遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

關(guān)于遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

細(xì)胞(cell)是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位。生物界除了病毒和噬菌體等最簡(jiǎn)單的生物外，所有的植物和動(dòng)物，不論低等的還是高等的，都是由細(xì)胞構(gòu)成的。

在生物的生命活動(dòng)中，繁殖后代是一個(gè)重要的基本特征。第二章遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)繁衍后代

因此，為了深入研究生物遺傳和變異的規(guī)律及其內(nèi)在機(jī)理，有必要對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的分裂方式、以及生物繁殖方式與遺傳表現(xiàn)的關(guān)系進(jìn)行介紹。

無(wú)性繁殖有性繁殖一系列的細(xì)胞分裂第2頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第一節(jié)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，可把生物界的細(xì)胞概分為兩類(lèi)：A：原核細(xì)胞(prokaryoticcell)B：真核細(xì)胞(eukaryoticcell)。第3頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月1.細(xì)胞壁成份，蛋白聚糖是原核生物所特有的化學(xué)物質(zhì)。2.細(xì)胞膜的組成和結(jié)構(gòu)與真核細(xì)胞相似。3.細(xì)胞質(zhì)有DNA、RNA、蛋白質(zhì)及其它小分子物質(zhì)，僅有核糖體(ribosome),不存在線(xiàn)粒體(mitochondria)、葉綠體(chloroplast)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum)、高爾基體(Golgibody)等有膜的細(xì)胞器，一、原核細(xì)胞組成：4.無(wú)真正的核DNA存在的區(qū)域稱(chēng)作擬核

(nucleoid)第4頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月各種細(xì)菌、藍(lán)藻等低等生物由原核細(xì)胞構(gòu)成，統(tǒng)稱(chēng)為原核生物(prokaryote)。第5頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月二、真核細(xì)胞

真核細(xì)胞不僅含有核物質(zhì)，而且有核結(jié)構(gòu)，即核物質(zhì)被核膜包被在細(xì)胞核里。圖示：第6頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月真核生物還含有線(xiàn)粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等各種由膜包被的細(xì)胞器。

除了原核生物以外，所有的高等植物、動(dòng)物，以及單細(xì)胞藻類(lèi)、真菌和原生動(dòng)物等都具有這種真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)，故統(tǒng)稱(chēng)為真核生物(eukaryote)。

所有的真核細(xì)胞都由細(xì)胞膜與外界隔離，細(xì)胞內(nèi)有起支持作用的細(xì)胞骨架，以及各種細(xì)胞器等。第7頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

(一)細(xì)胞膜

細(xì)胞膜:包被細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)(protoplasm)的一層薄膜，簡(jiǎn)稱(chēng)質(zhì)膜(plasmamembrane或plasmalemma)。

細(xì)胞膜主要由蛋白質(zhì)和磷脂組成，其中還含有少量的糖類(lèi)物質(zhì)、固醇類(lèi)物質(zhì)及核酸等。質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)：質(zhì)膜是流動(dòng)性的嵌有蛋白質(zhì)的脂質(zhì)雙分子層的液態(tài)結(jié)構(gòu)，其厚度約為70－100mm。圖(植物細(xì)胞)第8頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月質(zhì)膜的功能：能主動(dòng)而有選擇地通透某些物質(zhì)。對(duì)于信息傳遞、能量轉(zhuǎn)換、代謝調(diào)控、細(xì)胞識(shí)別和癌變等方面，都具有重要的作用。圖(質(zhì)膜)

第9頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

植物細(xì)胞不同于動(dòng)物細(xì)胞，在其細(xì)胞質(zhì)膜的外圍有一層由纖維素和果膠質(zhì)等構(gòu)成的細(xì)胞壁，對(duì)植物細(xì)胞和植物體起保護(hù)和支持作用。細(xì)胞壁上有許多微孔稱(chēng)胞間連絲，是相鄰細(xì)胞間的通道，導(dǎo)致相鄰細(xì)胞的原生質(zhì)的連續(xù)，有利于細(xì)胞間的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)。圖(胞間連絲)第10頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月胞間連絲第11頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月(二)細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞質(zhì)是在質(zhì)膜內(nèi)環(huán)繞著細(xì)胞核外圍的原生質(zhì)膠體溶液，內(nèi)含許多蛋白質(zhì)分子、脂肪、溶解在內(nèi)的氨基酸分子和電解質(zhì)；在細(xì)胞質(zhì)中分布著蛋白纖絲組成的細(xì)胞骨架(cytoskeleton)及各種細(xì)胞器(organelle)。細(xì)胞骨架的主要功能：維持細(xì)胞的形狀、運(yùn)動(dòng)并使細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)保持在適當(dāng)?shù)奈恢谩＜?xì)胞器：是指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除了核以外的一些具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的物體。第12頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第13頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月A線(xiàn)粒體在光學(xué)顯微鏡下，它呈很小的線(xiàn)條狀、棒狀、或球狀；線(xiàn)粒體是由內(nèi)外兩層膜組成，含有多種氧化酶，能進(jìn)行氧化磷酸化，可傳遞和貯存所產(chǎn)生的能量，因而成為細(xì)胞里氧化作用和呼吸作用的中心，是細(xì)胞的動(dòng)力工廠。

