遺傳的細胞學基礎課件.ppt

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1、第二章遺傳的細胞學基礎1細胞是生命活動的基本單位。19世紀末認識到細胞核中的染色體可能是遺傳的物質(zhì)基礎。1903Sutton和Boveri年提出遺傳的染色體學說。1910T.H.Morgan將基因定位于染色體上,認為基因在染色體上直線排列，創(chuàng)立基因?qū)W說1染色質(zhì)染色質(zhì)（chromotin)：是在間期細胞核內(nèi)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定形物質(zhì)。是細胞分裂間期遺傳物質(zhì)的存在形式。一染色體的結(jié)構(gòu)和功能常染色質(zhì)和異染色質(zhì)常染色質(zhì)(euchromatin)：間期染色淺,由單一序列

2、和中度重復序列DNA構(gòu)成,活躍轉(zhuǎn)錄。異染色質(zhì)(heterochromatin)：間期染色深，由高度重復序列DNA構(gòu)成，一般無轉(zhuǎn)錄活性。結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)/組成性異染色質(zhì)兼性異染色質(zhì)：具有常染色質(zhì)的特性，特殊情況下，個體發(fā)育的特定階段異染色質(zhì)化染色質(zhì)絲示意與電鏡圖雞紅細胞核內(nèi)染色質(zhì)電鏡圖2染色體染色體(chromosome)則是染色質(zhì)在細胞分裂過程中經(jīng)過緊密纏繞、折疊、凝縮、精巧包裝而成的，具有固定形態(tài)的遺傳物質(zhì)存在形式，是高度螺旋化的DNA蛋白質(zhì)纖維。（1）染色體的形態(tài)（2）染色體的分類1、中著絲粒染色體：“V型”2

3、、近中著絲粒染色體：“L型”3、近端著絲粒染色體：“棒狀”4、端著絲粒染色體：“棒狀”5、粒狀染色體：“顆粒狀”巨大染色體燈刷染色體（動物卵母細胞）多線染色體（雙翅目昆蟲）燈刷染色體：是未成熟的卵母細胞進行第一次減數(shù)分裂停留在雙線期的染色體。多線染色體：由核內(nèi)有絲分裂產(chǎn)生的多股染色單體平行排列而成。且體細胞內(nèi)同源染色體配對,緊密結(jié)合在一起,從而阻止了染色體纖維進一步聚縮,形成體積很大的由多條染色體組成的結(jié)構(gòu)叫多線染色體。（3）染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位核小體nuclesome（1）8個組蛋白分子組成核小體的核心（H2

4、A、H2B、H3、H4）（2）DNA在八聚體外左手盤繞1.75圈，大約146bp（3）組蛋白H1結(jié)合在DNA分子的出口和入口處（4）兩個核小體之間有連接DNA，8-14各種生物的染色體數(shù)目是恒定的。多數(shù)高等動植物是二倍體(diploid)，也就是說，每一身體細胞中有兩組同樣的染色體，用2n表示；親本的每一配子帶有一組染色體，叫單倍體（haploid)，用n表示。嚴格說單倍體專指具有配子染色體數(shù)的個體。（4）染色體的數(shù)目部分生物的染色體數(shù)目物種二倍體數(shù)物種二倍體數(shù)人類46水稻24獼猴42小麥42黃牛60玉米20豬

5、38大麥14狗78陸地棉52貓38豌豆14馬64煙草48雞78番茄24鴨80甘藍18果蠅8洋蔥16蜜蜂雌32雄16松24二染色體在細胞分裂中的行為1.細胞周期細胞周期指由細胞分裂結(jié)束到下一次分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程。2.有絲分裂中的染色體行為真核類細胞的有絲分裂有絲分裂過程是一個連續(xù)的過程，但為說明的方便起見，通常將其分成前期、中期、后期和末期四個時期，在兩次有絲分裂中間的時期稱為間期。間期時的細胞核中一般看不到染色體結(jié)構(gòu)，DNA是在間期進行復制合成的，因而以DNA為主體的染色體也由原來的一條成為兩條并列的染色單體

6、。間期又可細分為三個時期，即合成前期(G1)，這時DNA沒有合成；進入合成期(S)時DNA才開始合成，即染色體開始復制；然后是合成后期(G2)。間期結(jié)束后，進入分裂期(M)。(1)前期(prophase)：染色質(zhì)開始濃縮，經(jīng)過螺旋化、折疊和包裝等過程，逐漸變短、變粗，形成螺旋狀。當染色體變得明顯可見時，每條染色體已含有兩條染色單體(chromatids)，互稱為姊妹染色單體(sisterchromatids)，通過著絲粒把它們連接在一起。至前期末，核仁(nucleoli)逐漸消失，核膜開始破裂，核質(zhì)和細胞質(zhì)融為

7、一體。染色體核仁中心體早前期(earlyprophase)(圖例為洋蔥根尖切片)晚前期(lateprophase)(2)中期(metaphase)紡錘體的細絲——紡錘絲(spindlefibers)與染色體的著絲粒區(qū)域連接。染色體向赤道面移動，著絲粒區(qū)域排列在赤道板上。這時最容易計算染色體的數(shù)目。紡綞絲Scanningelectronmicrographofthecentromericregionofametaphasechromosome(3)后期(anaphase)在后期，著絲?？v裂為二，姊妹染色單體彼此分

8、離，產(chǎn)生兩個子染色體，各自移向一極。染色體的兩臂由著絲粒拖著移動。著絲粒后期(anaphase)Fluorescentmicroscopeimageofaculturedcellinanaphase.（4）末期(telophase)末期子細胞的染色體開始解螺旋，凝縮為一個新核，在核的四周核膜重新形成，染色體又變?yōu)榫鶆虻娜旧|(zhì)，核仁又重新出現(xiàn)，又形成了間期核。末期結(jié)束時，紡綞體被降解。細