂和胞質(zhì)分裂。通常有絲分裂主要是指核分裂，特別是在遺傳學(xué)中更主要討論細(xì)胞核分裂。第35頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三

在細(xì)胞核分裂過(guò)程中，根據(jù)染色體形態(tài)的變化，一般將核分裂的連續(xù)過(guò)程人為地劃分成以下四個(gè)時(shí)期：

前期（prophase）中期（metaphase）后期（anaphase）末期（telophase）

第36頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1有絲分裂過(guò)程——間期(interphase)特征：染色質(zhì)解螺旋、松散分布在細(xì)胞質(zhì)中，核仁染色深。在光學(xué)顯微鏡下細(xì)胞狀態(tài)不發(fā)生明顯變化(早期有人稱之為靜止期)。事實(shí)上細(xì)胞處于生理、生化反應(yīng)高度活躍的階段，其呼吸和合成代謝都非常旺盛。第37頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三為細(xì)胞分裂奠定物質(zhì)和能量基礎(chǔ)：DNA的復(fù)制組蛋白的合成能量準(zhǔn)備其它物質(zhì)的合成DNA合成是間期最重要的準(zhǔn)備。1有絲分裂過(guò)程——間期(interphase)G1期：細(xì)胞體積迅速增大；物質(zhì)合成迅速，為染色體的復(fù)制做準(zhǔn)備。G2期：細(xì)胞體積增大；蛋白質(zhì)和RNA合成活躍，細(xì)胞分裂所需的高能化合物主要在此期合成。第38頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1有絲分裂過(guò)程——前期(prophase)當(dāng)染色體呈可見(jiàn)的細(xì)線時(shí)標(biāo)志著細(xì)胞分裂開(kāi)始，進(jìn)入細(xì)胞分裂前期。前期可以觀察到細(xì)胞內(nèi)發(fā)生下列變化：●每個(gè)染色體兩條染色質(zhì)線(染色單體)開(kāi)始螺旋化、卷曲；●著絲粒尚未復(fù)制分裂，因而螺旋、卷曲逐漸可見(jiàn)的兩條染色單體同一個(gè)著絲粒聯(lián)結(jié)?！裉攸c(diǎn)：核仁、核膜逐漸解體，前期結(jié)束時(shí)核仁消失。第39頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三核仁、核膜消失標(biāo)志著細(xì)胞分裂中期開(kāi)始?！袢旧珕误w進(jìn)一步螺旋、收縮直至呈最短、最粗的狀態(tài);●紡錘絲形成一個(gè)三維的結(jié)構(gòu)，稱為紡錘體(spindle)；是細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)的一種與染色體分離相關(guān)的臨時(shí)性細(xì)胞器?！窦忓N絲與染色體的著絲點(diǎn)附著，并牽引染色體，使其著絲粒均勻分成在垂直于兩極的一個(gè)平面上，常將這個(gè)平面稱為赤道板(或赤道面)染色體臂自由分布在赤道面的兩側(cè)?！袢旧w形態(tài)穩(wěn)定，染色體排列于赤道板，是研究染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。1有絲分裂過(guò)程——中期(metaphase)第40頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1有絲分裂過(guò)程——后期(anaphase)后期就是從著絲粒分裂到染色單體到達(dá)兩極的過(guò)程。特征：●由于紡錘絲的牽引作用，著絲粒發(fā)生分裂；●每條染色體的兩條染色單體，分別由紡錘絲拉向兩極；●兩極都具有相同的染色(單)體數(shù)。第41頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1有絲分裂過(guò)程——末期(telophase)染色體到達(dá)兩極后●核膜、核仁重建；●染色體解螺旋化，呈松散狀態(tài)；●紡綞體消失第42頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三2胞質(zhì)分裂植物胞質(zhì)分裂

胞質(zhì)分裂是在二個(gè)新形成的子核之間形成新的細(xì)胞壁，把一個(gè)母細(xì)胞（mothercell）分隔成二個(gè)子細(xì)胞（daughtercell）的過(guò)程。在后期，染色體接近兩極時(shí)，在分裂面的兩側(cè)，由密集的微管以平行方式排列形成了一個(gè)的圓柱狀區(qū)域，稱為成膜體（phragmoplast）。