現(xiàn)已肯定線(xiàn)粒體、葉綠體、核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等具有重要的遺傳功能。

線(xiàn)粒體含有DNA、RNA和核糖體，具有獨(dú)立合成蛋白質(zhì)的能力。線(xiàn)粒體的DNA與其同一細(xì)胞的核內(nèi)DNA的堿基成分有所不同，呈環(huán)狀DNA分子。因此，認(rèn)為線(xiàn)粒體與細(xì)胞核是兩個(gè)不同的遺傳體系。圖(線(xiàn)粒體)第14頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月線(xiàn)粒體第15頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月B葉綠體葉綠體是綠色植物細(xì)胞中所特有的一種細(xì)胞器。葉綠體的形狀有盤(pán)狀、球狀、棒狀和泡狀等。主要功能：光合作用即利用光能和CO2合成碳水化合物

葉綠體含有DNA、RNA及核糖體等，并且能分裂增殖，也能夠合成蛋白質(zhì)，還可能發(fā)生的白化突變，這些特征都表現(xiàn)葉綠體具有特定的遺傳功能，是遺傳物質(zhì)的載體之一。圖示：第16頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月C核糖體核糖體是直徑為20nm的微小細(xì)胞器，在細(xì)胞質(zhì)中數(shù)量很多。它是蛋白質(zhì)合成的主要場(chǎng)所。

核糖體是由大約40％的蛋白質(zhì)和60％的RNA所組成，其中RNA主要是核糖體核糖核酸(rRNA)，故亦稱(chēng)為核糖蛋白體。

核糖體可以游離在細(xì)胞質(zhì)中或核里，也可以附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。在線(xiàn)粒體和葉綠體中也都含有核糖體。動(dòng)畫(huà)(核糖體)第17頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月D內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是在真核細(xì)胞質(zhì)中廣泛分布的膜相結(jié)構(gòu)。把質(zhì)膜和核膜連成一個(gè)完整的膜體系，為細(xì)胞空間提供了支架作用。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是單層膜結(jié)構(gòu)。它在形態(tài)上是多型的，不僅有管狀，也有一些呈囊腔狀或小泡狀。粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（附有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)），是蛋白質(zhì)合成的主要場(chǎng)所。

平滑型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（不附著核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)），可能與某些激素合成有關(guān)。圖(內(nèi)質(zhì)網(wǎng))。第18頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月內(nèi)質(zhì)網(wǎng)第19頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月E中心體中心體是動(dòng)物和某些蕨類(lèi)及裸子植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器。與細(xì)胞有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中紡錘絲的形成有關(guān)。(三)細(xì)胞核

細(xì)胞核簡(jiǎn)稱(chēng)為核(nuclear)。一般為圓球形，但在不同生物和不同組織的細(xì)胞中有著很大的差異。核的大小也不同，就植物細(xì)胞核的直徑計(jì)算，小的不到1μm，大的可達(dá)600μm；一般為5－25μm。

細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)集聚的主要場(chǎng)所，它對(duì)控制細(xì)胞發(fā)育和性狀遺傳都起主導(dǎo)作用。第20頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月細(xì)胞核核膜(nuclearmembrane)核仁(nucleolus)：主要是由蛋白質(zhì)和RNA聚集而成

核液(nuclearsap)：核液中含有核仁和染色質(zhì)

染色質(zhì)(chromatin)染色質(zhì)和染色體實(shí)際上是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中所表現(xiàn)的不同形態(tài)。染色質(zhì)：染色體在細(xì)胞分裂間期所表現(xiàn)的形式，呈纖細(xì)的絲狀結(jié)構(gòu)，是DNA和蛋白質(zhì)復(fù)合體。第21頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色質(zhì)第22頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色體：是細(xì)胞分裂時(shí)出現(xiàn)的，易被堿性染料染色的絲狀或棒狀小體，由核酸和蛋白質(zhì)組成，染色體是生物遺傳物質(zhì)的主要載體。圖：第23頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色體是核中最重要而穩(wěn)定的成分，它具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和一定的數(shù)目，具有自我復(fù)制的能力；并且積極參與細(xì)胞的代謝活動(dòng)，在細(xì)胞分裂過(guò)程中能出現(xiàn)連續(xù)而有規(guī)律性的變化。

當(dāng)細(xì)胞分裂結(jié)束進(jìn)入間期時(shí)，染色體又逐漸松散而回復(fù)為染色質(zhì)，染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中所表現(xiàn)的不同形態(tài)。動(dòng)畫(huà):第24頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第25頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第二節(jié)染色體的形態(tài)和數(shù)目一、染色體的形態(tài)特征染色體是細(xì)胞核中最重要的組成部分，在細(xì)胞分裂的間期，由于染色體分散于細(xì)胞核中，故而一般只看到染色較深的染色質(zhì)，而看不到具一定形態(tài)特征的染色體。

