第 2 章 遗传(ychun)的细胞学基础第1页/共29页第一页，共30页。一、染色体的概念染色体是于1848年在紫鸭砣草花粉母细胞中发现并描述，因其能被碱性染料(rnlio)染色而于1888年被正式命名为染色体。最初概念：指细胞核内能够被碱性染料(rnlio)染色的物质在细胞分裂过程中缩短变粗，在光学显微镜下可见的棒状或线状结构。现在概念：泛指任何一种基因或遗传信息的特定序列的连锁结构。存在于一切生物中，是生命生长、发育、遗传、变异和进化的物质基础。第2页/共29页第二页，共30页。二、染色体的类别(libi)根据染色体的现代概念和染色体的化学成分、形态、结构可以将其分成病毒染色体（Viruschromosome）、原核生物染色体（Prokaryoticchromosome)和真核生物染色体（Eukaryoticchromosome）三、染色体的化学成分病毒染色体：成分单一，只有DNA或RNA。原核生物染色体：成分单一，只有DNA。真核生物染色体：成分复杂，除了DNA和RNA外，还有组蛋白、非组蛋白和无机物质等。而DNA和组蛋白是其基本组成物质。第3页/共29页第三页，共30页。四、染色质与染色体染色质是染色体在分裂间期的存在状态，其基本结构单位是核小体。DNA核小体螺线管超螺线管染色体1/71/61/401/5即从染色质到染色体，DNA长度共被压缩(ysu)了8400倍。（一）染色质染色质存在的两种状态：常染色质（euchromatin)和异染色质（heterochromatin)组成性异染色质兼性异染色质永久性，大小和位置恒定X性染色质，源于常染色质第4页/共29页第四页，共30页。常染色质和异染色质功能差异:遗传信息的表达(转录)主要在间期进行，并需要(xyo)染色质(局部)处于解螺旋状态。异染色质在遗传功能上是惰性的，一般不编码蛋白质，主要起维持染色体结构完整性的作用。常染色质间期活跃表达，带有重要的遗传信息。 结构差异结构差异: : 两者结构上连续，化学性两者结构上连续，化学性质相同，核酸螺旋化程度质相同，核酸螺旋化程度( (密度密度) )不同。不同。 异染色质在间期的复制晚异染色质在间期的复制晚于常染色质，间期仍然高于常染色质，间期仍然高度螺旋化状态，紧密卷缩，度螺旋化状态，紧密卷缩，所以所以(suy)(suy)染色很深；染色很深； 常染色质区处于松散状态，常染色质区处于松散状态，染色质密度较低，染色较染色质密度较低，染色较浅。浅。第5页/共29页第五页，共30页。第6页/共29页第六页，共30页。组成(z chn)性异染色质与兼性异染色质组成性(constitutive).构成染色体的特殊区域，如：着丝点部位等；在所有(suyu)组织、细胞中均表现异固缩现象；只与染色体结构有关，一般无功能表达；*主要是卫星DNA。兼性(facultative).可存在于染色体的任何部位；在一些组织中不表现异固缩现象(象常染色质一样(yyng)正常表达)，而在其它组织中表现异固缩现象；携带组织特异性表达的遗传信息。第7页/共29页第七页，共30页。染色体是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折叠、凝缩而成。且每一种生物的染色体数是恒定的。染色体复制后，含有两条染色单体（chromatid)，由着丝粒（centromere)联在一起。表根据着丝粒位置划分的染色体类型(lixng)及其形态着丝粒位置着丝粒位置臂比（长臂臂比（长臂/短短臂）臂）染色体类型染色体类型符号符号后期形态后期形态正中部正中部中部中部近中部近中部近端部近端部端部端部顶端部顶端部1.001.01-1.701.71-3.003.01-7.007.01-正中着丝粒染色体正中着丝粒染色体中部着丝粒染色体中部着丝粒染色体近中部着丝粒染色体近中部着丝粒染色体近端部着丝粒染色体近端部着丝粒染色体端部着丝粒染色体端部着丝粒染色体顶端部着丝粒染色体顶端部着丝粒染色体MmsmsttTVV LLII第8页/共29页第八页，共30页。CentromerePosition第9页/共29页第九页，共30页。1. 中间(zhngjin)着丝点染色体chromosome)的着丝点位于染色体中部，两臂长度(chngd)大致相等；细胞分裂后期由于纺锤丝牵引着丝粒向两极移动，染色体表现中间着丝点染色体(M, metacentric为“V”形。 第10页/共29页第十页，共30页。2. 近中着丝点染色体近中着丝点染色体(SM, sub-metacentric chromosome)的着丝点偏向染色体的一端(ydun)，两臂长度不等，分别称为长臂和短臂；在细胞分裂后期染色体呈“L”形。 第11页/共29页第十一页，共30页。3. 近端着丝点染色体近端着丝点染色体(ST, sub-telocentric chromosome)的着丝点接近染色体的一端，染色体两臂长度(chngd)相差很大。细胞分裂后期染色体近似棒状。第12页/共29页第十二页，共30页。4. 端着丝点染色体端着丝点染色体(T, telocentric chromosome)的着丝点位于染色体的一端，因而染色体只有一条(y tio)臂，细胞分裂后期呈棒状。但是有人认为真正的端着丝点染色体可能并不存在，人们所观察到的端着丝粒染色体可能只是由于短臂太短，在光学显微镜下不能观察到而已。第13页/共29页第十三页，共30页。染色体形态(xngti)第14页/共29页第十四页，共30页。 灯刷染色体 多线染色体第15页/共29页第十五页，共30页。 