第43頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三動(dòng)物細(xì)胞的胞質(zhì)分裂有絲分裂后期赤道板形成分裂溝；微絲構(gòu)成收縮環(huán)。第44頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三3動(dòng)植物細(xì)胞有絲分裂的比較項(xiàng)目名稱不同點(diǎn)相同點(diǎn)前期紡錘體的形成末期子細(xì)胞的分開(kāi)1.間期、中期、后期的變化情況相同。2.染色體都要經(jīng)過(guò)自我復(fù)制，然后平均地分配到兩個(gè)子細(xì)胞的核中，使每個(gè)子細(xì)胞具有一套數(shù)目和形狀完全相同的染色體。植物細(xì)胞細(xì)胞兩級(jí)發(fā)出紡錘絲，由紡錘絲形成紡錘體。在赤道板部分出現(xiàn)細(xì)胞板，并由中央向四周擴(kuò)展形成細(xì)胞壁。動(dòng)物細(xì)胞由已經(jīng)復(fù)制的，移向兩級(jí)的兩組中心粒發(fā)出星射線，由星射線形成紡錘體。分隔成兩個(gè)細(xì)胞不形成細(xì)胞板，而是細(xì)胞中部的細(xì)胞膜內(nèi)陷，縊裂成兩個(gè)細(xì)胞。第45頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三（1）染色體形態(tài)的變化高度螺旋、縮短變粗染色質(zhì)染色體解開(kāi)螺旋，成為細(xì)長(zhǎng)的絲（間、末期）（前、中、后期）（2）染色體行為變化復(fù)制→散亂分布于紡綞體中央→著絲點(diǎn)排列在赤道板上→著絲點(diǎn)分裂→染色體移向兩級(jí)4有絲分裂中染色體形態(tài)，數(shù)目的變化第46頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）染色體、染色單體，姐妹染色單體的關(guān)系12染色體姐妹染色單體染色單體染色單體連接在同一著絲點(diǎn)上的染色單體互稱姐妹染色單體。（4）染色體數(shù)與DNA數(shù)的關(guān)系

染色體：DNA1：1染色體：DNA1：2有絲分裂：G1、后期、末期有絲分裂：G2、前期、中期第47頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三（5）一條染色體復(fù)制前后，著絲點(diǎn)分裂后的變化染色體DNA染色單體圖解復(fù)制前復(fù)制后著絲點(diǎn)分裂后110122220第48頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三5有絲分裂的遺傳學(xué)意義子細(xì)胞與母細(xì)胞遺傳組成和染色體數(shù)目的一致性

●核內(nèi)染色體準(zhǔn)確復(fù)制、分裂，為兩個(gè)子細(xì)胞的遺傳組成與母細(xì)胞完全一樣打下基礎(chǔ)；

●染色體復(fù)制產(chǎn)生的兩條姊妹染色單體分別分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，子細(xì)胞與母細(xì)胞具有相同的染色體數(shù)目和組成。通過(guò)有絲分裂維持了生物個(gè)體的正常生長(zhǎng)和發(fā)育(組織及細(xì)胞間遺傳組成的一致性)；并且保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性。第49頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三6有絲分裂的異?，F(xiàn)象

——內(nèi)源有絲分裂內(nèi)源有絲分裂的三種情況：●

多核細(xì)胞(multinucleatecell,polykaryocyte)：染色體復(fù)制和核分裂正常進(jìn)行，不發(fā)生細(xì)胞質(zhì)分裂，形成具有多個(gè)游離細(xì)胞核的多核細(xì)胞。單子葉植物胚乳形成早期?！?/p>

核內(nèi)有絲分裂(endomitosis)：染色體正常復(fù)制、著絲粒正常分裂，核、質(zhì)不分裂。每條染色體復(fù)制、分裂產(chǎn)生的兩條染色體包含在同一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)。核內(nèi)染色體數(shù)目成倍增加。花藥絨氈層細(xì)胞。●

多線染色體(polytenechromosome)