觀察染色體最好的階段是有絲分裂中期和早后期，因?yàn)檫@個(gè)階段染色體收縮到最粗最短的程度。第26頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月分析染色體形態(tài)特征的主要目的是區(qū)分、識(shí)別染色體各物種染色體都具有特定的數(shù)目與形態(tài)特征。同一物種內(nèi)的各染色體間往往也能夠通過(guò)其形態(tài)特征加以區(qū)分、識(shí)別。經(jīng)過(guò)染色在普通光學(xué)顯微鏡下能夠觀察分析并用于染色體識(shí)別的特征主要有：染色體的大小(主要指長(zhǎng)度)；著絲粒的位置(染色體臂的相對(duì)長(zhǎng)度)；次縊痕和隨體的有無(wú)及位置；等。第27頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色體由著絲點(diǎn)、長(zhǎng)短臂、主次縊痕和隨體構(gòu)成。示意圖如下：第28頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月(一)、染色體的大小不同物種間染色體的大小差異很大：長(zhǎng)度：0.20-50

m寬度：0.20-2.00

m同一物種不同染色體寬度大致相同染色體大小主要對(duì)長(zhǎng)度而言。在進(jìn)行染色體形態(tài)識(shí)別研究時(shí)，需要首先將同一物種不同染色體進(jìn)行區(qū)分、編號(hào)；在各個(gè)染色體形態(tài)特征中，長(zhǎng)度往往是染色體編號(hào)的第一依據(jù)：通常由長(zhǎng)到短排列染色體。例：人類(lèi)染色體編號(hào)。第29頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月人類(lèi)染色體的編號(hào)(pp12-13)1.按染色體的長(zhǎng)度進(jìn)行排列(分組)；2.按長(zhǎng)臂長(zhǎng)度進(jìn)行與著絲點(diǎn)位置排列(M，SM，ST，T)；3.按隨體的有無(wú)與大小(通常將帶隨體的染色體排在最前面)。

第30頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月(二)、著絲粒(centromere)和染色體臂(arm)著絲粒：細(xì)胞分裂時(shí)，紡錘絲附著(attachment)的區(qū)域，又稱(chēng)著絲點(diǎn)。著絲粒不被染料染色，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)為主縊痕(primaryconstriction)。著絲粒所連接的兩部分稱(chēng)為染色體臂。每條染色體的著絲粒在染色體上位置相對(duì)固定根據(jù)其位置/兩臂相對(duì)長(zhǎng)度可將染色體的形態(tài)分為：1.中間著絲粒染色體2.近中著絲粒染色體3.近端著絲粒染色體4.端著絲粒染色體5.顆粒狀第31頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月1.中間著絲粒染色體中間著絲粒染色體(M,metacentricchromosome)：著絲點(diǎn)位于染色體中部，兩臂長(zhǎng)度大致相等；細(xì)胞分裂后期由于紡錘絲牽引著絲粒向兩極移動(dòng)，染色體表現(xiàn)為“V”形。第32頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月2.近中著絲粒染色體近中著絲粒染色體(SM,sub-metacentricchromosome)：

著絲點(diǎn)偏向染色體一端，兩臂長(zhǎng)度不等，分別稱(chēng)為長(zhǎng)臂和短臂；在細(xì)胞分裂后期染色體呈“L”形。第33頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月3.近端著絲粒染色體近端著絲粒染色體(ST,sub-telocentricchromosome)：

著絲點(diǎn)接近染色體的一端，染色體兩臂長(zhǎng)度相差很大。細(xì)胞分裂后期染色體近似棒狀。第34頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月4.端著絲粒染色體端著絲粒染色體(T,telocentricchromosome)：

著絲點(diǎn)位于染色體的一端，因而染色體只有一條臂；細(xì)胞分裂后期呈棒狀。但有人認(rèn)為真正的端著絲粒染色體可能并不存在，只是由于有些染色體的短臂太短，在光學(xué)顯微鏡下看不到而已。第35頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月5.顆粒狀另外，還有一種形態(tài)比較特殊的染色體，稱(chēng)為顆粒狀或粒狀染色體。兩條臂都極短，所以整個(gè)染色體呈顆粒狀。第36頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色體的形態(tài)示意圖(有絲分裂后期)染色體臂長(zhǎng)度和著絲粒的位置是染色體識(shí)別與編號(hào)的另一個(gè)重要特征。第37頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月(三)、染色單體(chromatid)在有絲分裂中期所觀察到的染色體是經(jīng)過(guò)間期復(fù)制的染色體，均包含有兩條成分、結(jié)構(gòu)和形態(tài)一致的染色單體。一條染色體的兩個(gè)染色單體互稱(chēng)為姊妹染色單體(sisterchromatid)。第38頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色體的形態(tài)示意圖(有絲分裂中期)第39頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月(四)、次縊痕(secondaryconstriction)和隨體(satellite)某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上往往還有另一個(gè)染色較淡的縊縮部位，稱(chēng)為次縊痕，通常在染色體短臂上。次縊痕末端所帶的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體稱(chēng)為隨體。次縊痕、隨體的位置、大小也相對(duì)恒定，可作為染色體的識(shí)別標(biāo)志。次縊痕在細(xì)胞分裂時(shí)，緊密地與核仁相聯(lián)系。可能與核仁形成有關(guān)，也稱(chēng)為核仁組織中心(nucleolusorganizer).第40頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

