遺傳學(xué)-遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)

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1、遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能染色體的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞的有絲分裂細(xì)胞的減數(shù)分裂配子的形成和受精生活周期一、細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能所有的生物體都是由細(xì)胞組成的。細(xì)胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單位，也是生長(zhǎng)發(fā)育和遺傳的基本單位。根據(jù)構(gòu)成生物體的基本單位，可以將生物分為非細(xì)胞生物：包括病毒、噬菌體(細(xì)菌病毒)，具有前細(xì)胞形態(tài)的構(gòu)成單位；細(xì)胞生物：以細(xì)胞為基本單位的生物；根據(jù)細(xì)胞核和遺傳物質(zhì)的存在方式不同又可以分為：真核生物(eukaryote)：(真核細(xì)胞)原生動(dòng)物、單細(xì)胞藻類(lèi)、真菌、高等植物、動(dòng)物、人類(lèi)原核生物(prokaryote)：(原核細(xì)胞)細(xì)菌、藍(lán)

2、藻(藍(lán)細(xì)菌)原核細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型真核細(xì)胞:由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核及(植物)細(xì)胞壁構(gòu)成.植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)模型細(xì)胞核由四個(gè)部分組成：1.核膜；2.核液；3.核仁；4.染色質(zhì)和染色體。二、染色體的結(jié)構(gòu)和功能染色質(zhì)是在間期細(xì)胞核內(nèi)有由DNA、組蛋白、非組蛋白和少量RNA組成的，易被堿性染料著色的一種無(wú)定形物質(zhì)。細(xì)胞分裂期，染色質(zhì)卷縮而呈現(xiàn)為一定數(shù)目和形態(tài)的染色體。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)。（一）染色質(zhì)染色質(zhì)的類(lèi)型通常根據(jù)間期染色反應(yīng)，可以將染色質(zhì)分為異染色質(zhì)(heterochromatin)：在細(xì)胞間期染色質(zhì)線中染色很深的區(qū)段

3、。常染色質(zhì)(euchromatin)：染色質(zhì)線中染色較淺且著色均勻的區(qū)段。結(jié)構(gòu)差異:在細(xì)胞分裂間期，常染色質(zhì)呈高度分散狀態(tài)，所以染色較淺且著色均勻。異染色質(zhì)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(異固縮,heteropycnosis)，所以染色很深。常染色質(zhì)帶有重要的遺傳信息，在間期活躍表達(dá)。轉(zhuǎn)錄主要在間期進(jìn)行，并需要染色質(zhì)(局部)處于解螺旋狀態(tài)。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。功能差異:異染色質(zhì)（heterochromatin）組成性異染色質(zhì)（constitutiveheteroc

4、hromatin）兼性異染色質(zhì)（facultativeheterochromatin）組成性(constitutive)在所有組織、細(xì)胞中均表現(xiàn)異固縮現(xiàn)象；構(gòu)成染色體的特殊區(qū)域，如著絲粒等；一般無(wú)功能表達(dá)；DNA序列具有高度重復(fù)性。兼性(facultative)在一定發(fā)育階段，由常染色質(zhì)轉(zhuǎn)變而來(lái)存在于染色體的任何部位；如X染色體失活組成性異染色質(zhì)與兼性異染色質(zhì)染色體是所有生物細(xì)胞都具有的結(jié)構(gòu)。各物種染色體都具有特定的數(shù)目與形態(tài)特征。而且同一物種內(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。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。

5、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)。（二）染色體的形態(tài)特征不同物種間染色體的大小差異很大，長(zhǎng)度的變幅為(0.20-50?m)，寬度的變幅為(0.20-2.00?m)。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。1.染色體的大小在進(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)；染色體各形態(tài)特征中的染色體長(zhǎng)度是編號(hào)的第一依據(jù)。通常由長(zhǎng)到短對(duì)染色體進(jìn)行編號(hào)。著絲粒是細(xì)胞分裂時(shí)紡錘絲附著(attachment)的區(qū)域，又稱(chēng)為著絲點(diǎn)。著絲粒不會(huì)

6、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))，也稱(chēng)為主縊痕(primaryconstriction)。著絲粒所連接的兩部分稱(chēng)為染色體臂。2.著絲粒(centromere)和染色體臂(arm)對(duì)每條染色體而言，著絲粒在染色體上的相對(duì)位置是固定的，根據(jù)其位置和兩臂的相對(duì)長(zhǎng)度可以將染色體的形態(tài)分為：中間著絲粒染色體（“V型”）(metacentricchromosome,M.m)1～1.7近中著絲粒染色體（“L型”）(submetacentricchromosome,S.m)1.7～3.0端部著絲粒染色體（“棒狀”）(telocent

7、ricchromosome,t)7.0～∞近端著絲粒染色體（“棒狀”）(subtelocentricchromosome,st)3.0～7.0隨體染色體（“顆粒狀”）(satellitechromosome,Sat)染色體模式圖染色單體長(zhǎng)臂短臂3.染色單體(chromatid)有絲分裂中期所觀察到的染色體是經(jīng)過(guò)間期復(fù)制過(guò)，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)。4.次縊痕(secondaryconstriction)和隨體(satellite)某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上往

8、往還具有另一個(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。次縊痕末端帶有的圓形或略呈長(zhǎng)