染色体的结构(jigu)染色质是染色体在分裂间期的存在状态，其基本结构单位是核小体。DNA核小体螺线管超螺线管染色体 从染色质到染色体，DNA长度(chngd)共被压缩了8400倍。第16页/共29页第十六页，共30页。 染色体数目(shm)各种( zhn)生物染色体数目是恒定的。二倍体生物染色体在体细胞中是成对存在的，称为同源染色体。而在性细胞中只有其中的一条同源染色体。第17页/共29页第十七页，共30页。五、染色体在有丝分裂(yusfnli)中的行为细胞周期(cellcycle)有丝分裂(mitosis)间期(interphase)前期(prophase)、1期中期（metaphase)期后期(huq)（anaphase)、2期末期(telophase)特点：细胞分裂一次，染色体复制一次，遗传物质均分到两个子细胞中。(p19)第18页/共29页第十八页，共30页。第19页/共29页第十九页，共30页。有丝分裂有丝分裂(yu s fn li)(yu s fn li)的意义的意义: : 1.1.生物学意义：生物学意义：.有丝分裂促进细胞数目和体积增加；有丝分裂促进细胞数目和体积增加；.均等方式的有丝分裂，能维持个体正常生长和均等方式的有丝分裂，能维持个体正常生长和发育，保证物种的连续性和稳定性。发育，保证物种的连续性和稳定性。2.2.遗传学意义：遗传学意义：.核内各染色体准确复制为二核内各染色体准确复制为二 两个两个(lin )(lin )子细胞的遗传基础与母细胞完全相同；子细胞的遗传基础与母细胞完全相同；.复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个(lin )(lin )子细胞中子细胞中 子、母细胞具有同样质量子、母细胞具有同样质量和数量的染色体。和数量的染色体。第20页/共29页第二十页，共30页。六、染色体在减数分裂(jinshfnli)中的行为1 1概念概念: :减数分裂减数分裂(meiosis)(meiosis)：是性母细胞成熟时配子形成过程中：是性母细胞成熟时配子形成过程中发生的一种特殊有丝分裂发生的一种特殊有丝分裂 使体细胞的染色体数目减半使体细胞的染色体数目减半(jin bn)(jin bn)。例如。例如: : 水稻水稻2n=242n=24、玉米、玉米2n=202n=20、茶树、茶树2n=302n=30 减数分裂减数分裂水稻水稻n=12n=12、 玉米玉米n=10n=10、 茶树茶树n=15n=15n(n(卵卵) + n() + n(精精) 2n() 2n(体体) ) 受精作用可保证物种染色体数恒定。受精作用可保证物种染色体数恒定。第21页/共29页第二十一页，共30页。2特点:(1).各对同源染色体在细胞分裂前期配对(或联会)；在二倍体生物中，每对染色体的两个成员中一个(y)来自父方，一个(y)来自母方，其形态大小相同的染色体称为同源染色体。第22页/共29页第二十二页，共30页。(2). 细胞分裂过程中包括两次分裂: 第一次分裂（减数分裂）中染色体减数，这次分裂的前期较复杂(fz)，又可细分为五期（细线期偶线期粗线期双线期 浓缩期或终变期）； 第二次分裂（减数分裂）染色体等数。第23页/共29页第二十三页，共30页。3、减数分裂的意义(yy)（1）一个细胞周期，两次连续的核分裂；（2）“减数”并非随机，而是配对的同源染色体分开；（3）非姊妹染色单体间发生对等片段的交换交换在前，交叉在后，交叉是交换的结果；（4）减数分裂过程中染色体的变迁：A：前期中期染色体为2nB：后期中期减数发生在后期，染色体数由2nn，但每条染色体仍保持有两条染色单体C：后期末期染色体为n，第24页/共29页第二十四页，共30页。有丝分裂(yu s fn li)(yu s fn li)与减数分裂的比较1 1、减数分裂前期有同源染色体配对（联会）；2 2、减数分裂遗传物质交换（非姐妹染色单体片段交换）；3 3、减数分裂中期后染色体独立分离，而有丝分裂(yu s fn li)(yu s fn li)则着丝点裂开后均衡分向两极；4 4、减数分裂完成后染色体数减半；5 5、分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异：减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道板两侧，而有丝分裂(yu s fn li)(yu s fn li)时则整齐地排列在赤道板上。第25页/共29页第二十五页，共30页。七、遗传(ychun)的染色体学说 基于孟德尔分离定律和自由组合定律与减数分裂(jin sh fn li)过程中染色体行为的平行关系，提出了遗传的染色体学说 (chromosome theory of inheritance) (p22-24)第26页/共29页第二十六页，共30页。第27页/共29页第二十七页，共30页。END 第28页/共29页第二十八页，共30页。感谢您的观看(gunkn)！第29页/共29页第二十九页，共30页。内容(nirng)总结第 2 章 遗传(ychun)的细胞学基础。染色体是于1848年在紫鸭砣草花粉母细胞中发现并描述，因其能被碱性染料染色而于1888年被正式命名为染色体。染色质是染色体在分裂间期的存在状态，其基本结构单位是核小体。细胞分裂后期由于纺锤丝牵引着丝粒向两极移动，染色体表现中间着丝点染色体(M, metacentric为“V”形。二倍体生物染色体在体细胞中是成对存在的，称为同源染色体。感谢您的观看第三十页，共30页。