在細(xì)胞分裂過(guò)程中，著絲點(diǎn)對(duì)染色體向兩極牽引具有決定性的作用。如果某一染色體發(fā)生斷裂而形成染色體的斷片，則缺失了著絲點(diǎn)的斷片將不能正常地隨著細(xì)胞分裂而分向兩極，因而常會(huì)丟失。反之，具有著絲點(diǎn)的斷片將不會(huì)丟失。注意：幾個(gè)概念主縊痕：著絲點(diǎn)所在的區(qū)域的染色體縊縮部分次縊痕：在某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上還常另外有縊縮部位，染色較淡。第41頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月隨體：某些染色體次縊痕的末端所具有的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體。如圖：第42頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月核仁組織中心：染色體的次縊痕一般具有組成核仁的特殊功能，在細(xì)胞分裂時(shí)，它緊密聯(lián)系著核仁，因而稱(chēng)為核仁組織中心

。

例如，玉米第6對(duì)染色體的次縊痕就明顯地聯(lián)系著一個(gè)核仁，也有些生物在一個(gè)核中有兩個(gè)或幾個(gè)核仁。各種生物的染色體形態(tài)結(jié)構(gòu)不僅是相對(duì)穩(wěn)定的，而且大多數(shù)高等生物是二倍體(diploid)，其體細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目一般是成對(duì)存在的。第43頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月同源染色體(homologouschromosome)形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同的一對(duì)染色體，稱(chēng)為同源染色體。圖：第44頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月非同源染色體(non-homologouschromosome)形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的各對(duì)染色體之間，則互稱(chēng)為非同源染色體。如圖：

同源染色體不僅形態(tài)相同，而且它們所含的基因位點(diǎn)也相同。但在許多物種中有一對(duì)同源染色體(性染色體)其形態(tài)和所含基因位點(diǎn)往往是不同的。第45頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月把生物細(xì)胞核內(nèi)全部染色體的形態(tài)特征（染色體長(zhǎng)度、著絲點(diǎn)位置、長(zhǎng)短臂比、隨體有無(wú)等）所進(jìn)行的分析，也稱(chēng)為染色體組型分析(genomeanalysis)。核型分析(analysisofkaryotype)

人類(lèi)的染色體組型分析，對(duì)于鑒定和確診染色體疾病具有重要的作用。例如，人類(lèi)的染色體有23對(duì)(2n=46)，其中22對(duì)為常染色體，另一對(duì)為性染色體。第46頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

根據(jù)人類(lèi)各對(duì)染色體的形態(tài)特征及其染色的顯帶表現(xiàn)，把它們統(tǒng)一地劃分為7組，分別予以編號(hào)。第47頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第48頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

人類(lèi)男人的核型第49頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月二、染色體的數(shù)目各種生物的染色體數(shù)目都是恒定的，而且它們?cè)隗w細(xì)胞中是成對(duì)的，在性細(xì)胞中總是成單的，通常表示為體細(xì)胞（2n)、性細(xì)胞（n）。例如，水稻2n=24，n=12；普通小麥2n=42，n=21；茶樹(shù)2n=30，n=15；家蠶2n=56，n=28；人類(lèi)2n=46，n=23。例:蠶豆2n=12n=6第50頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

各物種的染色體數(shù)目差異很大，染色體數(shù)目的多少與該物種的進(jìn)化程度一般并無(wú)關(guān)系。但是染色體的數(shù)目和形態(tài)特征對(duì)于鑒定系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中物種間的親緣關(guān)系，特別是對(duì)植物近緣類(lèi)型的分類(lèi)，常具有重要的意義?，F(xiàn)將一些生物的染色體數(shù)目列于下表：第51頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第52頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月主要的熱帶作物染色體數(shù)目巴西橡膠2n=36中粒種咖啡2n=22小粒種咖啡2n=44可可2n=20木薯2n=36香茅2n=20椰子2n=32