：染色體正常復(fù)制，整個(gè)細(xì)胞經(jīng)常性處于間期狀態(tài)，不發(fā)生著絲粒分裂，不進(jìn)行核、質(zhì)分裂。復(fù)制一次，染色體的染色質(zhì)線成倍增加，并由一個(gè)著絲粒結(jié)合在一起的。第50頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、減數(shù)分裂(meiosis)●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，又稱成熟分裂(maturationdivision)。其結(jié)果是產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的性細(xì)胞，所以稱為減數(shù)分裂。減數(shù)分裂的特殊性表現(xiàn)在：●具有一定的時(shí)間性和空間性：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?！襁B續(xù)進(jìn)行兩次分裂：遺傳物質(zhì)經(jīng)過(guò)一次復(fù)制，連續(xù)兩次分裂，導(dǎo)致染色體數(shù)目的減半?！裢慈旧w在第一次分裂前期(前期I，PI)相互配對(duì)(paring)，也稱為聯(lián)會(huì)(synapsis)；并且在同源染色體間發(fā)生片段的交換。第51頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程前間期

（preinterphase）減數(shù)第一分裂(meiosisI)中間期(interkinesis)減數(shù)第二分裂(meiosisⅡ)前期I中期I后期I末期I前期II中期II后期II末期II第52頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程

——間期(interphase)●性母細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂前的間期稱為前減數(shù)分裂間期，也稱為前間期。●這一時(shí)期是為性細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂作準(zhǔn)備。其準(zhǔn)備的內(nèi)容包括：染色體復(fù)制；有絲分裂向減數(shù)分裂轉(zhuǎn)化。特征：●持續(xù)時(shí)間比有絲分裂間期長(zhǎng)，特別是合成期較長(zhǎng)；●合成期間往往僅有約99.7%的DNA完成合成，而其余的0.3%在偶線期合成。第53頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程——前期I(prophaseI,PI)●這一時(shí)期細(xì)胞內(nèi)變化復(fù)雜，所經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，細(xì)胞核比有絲分裂前期核要大些?！窀鶕?jù)細(xì)胞核染色體變化特征，可進(jìn)一步分為五個(gè)時(shí)期：(1).細(xì)線期(leptotene，PI1).(2).偶線期(zygotene，PI2).(3).粗線期(pachytene，PI3).(4).雙線期(diplotene，PI4).(5).終變期(diakinesis，PI5).第54頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三細(xì)線期(leptonene，PI1)●染色質(zhì)螺旋收縮，在光學(xué)顯微鏡下呈細(xì)長(zhǎng)線狀染色體。●由著絲點(diǎn)連接每個(gè)染色體含有兩染色單體，但在光學(xué)顯微鏡下還不能分辨染色單體?！袢旧w上出現(xiàn)一系列大小不同的顆粒狀結(jié)構(gòu)稱為染色粒。染色粒第55頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三偶線期(zygotene，PI2)●同源染色體配對(duì)—聯(lián)會(huì)(synapsis)?！窦?xì)胞內(nèi)2n條染色體可配對(duì)形成n對(duì)染色體。配對(duì)的兩條同源染色體稱為二價(jià)體(bivalent)。細(xì)胞內(nèi)二價(jià)體(n)的數(shù)目=同源染色體的對(duì)數(shù)?！衤?lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemalcomplex)形成。●合成少量的DAN（Z-DNA)，占全部染色體DNA的0.3%；Z-DNA與同源染色體的配對(duì)有關(guān)。配對(duì)的同源染色體第56頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemalcomplex)的結(jié)構(gòu)兩條同源染色體在聯(lián)會(huì)時(shí)形成一種特殊的結(jié)構(gòu)為聯(lián)會(huì)復(fù)合體。1963年，Moses用電鏡觀察喇蛄卵母細(xì)胞時(shí)發(fā)現(xiàn)的，其構(gòu)成如圖所示：●兩條同源染色體的主要部分(染色質(zhì)DNA)分布在聯(lián)會(huì)復(fù)合體的外側(cè)；●中間部分(centralelement)以蛋白質(zhì)為主，也包含部分DNA(稱為橫絲)。第57頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三粗線期(pachytene，PI3)●染色體的進(jìn)一步凝集，二價(jià)體逐漸縮短加粗，二價(jià)體具有四條染色單體，所以又稱為四合體或四聯(lián)體(tetrad)；聯(lián)會(huì)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)完全形成；

