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1、遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)與分子基礎(chǔ)第一節(jié)染色體的形態(tài)特征與分子結(jié)構(gòu)第二節(jié)染色體在細(xì)胞分裂中的行為第三節(jié)生活周期第四節(jié)中心法則及其發(fā)展第五節(jié)基因的現(xiàn)代概念第一節(jié)染色體的形態(tài)特征與分子結(jié)構(gòu)一.染色質(zhì)與染色體※染色質(zhì)(chromatin):是指間期細(xì)胞核內(nèi)由DNA、組蛋白,非組蛋白及少量RNA組成的,易被堿性染料染色的一種無(wú)定形物質(zhì),是間期遺傳物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的存在形式?!旧w(chromosome):是染色質(zhì)在細(xì)胞分裂過程中經(jīng)過緊密纏繞、折疊、凝縮、精巧包裝而形成的,具有固定形態(tài)的遺傳物質(zhì)的存在形式。染色質(zhì)常染色質(zhì)異染色質(zhì)兼性異染色質(zhì)
2、組成性異染色質(zhì)組成性異染色質(zhì):指各類細(xì)胞的全部發(fā)育過程中都處于凝縮狀態(tài)的染色質(zhì)。大多位于著絲粒區(qū)和端粒區(qū),不具有轉(zhuǎn)錄活性。兼性異染色質(zhì):指在特定細(xì)胞的某一發(fā)育階段所具有的凝縮狀態(tài)的染色質(zhì)。兼性異染色質(zhì):巴氏小體(barrbody)常染色質(zhì)異染色質(zhì)化學(xué)本質(zhì)相同,以不同的狀態(tài)存在,一定條件下可互相轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)松散結(jié)構(gòu)緊密著色較淺染色較深螺旋化程度低螺旋化程度較高在S期早、中期復(fù)制,轉(zhuǎn)錄活躍在S期后期復(fù)制,轉(zhuǎn)錄不活躍染色體大部分區(qū)域組成性異染色質(zhì):著絲粒、端粒周圍兼性異染色質(zhì):核膜附近由單一序列和中度重復(fù)序列組成組成性異染色質(zhì):高
3、度重復(fù)序列兼性異染色質(zhì):失活的X染色質(zhì)※常染色質(zhì)與異染色質(zhì)的異同二.染色體的形態(tài)特征與超微結(jié)構(gòu)1.染色體的形態(tài)特征每一物種有其特定的染色體形態(tài)特征,以有絲分裂中期和早后期為最典型?!旧w的數(shù)目因物種而異,同一物種的染色體數(shù)目是相對(duì)穩(wěn)定的。(1)染色體形態(tài)和結(jié)構(gòu)相關(guān)的術(shù)語(yǔ)染色體單體(chromatid)長(zhǎng)臂(q)短臂(p)著絲粒(centromere)隨體(satellite)次縊痕(secondconstriction)端粒(telomere)主縊痕(primaryconstriction)(2)染色體分類染色體類型符
4、號(hào)臂比著絲粒指數(shù)分裂后形態(tài)中央著絲粒染色體M1-1.70.5-0.375V近中著絲粒染色體SM1.7-30.374-0.25L近端著絲粒染色體ST3-70.249-0.125I端著絲粒染色體T﹥70.124-0I中央著絲粒(M);V近中央著絲粒(SM);L近端著絲粒(ST);I頂端著絲粒(T);I中央著絲粒(M);V近中央著絲粒(SM);L近端著絲粒(ST);I頂端著絲粒(T);I(3)特殊形態(tài)染色體存在于雙翅目昆蟲幼蟲消化道細(xì)胞的、有絲分裂間期核中的、一種可見的、巨大的染色體。雙翅目昆蟲的幼蟲唾腺細(xì)胞,多個(gè)染色質(zhì)(5
5、00~1000條染色線)重疊成類似染色體狀結(jié)構(gòu)。比一般染色體長(zhǎng)100~200倍,粗1000~2000倍。※多線染色體(唾線染色體)唾線染色體最先在鯊魚中發(fā)現(xiàn),后從魚類、兩棲類、爬行類、鳥類以及某些無(wú)脊椎動(dòng)物的卵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)。呈環(huán)的DNA區(qū)域是RNA合成的活躍場(chǎng)所?!鶡羲⑷旧w2.染色體的超微結(jié)構(gòu)※包括:一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。一級(jí)結(jié)構(gòu):核小體是構(gòu)成染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位,是染色質(zhì)中DNA、RNA和蛋白質(zhì)組成一種致密的結(jié)構(gòu)。核小體:八聚體/組蛋白(H3H4和H2AH2B)+140bpDNA分子(纏繞1.75
6、圈)→核心顆?!g為60bp的連接DNA片段(linker)→直徑11nm圓盤狀顆粒→核小體。(壓縮1/7)染色質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)——螺線管H1參與下,核小體緊密連接、螺旋纏繞(6個(gè)/圈)→染色質(zhì)纖維(30nm)。(壓縮1/6)染色質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)——超螺線管螺線管進(jìn)一步盤繞形成,直徑400nm(壓縮1/40)染色質(zhì)的四級(jí)結(jié)構(gòu)——染色單體超螺線管再次折疊而成——chromatid(長(zhǎng)2—10uM)(壓縮1/5)5㎝/DNA→2-10μm/染色單體長(zhǎng)度壓縮了近萬(wàn)倍——四級(jí)結(jié)構(gòu)螺旋模型。第二節(jié)染色體在細(xì)胞分裂中的行為一.細(xì)胞周期二.
7、有絲分裂中的染色體行為三.減數(shù)分裂中的染色體行為四.遺傳的染色體學(xué)說一.細(xì)胞周期(cellcycle)細(xì)胞周期:由細(xì)胞分裂結(jié)束到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過程,所需的時(shí)間稱細(xì)胞周期。G1期S期G2期M期二.有絲分裂中的染色體行為(一)有絲分裂的過程Mitosisinaction!(二)有絲分裂的特點(diǎn):染色體復(fù)制1次,細(xì)胞分裂1次,1次分裂1個(gè)細(xì)胞形成2個(gè)細(xì)胞,子細(xì)胞與母細(xì)胞一樣。(三)有絲分裂的意義:1、保證了細(xì)胞上下代之間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性和連續(xù)性。2、維持個(gè)體的正常生長(zhǎng)和發(fā)育三.減數(shù)分裂中的染色體行為減數(shù)分裂:是一種特
8、殊方式的細(xì)胞分裂,是在配子形成過程中發(fā)生的,包括兩次連續(xù)的核分裂,但染色體只復(fù)制一次,因而在形成的四個(gè)子細(xì)胞核中,每個(gè)核只含有單倍數(shù)的染色體,即染色體數(shù)減少一半。1細(xì)線期2偶線期3粗線期4雙線期5終變期6中期I7后期I8末期I減數(shù)I9前期II10中期II11后期II12末期II減數(shù)II減數(shù)分裂僅在性母細(xì)胞進(jìn)行。減