木菠蘿2n=56西番蓮2n=18胡椒2n=48、52、104、128紅毛丹2n=22香蕉2n=33第53頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月有些生物的細(xì)胞中除了具有正常恒定數(shù)目的染色體以外，還常出現(xiàn)額外的染色體。通常把正常的染色體稱(chēng)為A染色體；把這種額外染色體統(tǒng)稱(chēng)為B染色體，也稱(chēng)為超數(shù)染色體(supernumerarychromosome)。至于B染色體的來(lái)源和功能，尚不甚了解。第54頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第55頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月原核生物具有染色體，通常為DNA分子(細(xì)菌、大多數(shù)噬菌體和大多數(shù)動(dòng)物病毒)或RNA分子(植物病毒，某些噬菌體和某些動(dòng)物病毒)，沒(méi)有與組蛋白結(jié)合在一起；在形態(tài)上，有些呈線(xiàn)條狀，有些連接成環(huán)狀。通常在原核生物的細(xì)胞里只有一個(gè)染色體。第56頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第三節(jié)細(xì)胞的有絲分裂一、細(xì)胞周期生物保持生長(zhǎng)所必須的三個(gè)前提：首先細(xì)胞體積的增加其次遺傳物質(zhì)的復(fù)制

最后要有一種機(jī)制保證遺傳物質(zhì)能從母細(xì)胞精確地傳遞給子細(xì)胞，即細(xì)胞分裂。所以說(shuō)細(xì)胞分裂是生物進(jìn)行生長(zhǎng)和繁殖的基礎(chǔ)。第57頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月細(xì)胞分裂的方式：1、無(wú)絲分裂(mitosis)：也叫直接分裂，細(xì)胞核拉長(zhǎng)，縊裂成兩部分，接著細(xì)胞質(zhì)也分裂，從而成為兩個(gè)細(xì)胞。因?yàn)樵谡麄€(gè)分裂過(guò)程中看不到紡錘絲，故稱(chēng)為無(wú)絲分裂，是低等生物如細(xì)菌等的主要分裂方式。2、有絲分裂(amitosis)

也叫間接分裂，在細(xì)胞分裂過(guò)程中，由于有紡綞絲的出現(xiàn)故稱(chēng)為有絲分裂。高等生物的細(xì)胞分裂主要是以有絲分裂方式進(jìn)行。細(xì)胞周期主要包括有絲分裂過(guò)程及其兩次分裂的間期(interphase)第58頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月間期(interphase)指細(xì)胞上一次分裂結(jié)束到下一次分裂開(kāi)始之前的時(shí)期。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(chēng)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。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，因此一般根據(jù)DNA合成的特點(diǎn)，將間期分為：合成前期(G1)、合成期(S)、合成后期(G2)。第59頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第60頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月基因如何控制細(xì)胞周期?第一類(lèi)基因，主要控制細(xì)胞周期過(guò)程中所需的關(guān)鍵蛋白質(zhì)或者酶的合成。第二類(lèi)基因，直接控制細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期各個(gè)時(shí)期。有二類(lèi)基因控制細(xì)胞周期:G1、S、G2、M等各個(gè)時(shí)期之間都存在著控制點(diǎn)，由這些控制點(diǎn)決定細(xì)胞是否進(jìn)入該時(shí)期。第61頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第62頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月二、有絲分裂過(guò)程

有絲分裂包含兩個(gè)緊密相連的過(guò)程：先是細(xì)胞核分裂，即核分裂為兩個(gè)；后是細(xì)胞質(zhì)分裂，即細(xì)胞分裂為二，各含有一個(gè)核。

細(xì)胞分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，但為了便于描述起見(jiàn)，一般把核分裂的變化特征分為四個(gè)時(shí)期，前期、中期、后期和未期。

現(xiàn)把這4個(gè)時(shí)期描述如下：第63頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

當(dāng)染色體呈可見(jiàn)的細(xì)線(xiàn)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(xiàn)(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)；●核仁、核膜逐漸解體，前期結(jié)束時(shí)核仁消失。

有絲分裂過(guò)程——1.前期(prophase)第64頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

核仁、核膜消失標(biāo)志著細(xì)胞分裂中期開(kāi)始。主要特征：●染色單體進(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(chēng)為紡錘體(spindle)；●紡錘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(chēng)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，排列均勻，是研究染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。有絲分裂過(guò)程——2.中期(metaphase)第65頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第66頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月有絲分裂中期染色體形態(tài)圖第67頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月1有絲分裂過(guò)程——3.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68頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月有絲分裂過(guò)程——4.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)；●細(xì)胞質(zhì)分裂，細(xì)胞板形成。第69頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月有絲分裂過(guò)程示意圖第70頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂的模式圖第71頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月實(shí)際上，細(xì)胞分裂是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程：間期復(fù)制，前期螺旋，中期排列，后期分裂，末期子細(xì)胞形成。2n2n

核分裂四個(gè)時(shí)期的動(dòng)畫(huà)過(guò)程：第72頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月有絲分裂過(guò)程中的一些特殊情況：