●非姊妹染色單體間出現(xiàn)交叉，導(dǎo)致同源染色體發(fā)生片段交換(exchange)，同源染色體間發(fā)生遺傳物質(zhì)重組(recombination)?！馪-DNA，合成少量的DNA，它與染色體交換中DNA的重組有關(guān)稱為P-DNA。第58頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三雙線期(diplotene，PI4)●染色體繼續(xù)縮短變粗；●非姊妹染色單體之間由于螺旋卷縮而相互排斥，同源染色體局部開(kāi)始分開(kāi)；●非姊妹染色單體間的交換部位仍由橫絲連接，因而同源染色體間仍由一至二個(gè)交叉(chiasmata)聯(lián)結(jié)。第59頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三終變期(diakinesis，PI5)●染色體進(jìn)一步濃縮，縮短變粗；核仁、核膜消失?！裢慈旧w間排斥力更大，交叉向二價(jià)體兩端移動(dòng)，逐漸接近于末端，該過(guò)程稱為交叉端化(terminalization)?！穸r(jià)體在核內(nèi)分散分布，因而常用以鑒定染色體數(shù)目，二價(jià)體數(shù)目就是同源染色體的對(duì)數(shù)。第60頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三染色體交叉動(dòng)態(tài)變化第61頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三減數(shù)分裂前期I經(jīng)歷的時(shí)間最長(zhǎng)，過(guò)程最復(fù)雜，與遺傳學(xué)關(guān)系最密切。粗線期（pachytene）：交換crossingover

細(xì)線期（leptotene）：每個(gè)染色體有2個(gè)染色單體

偶線期（zygotene）：聯(lián)會(huì)synapsis雙線期（diplotene）：交叉chiasma

終變期（diakinesis）：交叉端化terminalization

第62頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程——中期I(metaphaseI,MI)●核仁和核膜消失，紡錘體形成，紡錘絲附著在著絲點(diǎn)上并將二價(jià)體拉向赤道板位置。●每個(gè)二價(jià)體的兩同源染色體分布在赤道板的兩側(cè)，同源染色體的著絲點(diǎn)分別朝向兩極?！裨诙r(jià)體趨向赤道板的過(guò)程中，兩條同源染色體的排列方向(著絲粒取向)是隨機(jī)的?！耔b定染色體數(shù)目的重要時(shí)期之一。第63頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三中期I二價(jià)體的隨機(jī)取向●如果某生物有兩對(duì)同源染色體：AA’和BB’，產(chǎn)生的性細(xì)胞具有AA’中的一條和BB’中的一條?！穹峭慈旧w在性細(xì)胞中可能有22=4種組合（配子）。第64頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程——后期I(anaphaseI,AI)●紡錘絲牽引染色體向兩極運(yùn)動(dòng)，使得同源染色體末端脫開(kāi)，一對(duì)同源染色體分別移向兩極?！衩繕O具有一對(duì)同源染色體中的一條(共有n條染色體)，使得子細(xì)胞中染色體數(shù)目從2n減半到n?！翊诉^(guò)程并不進(jìn)行著絲粒分裂，沒(méi)有發(fā)生染色單體分離；每條染色體都仍然具有兩個(gè)染色單體，并且由著絲粒相連。第65頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程——末期I(telophaseI,TI)●染色體到達(dá)兩極之后，松散、伸長(zhǎng)、變細(xì)(但通常并不完全解螺旋)；●核仁、核膜逐漸形成(核分裂完成)，產(chǎn)生兩個(gè)子核?！窦?xì)胞質(zhì)也隨之分裂，兩個(gè)子細(xì)胞形成，稱為二分體(dyad)?！竦谝淮螠p數(shù)分裂完成，此時(shí)，每個(gè)子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半為n（2nn）DNA含量為2C(4c2c)第66頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程——

中間期(interkinesis)中間期是減數(shù)分裂的兩次分裂之間的一個(gè)間歇。此時(shí)期與有絲分裂的間期相比有顯著不同：●時(shí)間很短暫。在許多動(dòng)物之中，甚至沒(méi)有明顯的停頓和間歇存在?！癫贿M(jìn)行DNA復(fù)制，中間期前后細(xì)胞中DNA的含量也沒(méi)有變化?！袢旧w的螺旋化程度較高。第67頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1減數(shù)分裂的過(guò)程——