1、細(xì)胞核進(jìn)行多次重復(fù)的分裂，而細(xì)胞質(zhì)卻不分裂，因而形成具有很多游離核的多核細(xì)胞。2、核內(nèi)染色體分裂，即染色體中的染色線(xiàn)連續(xù)復(fù)制，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(gè)核里，這就稱(chēng)為核內(nèi)有絲分裂(endomitosis)。第73頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月核內(nèi)有絲分裂動(dòng)畫(huà)：第74頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

核內(nèi)有絲分裂的另一種情況是染色體中的染色線(xiàn)連續(xù)復(fù)制后，其染色體并不分裂，后緊密聚集在一起，因而形成多線(xiàn)染色體。（動(dòng)畫(huà))

果蠅唾腺染色體，就是典型的多線(xiàn)染色體。

唾腺染色體比一般細(xì)胞的染色體粗1000—2000倍，長(zhǎng)100—200倍，染色體上呈現(xiàn)許多深淺明顯不同的模紋和條帶。這種巨型染色體的條帶結(jié)構(gòu)在遺傳學(xué)的研究上具有重大的意義。第75頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月三、有絲分裂的遺傳學(xué)意義可從兩個(gè)方面來(lái)理解：

●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(單細(xì)胞生物及無(wú)性繁殖生物個(gè)體間及世代間的遺傳組成的一致性)。第76頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第四節(jié)細(xì)胞的減數(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(chēng)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(chēng)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(chēng)為聯(lián)會(huì)(synapsis)；并且在同源染色體間發(fā)生片段的交換。第77頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、減數(shù)分裂的過(guò)程(一)、間期(前間期,

preinterphase)(二)、減數(shù)第一分裂

(meiosisI)(三)、中間期

(interkinesis)(四)、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78頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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(chēng)為前減數(shù)分裂間期，也稱(chēng)為前間期?！襁@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(xiàn)期合成。第79頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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)核內(nèi)變化特征，可進(jìn)一步分為五個(gè)時(shí)期：(1).細(xì)線(xiàn)期(leptotene，PI1).(2).偶線(xiàn)期(zygotene，PI2).(3).粗線(xiàn)期(pachytene，PI3).(4).雙線(xiàn)期(diplotene，PI4).(5).終變期(diakinesis，PI5).第80頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

減數(shù)分裂的過(guò)程——細(xì)線(xiàn)期(leptonene，PI1)●染色體開(kāi)始螺旋收縮，在光學(xué)顯微鏡下呈細(xì)長(zhǎng)線(xiàn)狀；有時(shí)可以較為清楚地計(jì)數(shù)染色體數(shù)目?！襁@時(shí)每個(gè)染色體含有兩染色單體，由著絲點(diǎn)連接，但在光學(xué)顯微鏡下還不能分辨染色單體。第81頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

減數(shù)分裂的過(guò)程——偶線(xiàn)期(zygotene，PI2)●同源染色體的對(duì)應(yīng)部位相互開(kāi)始緊密并列，逐漸沿縱向配對(duì)在一起，稱(chēng)為聯(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(chēng)為二價(jià)體(bivalent)?！窦?xì)胞內(nèi)二價(jià)體(n)的數(shù)目就是同源染色體的對(duì)數(shù)。第82頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月聯(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)——聯(lián)會(huì)復(fù)合體，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(中央成分，centralelement)以蛋白質(zhì)為主，也包含部分DNA(稱(chēng)為橫絲)。第83頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

減數(shù)分裂的過(guò)程——粗線(xiàn)期(pachytene，PI3)隨著染色體的進(jìn)一步螺旋，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(chēng)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；

●姊妹染色單體與非姊妹染色單體；

●非姊妹染色單體間成交換，導(dǎo)致同源染色體發(fā)生片段交換(exchange)，導(dǎo)致同源染色體間發(fā)生遺傳物質(zhì)重組(recombination)。第84頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月粗線(xiàn)期細(xì)胞形態(tài)圖第85頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月非姊妹染色單體片斷交換第86頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月非姊妹染色單體片斷交換第87頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月1一、

減數(shù)分裂的過(guò)程——雙線(xiàn)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88頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第89頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

減數(shù)分裂的過(guò)程——終變期(diakinesis，PI5)●染色體進(jìn)一步濃縮，縮短變粗；●同源染色體間排斥力更大，交叉向二價(jià)體兩端移動(dòng)，逐漸接近于末端，該過(guò)程稱(chēng)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90頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第91頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月染色體交叉動(dòng)態(tài)變化第92頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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?！衩總€(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，赤道板位置上是將同源染色體相連交叉部分(已經(jīng)端化)?！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?！駨募忓N體的極面觀察，n個(gè)二價(jià)體分散排在赤道板的附近，因而這也是可用于鑒定染色體數(shù)目的重要時(shí)期之一。第93頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第94頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月中期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95頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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96頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第97頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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(chēng)為二分體(dyad)。第98頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第99頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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。●不進(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100頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月一、

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：第101頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月1．前期II

(prophaseII)

每個(gè)染色體有兩條染色單體，著絲點(diǎn)仍連接在一起，但染色單體彼此散得很開(kāi)。如圖：第二次分裂第102頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月2．中期II(metaphaseII)

每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)整齊地排列在各個(gè)分裂細(xì)胞的赤道板上。著絲點(diǎn)開(kāi)始分裂。第103頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月3．后期II

(anaphaseII)

著絲點(diǎn)分裂為二，各個(gè)染色單體由紡錘絲分別拉向兩極。第104頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月4、末期II(telophaseII)拉到兩級(jí)的染色體形成新的子核，同時(shí)細(xì)胞質(zhì)又分為兩部分。這樣經(jīng)過(guò)兩次分裂，形成四個(gè)子細(xì)胞，這稱(chēng)為四分體(tetrad)或四分孢子(tetraspore)。各細(xì)胞的核里只有最初細(xì)胞的半數(shù)染色體，即從2n減數(shù)為n。如圖：第105頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月減數(shù)分裂過(guò)程(動(dòng)畫(huà))第106頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第107頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月動(dòng)物細(xì)胞減數(shù)分裂的模式圖第108頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義（1）保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性?！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。第109頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月（2）為生物的變異提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)?！駵p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，recombinationofchromosome)。●另一方面，非姊妹染色單體間的交叉導(dǎo)致同源染色體間的片段交換(exchangeofsegment)，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)(染色體片斷重組，recombinationofsegment)。同時(shí)這也是連鎖遺傳規(guī)律及基因連鎖分析的基礎(chǔ)。二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義第110頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

動(dòng)畫(huà)第111頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第五節(jié)配子的形成和受精

1、無(wú)性生殖(asexualreproduction)，是通過(guò)親本營(yíng)養(yǎng)體的分割而產(chǎn)生許多后代個(gè)體，這一方式也稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)體生殖。生物的生殖方式有兩種：

2、有性生殖(sexualreproduction)，是通過(guò)親本的雌配子和雄配子受精而形成合子，隨后進(jìn)一步分裂、分化和發(fā)育而產(chǎn)生后代。這是最普遍而重要的生殖方式，大多數(shù)動(dòng)、植物都是有性生殖的。

高等生物有性生殖是通過(guò)親本雌雄配子受精而形成合子，隨后進(jìn)一步分裂，分化和發(fā)育而產(chǎn)生后代。第112頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

雄性個(gè)體從其生殖腺中生成精原細(xì)胞（2n)，通過(guò)有絲分裂、減數(shù)分裂——

形成四個(gè)精子（n)。

一、雌雄配子的形成1.高等動(dòng)物都是雌雄異體的

雌性個(gè)體從其生殖腺中生成卵原細(xì)胞（2n)，通過(guò)有絲分裂、減數(shù)分裂——

形成一個(gè)卵細(xì)胞（n)和三個(gè)極體（解體）。第113頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月高等動(dòng)物雌雄配子形成過(guò)程第114頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月2.高等植物有性生殖的全部過(guò)程都是在花器里進(jìn)行的。

包括減數(shù)分裂產(chǎn)生卵細(xì)胞和精子，也包括受精結(jié)合為合子，還包括合子經(jīng)過(guò)一系列有絲分裂產(chǎn)生種子。第115頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月雄蕊和雌蕊內(nèi)的孢原細(xì)胞經(jīng)過(guò)一系列的有絲分裂和分化，最后經(jīng)過(guò)減數(shù)分裂發(fā)育成為雄性配子和雌性配子，即精子和卵細(xì)胞。如圖：第116頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月

授粉過(guò)程就是指成熟的花粉粒落在雌蕊柱頭上。1、自花授粉－－同一朵花內(nèi)或同株上花朵間的授粉。2、異花授粉－－不同株的花朵間授粉。二、受精受精：雄配子(精子)與雌配子(卵細(xì)胞)融合為一個(gè)合子。植物在受精前有一個(gè)授粉的過(guò)程授粉方式可分為兩大類(lèi)：第117頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月植物雙受精：

成熟的花粉粒落在雌蕊柱頭上，花粉粒萌發(fā)出花粉管，穿過(guò)花柱、子房和珠孔，伸入胚囊，一個(gè)精核(n)與卵細(xì)胞(n)受精結(jié)合為合子(2n)，將來(lái)發(fā)育成胚，另一精核(n)與兩個(gè)極核(n)受精結(jié)合為胚乳核(3n)，將來(lái)發(fā)育成胚乳的過(guò)程。（動(dòng)畫(huà)）