減數(shù)第二分裂(meiosisⅡ)減數(shù)第二分裂是第一分裂所產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行同步分裂，與有絲分裂沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別,仍可分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期。(1)前期Ⅱ(prophaseⅡ,PⅡ)；(2)中期Ⅱ(metaphaseⅡ,MⅡ)；(3)后期Ⅱ(anaphaseⅡ,AⅡ)；(4)末期Ⅱ(telephaseⅡ,PⅡ)。第68頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三前期Ⅱ染色質(zhì)重新螺旋化變成染色體，每個(gè)細(xì)胞中有n條染色體（二分體）。核仁、核膜開(kāi)始消失。第69頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三中期Ⅱ各條染色體（二分體）排列在赤道面板上，紡錘體形成。核膜、核仁完全消失。第70頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三后期Ⅱ姐妹染色單體分離,移向兩極，此時(shí)每個(gè)染色單體就是一條獨(dú)立的染色體了。第71頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三末期Ⅱ各個(gè)單體分別到達(dá)兩極,胞質(zhì)分裂,核膜、核仁重建。形成的4個(gè)子細(xì)胞,成為四分體或四分孢子都含有n條呈單體狀態(tài)的染色體。

第二次減數(shù)分裂完成，此時(shí)，每個(gè)子細(xì)胞中染色體數(shù)目為n，DNA含量為c(2cc)第72頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三減數(shù)分裂與有絲分裂的比較中期Ⅰ中期中期Ⅱ后期Ⅱ后期第73頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三比較項(xiàng)目第一次分裂第二次分裂間期前期中期后期末期染色體復(fù)制染色體不復(fù)制同源染色體聯(lián)會(huì)形成四分體無(wú)聯(lián)會(huì),無(wú)四分體同源染色體成對(duì)的排列在赤道板的兩側(cè)染色體排列在赤道板上同源染色體彼此分離，非同原染色體自由組合,著絲點(diǎn)不分裂姐妹染色單體分離,著絲點(diǎn)分裂染色體數(shù)目減半染色體數(shù)目不變減數(shù)分裂兩次分裂染色體行為及特征第74頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三有絲分裂與減數(shù)分裂特征比較特征有絲分裂減數(shù)分裂細(xì)胞類型體細(xì)胞生殖細(xì)胞分裂過(guò)程一次核分裂，細(xì)胞分裂一次，前期無(wú)聯(lián)會(huì)，染色單體不交換，中期著絲點(diǎn)分離，染色單體分離。兩次連續(xù)的核分裂，細(xì)胞分裂兩次，前期I有聯(lián)會(huì)現(xiàn)象，染色單體交換，遺傳物質(zhì)重組。中期I著絲點(diǎn)不分離，染色單體不分離。中期Ⅱ著絲點(diǎn)才分裂，染色單體才分離。分裂結(jié)果形成兩個(gè)子細(xì)胞形成四個(gè)子細(xì)胞核相變化子細(xì)胞染色體為2nDNA含量4c2c

子細(xì)胞染色體為nDNA含量4cc第75頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三2減數(shù)分裂的特點(diǎn)1、包括連續(xù)的兩次分裂，第一次分裂染色體是減數(shù)的，第二次分裂染色體是等數(shù)的。最終分裂產(chǎn)物中染色體數(shù)減半。2、DNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，子細(xì)胞中的DNA量只有母細(xì)胞的二分之一。3、同源染色體在前期I聯(lián)會(huì)，非姊妹染色單體發(fā)生交換。4、發(fā)生在性細(xì)胞形成過(guò)程中。第76頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三3減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義（1）染色體數(shù)減半，保證了親子代間染色體數(shù)目的恒定性，維持了物種的相對(duì)穩(wěn)定性?！耠p親性母細(xì)胞(2n)經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂產(chǎn)生性細(xì)胞(n)，實(shí)現(xiàn)了染色體數(shù)目的減半；●雌雄性細(xì)胞融合產(chǎn)生的合子(及其所發(fā)育形成的后代個(gè)體)就具有該物種固有的染色體數(shù)目(2n)，保持了物種的相對(duì)穩(wěn)定。子代的性狀遺傳和發(fā)育得以正常進(jìn)行。（2）是遺傳學(xué)三大定律的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)（分離律、自由組合律、連鎖互換律）第77頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三（3）為生物的變異提供了重要的遺傳物質(zhì)基礎(chǔ)，有利于生物的適應(yīng)和進(jìn)化，并為人工選擇提供了豐富的材料。●減數(shù)分裂中期I，二價(jià)體的兩個(gè)成員的排列方向是隨機(jī)的，所以后期I分別來(lái)自雙親的兩條同源染色體隨機(jī)分向兩極，因而所產(chǎn)生的性細(xì)胞就可能會(huì)有2n種非同源染色體的組合形式(染色體重組)?！窳硪环矫妫擎⒚萌旧珕误w間的交叉導(dǎo)致同源染色體間的片段交換，使子細(xì)胞的遺傳組成更加多樣化，為生物變異提供更為重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí)這也是連鎖遺傳規(guī)律及基因連鎖分析的基礎(chǔ)?！餃p數(shù)分裂是生物遺傳、生物進(jìn)化和生物多樣性的重要基礎(chǔ)保證。第78頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、雌雄配子的形成二、受精三、直感現(xiàn)象四、無(wú)融合生殖第三節(jié)配子的形成和受精第79頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三一、生物的生殖方式