通過(guò)雙受精后發(fā)育成種子，種子的主要組成部分是胚，胚乳和種皮。胚和胚乳都是通過(guò)受精而形成的，但種皮或果皮，它們都是母本花朵的營(yíng)養(yǎng)組織，與雙受精過(guò)程并沒(méi)有聯(lián)系。一個(gè)正常種子胚，胚乳和種皮的染色體數(shù)目分別為2ｎ，3ｎ和2ｎ。第118頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月三、直感現(xiàn)象根據(jù)雙受精過(guò)程，已知胚乳細(xì)胞是3n，其中2n來(lái)自極核(母本），n來(lái)自精核（父本）。例如，以玉米黃粒的植株花粉給白粒的植株授粉，當(dāng)代所結(jié)子即表現(xiàn)？粒性狀。1.胚乳直感(xenia)或花粉直感在3n胚乳的性狀上由于精核的影響而直接表現(xiàn)父本的某些性狀的現(xiàn)象。單子葉植物的種子常出現(xiàn)這種胚乳直感現(xiàn)象。父本的黃第119頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月2.果實(shí)直感

種皮或果皮組織在發(fā)育過(guò)程中由于花粉影響而表現(xiàn)父本的某些性狀。例如，棉花纖維是由種皮細(xì)胞延伸的。在一些雜交試驗(yàn)中，當(dāng)代棉籽的發(fā)育常因父本花粉的影響，而使纖維長(zhǎng)度、纖維著生密度表現(xiàn)出一定的果實(shí)直感現(xiàn)象。四、無(wú)融合生殖

雌雄配子不發(fā)生核融合的一種無(wú)性生殖方式，稱(chēng)為無(wú)融合生殖(apomixis)。它被認(rèn)為是有性生殖的一種特殊方式或變態(tài)。第120頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月無(wú)融合生殖可以概分為兩大類(lèi)（一）營(yíng)養(yǎng)無(wú)融合生殖營(yíng)養(yǎng)的無(wú)融合生殖包括那些代替有性生殖的營(yíng)養(yǎng)生殖類(lèi)型。例如，大蒜的總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。（二）無(wú)融合結(jié)子無(wú)融合結(jié)子是指能產(chǎn)生種子的無(wú)融合生殖。主要包括單倍配子體無(wú)融合生殖(haploidgametophyteapomixis)、二倍配子體無(wú)融合生殖(diploidgametophyteapomixis)和不定胚(adventitiousembryony)三種類(lèi)型。第121頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月1．單倍配子體無(wú)融合生殖（也稱(chēng)單性生殖）指雌雄配子體不經(jīng)過(guò)正常受精而產(chǎn)生單倍體胚(n)的一種生殖方式。

孤雌生殖過(guò)程中授粉是必要的條件。卵細(xì)胞雖然沒(méi)有受精，而能發(fā)育成單倍體胚，但它的極核細(xì)胞卻必須受精才能發(fā)育成胚乳。(1)孤雌生殖：從未經(jīng)受精卵細(xì)胞發(fā)育成個(gè)體的現(xiàn)象。(2)孤雄生殖：在傳粉之后，卵細(xì)胞消失，由精核單獨(dú)發(fā)育成單倍體植株。精子入卵后尚未與卵核融合，而卵核即發(fā)生退化、解體，雄核取代了卵核地位，在卵細(xì)胞質(zhì)內(nèi)發(fā)育成僅具有父本染色體的胚。（二）無(wú)融合結(jié)子類(lèi)型第122頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月孤雌生殖過(guò)程第123頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月2．二倍配子體無(wú)融合生殖指從二倍體的配子體發(fā)育而成孢子體的那些無(wú)融合生殖類(lèi)型。3．不定胚不定胚是最簡(jiǎn)單的一種方式。它直接由珠心或珠被的二倍體細(xì)胞產(chǎn)生為胚，完全不經(jīng)過(guò)配子階段。這種現(xiàn)象在柑桔類(lèi)中往往是與配子融合同時(shí)發(fā)生的。（二）無(wú)融合結(jié)子類(lèi)型第124頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月（三）單性結(jié)實(shí)它是在卵細(xì)胞沒(méi)有受精，但在花粉的刺激下，果實(shí)也能正常發(fā)育的現(xiàn)象。葡萄和柑桔的一些品系常有自然發(fā)生的單性結(jié)實(shí)。利用生長(zhǎng)素代替花粉的刺激也可能誘導(dǎo)單性結(jié)實(shí)，番茄、煙草和辣椒等植物就有這種現(xiàn)象。第125頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月在上述的各種無(wú)融合生殖的方式中，有些可形成單倍體的胚，從而分離出各種遺傳組成的后代；有些可以形成二倍體的胚，從而產(chǎn)生與親本遺傳組成相同的后代。因此，在植物育種工作，如何利用無(wú)融合生殖特點(diǎn)，大量培育單倍體植株，或固定雜種優(yōu)勢(shì)的遺傳組成，已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的研究課題。第126頁(yè),共140頁(yè)，星期六，2024年，5月第六節(jié)生活周期（不要求掌握、自學(xué)）即個(gè)體發(fā)育全過(guò)程。一般有性生殖的動(dòng)物和植物的生活周期就是指從合子到個(gè)體成熟和死亡所經(jīng)歷的一系列發(fā)育階段。各種生物的生活周期是不相同的。世代交替：生物的無(wú)性世代與有性世代交替出現(xiàn)的現(xiàn)象