無(wú)性生殖（asexualreproduction）

有性生殖（sexualreproduction）

無(wú)融合生殖（apomixis）生物的生殖方式通過(guò)親本營(yíng)養(yǎng)體的分割而產(chǎn)生后代，又稱為營(yíng)養(yǎng)體生殖。如利用根、莖、芽、枝條等進(jìn)行的繁殖。通過(guò)親本產(chǎn)生的雌雄配子結(jié)合成合子，再進(jìn)一步分裂、分化、發(fā)育而成為新個(gè)體的生殖方式。雌雄配子不發(fā)生融合，但又能形成種子的一種特殊生殖方式。有性生殖同配生殖isogamy異配生殖heterogamy卵式生殖oogamy雌雄配子在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、運(yùn)動(dòng)能力等方面相同。雌雄配子在形態(tài)結(jié)構(gòu)相同、大小不同；或雌雄配子交配型上有差異。雌雄配子在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、大小、運(yùn)動(dòng)能力等方面都具有明顯的差異。第80頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三二、雌雄配子的形成受精：有性生殖過(guò)程中精子和卵子的形成過(guò)程。配子：指精子和卵子配子的發(fā)生分為四個(gè)時(shí)期：

增殖期

生長(zhǎng)期

成熟期

變形期第81頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1、動(dòng)物性細(xì)胞的形成

1、部位：生殖腺—睪丸曲精細(xì)管中

2、過(guò)程：(1)增殖期：精原細(xì)胞(2n)，多次有絲分裂(2)生長(zhǎng)期：

體積增大為初級(jí)精母細(xì)胞(2n)(3)成熟期：減數(shù)分裂第一次：2個(gè)次級(jí)精母細(xì)胞（n）第二次：4個(gè)精細(xì)胞(n)(4)變形期：雄性個(gè)體性成熟后，連續(xù)進(jìn)行。3、時(shí)間：(1)精子的發(fā)生第82頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三(2)卵子的發(fā)生1、部位：生殖腺—卵巢2、過(guò)程：(1)增殖期：卵原細(xì)胞(2n)(2)生長(zhǎng)期：初級(jí)卵母細(xì)胞(3)成熟期：減數(shù)分裂第一次：一個(gè)次級(jí)卵母細(xì)胞(n)

一個(gè)第一極體(n)第二次：一個(gè)卵細(xì)胞(n)

三個(gè)第二級(jí)體(n)3、時(shí)間卵原細(xì)胞增殖在胚胎早期進(jìn)行前期I雙線期(停頓)性成熟后，每月排放一個(gè)卵泡（中期II)受精后，則繼續(xù)發(fā)育,完成減數(shù)分裂未受精，則退化消失第83頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三分化分化第84頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三2、植物性細(xì)胞的形成第85頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三授粉pollination：成熟的花粉粒落到柱頭上并開(kāi)始萌發(fā)的過(guò)程。分為：自花授粉異花授粉（風(fēng)媒、蟲(chóng)媒）常異花授粉（棉花，高粱）受精fertilization：雌雄配子融合成為合子的過(guò)程。三、植物受粉與受精(fertilization)第86頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三被子植物的受精過(guò)程稱為雙受精(doublefertilization)。1898年俄國(guó)科學(xué)家納瓦興發(fā)現(xiàn)●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。第87頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三被子植物種子、果實(shí)各部分的遺傳來(lái)源染色體數(shù)前體來(lái)源胚2n合子受精產(chǎn)物胚乳3n胚乳核受精產(chǎn)物種皮2n珠被母本組織果皮2n子房壁母本組織第88頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三四、直感現(xiàn)象●直感現(xiàn)象指由于花粉作用而引起種子、果實(shí)的特征、特性表現(xiàn)差異的現(xiàn)象，也就是說(shuō)不同遺傳組成的花粉可以導(dǎo)致種子、果實(shí)表現(xiàn)不同的特征(部分表現(xiàn)父本的性狀特征)?！裰备鞋F(xiàn)象可以分為兩類：胚乳直感(xenia)，也稱為花粉直感：胚乳的部分性狀直接表現(xiàn)與父本一致。胚乳直感的直接原因就是雙受精，胚乳中的n條染色體來(lái)自父本。在一些胚乳發(fā)達(dá)的單子葉植物常出現(xiàn)胚乳直感現(xiàn)象，如玉米，白粒♀×♂黃?！?dāng)代種子黃色。果實(shí)直感(metaxenia)：由于花粉的影響而使種皮或果皮等來(lái)源于母本的組織表現(xiàn)出父本的某些性狀。例如棉籽的纖維特征(種皮細(xì)胞延伸形成)等。果實(shí)直感與雙受精過(guò)程無(wú)關(guān)，而是由于胚對(duì)種皮、果皮發(fā)育過(guò)程中產(chǎn)生了生理、生化水平上的影響。第89頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三五、無(wú)融合生殖(apomixis)●無(wú)融合生殖是不經(jīng)過(guò)兩性細(xì)胞融合，但是由性器官產(chǎn)生后代的生殖行為?！裢ǔＵJ(rèn)為無(wú)融合生殖是有性生殖的一種特殊方式或變態(tài)。但是，無(wú)融合生殖過(guò)程中所表現(xiàn)的遺傳變異特征更接近于無(wú)性生殖，實(shí)質(zhì)上是無(wú)性生殖?！駸o(wú)融合生殖最早是在植物中發(fā)現(xiàn)的，但是這一現(xiàn)象在動(dòng)物界、高等植物界(藻類和蕨類植物)都存在，并在植物界更為普遍。第90頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三單倍體無(wú)融合生殖又稱單性生殖，是減數(shù)分裂產(chǎn)物未經(jīng)受精直接發(fā)育成胚（n）。分為：孤雌生殖，孤雄生殖，無(wú)配子生殖。二倍體無(wú)融合生殖胚囊中的細(xì)胞不經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂直接發(fā)育成胚。不定胚體細(xì)胞直接發(fā)育成胚。多是珠心、珠被或其鄰近的細(xì)胞。單性結(jié)實(shí)子房不經(jīng)過(guò)受精直接發(fā)育成果實(shí)。沒(méi)有胚，沒(méi)有種子。第91頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三配子體世代（gametophytegeneration）——減數(shù)分裂形成減數(shù)的配子開(kāi)始至卵細(xì)胞受精前的世代，也稱有性世代。世代交替(alternationofgenerations)——生活周期包括一個(gè)有性世代和一個(gè)無(wú)性世代，這樣二者交替發(fā)生就稱為世代交替。第四節(jié)生活周期生活周期(lifecycle):從合子到個(gè)體成熟和死亡之所經(jīng)歷的一系列的發(fā)育階段。孢子體世代(sporophytegeneration):從一個(gè)合子發(fā)育成為一個(gè)孢子體(到減數(shù)分裂之前)的世代(合子開(kāi)始--減數(shù)分裂開(kāi)始之前)，也稱無(wú)性世代。第92頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●配子體(n)世代=單倍體世代=無(wú)性世代；●孢子體(2n)世代=二倍體世代=有性世代；●單倍配子體無(wú)性世代與二倍孢子體有性世代交替。一、低等生物的生活周期孢子體世代是寄生于配子體世代之上的。第93頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三●孢子體(sporophyte,2n)，孢子體世代=二倍體世代=無(wú)性世代；●配子體(gametophyte,n)，配子體世代=單倍體世代=有性世代；●二倍孢子體無(wú)性世代與單倍配子體有性世代交替。二、高等植物的生活周期配子體世代是寄生于孢子體世代之上的。第94頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三總體上與高等植物是相似的，也是二倍孢子體無(wú)性世代與單倍配子體有性世代交替。僅在具體過(guò)程和發(fā)育上有一些差別。三、高等動(dòng)物的生活周期配子體世代是寄生于孢子體世代之上的。果蠅生活周期短(在25oC條件下飼養(yǎng)，約2周左右完成一個(gè)周期),繁殖率高，飼養(yǎng)方便，而且它的變異類型豐富，染色體數(shù)目少(2n=8)，有利于觀察研究。第95頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三第五節(jié)DNA是主要遺傳物質(zhì)教學(xué)目的:了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)DNA是主要的遺傳物質(zhì)的過(guò)程，學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。能解釋說(shuō)明DNA是主要的遺傳物質(zhì)教學(xué)重點(diǎn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理、過(guò)程和結(jié)論。噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的原理、過(guò)程和結(jié)論。教學(xué)難點(diǎn)肺炎雙球菌的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的原理和過(guò)程。第96頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三HumanreproductionanddevelopmentWherearethegeneticmaterialcarrirs?遺傳物質(zhì)存在于那里?受精卵胚胎幼兒成人第97頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三

真核生物的染色體數(shù)目恒定，在傳種接代過(guò)程中具有一定的穩(wěn)定性和連續(xù)性。Mitosis

meiosis各種生物染色體數(shù)目恒定constantnumberchromosomesinvariousorganisms人類(2n=46)紫羅蘭(2n=14)減數(shù)分裂遺傳物質(zhì)存在于染色體上第98頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三遺傳物質(zhì)位于染色體上染色體蛋白質(zhì)（66%）DNA（27%）RNA（6%）ThecompositionofchromosomesThechromosomearecarrirsofthegeneticmaterial第99頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1.含量(amount)：

DNA的含量恒定。精細(xì)胞的DNA含量是體細(xì)胞的一半。并且隨著生物倍數(shù)性的增加DNA的含量遞增。但細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量不恒定(某些魚(yú)類)。

2.代謝(metabolize):

利用放射性和非放射性元素進(jìn)行標(biāo)記,發(fā)現(xiàn)DNA在代謝上比較穩(wěn)定；而蛋白質(zhì)等其他物質(zhì)在生物體內(nèi)則一面形成,同時(shí)另一面分解。3.突變(mutation):能引起DNA結(jié)構(gòu)改變的物理化學(xué)因素都能引起基因突變,證明基因突變與DNA分子的變異密切相關(guān)。一、DNA作為主要遺傳物質(zhì)的間接證據(jù)

（Indirect

proofofthegeneticmaterialsofDNA）第100頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三4.分布(distribution):

DNA幾乎是所有生物的染色體所共有的。從噬菌體、病毒、植物、直到人類染色體上都有DNA，而蛋白質(zhì)則不同，噬菌體，病毒，原核生物染色體上沒(méi)有蛋白質(zhì)。

DNA第101頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三排列順序氨基酸無(wú)數(shù)種蛋白質(zhì)種類、數(shù)量貯存大量遺傳信息的潛能性狀和代謝控制特別是酶符合遺傳物質(zhì)的特征DNA含量的恒定性；DNA代謝的穩(wěn)定性；DNA存在的普遍性；DNA與UV的一致性。第102頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三1）肺炎雙球菌(Streptococcuspneumoniae

)肺炎雙球菌特征抗原型粗糙型（R）無(wú)莢膜、粗糙菌落、無(wú)毒RI、

RII光滑型(S)有莢膜、光滑菌落、有毒SI、SII、S

III

二、DNA作為主要遺傳物質(zhì)的直接證據(jù)

(DirectproofofthegeneticmaterialsofDNA)1、細(xì)菌轉(zhuǎn)化現(xiàn)象(

thetransformingphenomenonofbacteriaandgeneticmaterials-DNA)

第103頁(yè)，講稿共115頁(yè)，2023年5月2日，星期三2）GriffithF.(1928）：肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)(thetransformingexperimentsofStreptococcuspneumoniae)a無(wú)毒RII型小鼠不死亡