1四、四、 染色体数目染色体数目 1、染色体的数目特征、染色体的数目特征 ：2n，n水稻水稻24条条(2n) 大豆大豆40条条(2n) 烟草烟草48条条(2n) 普通小麦普通小麦42条条(2n) 蚕豆蚕豆12条条(2n)陆地棉陆地棉52条条(2n)大麦大麦14条条(2n) 豌豆豌豆14条条(2n) 茶树茶树30条条(2n) 玉米玉米20条条(2n) 马铃薯马铃薯48条条(2n) 人人46条条(2n) 高粱高粱20条条(2n) 甘薯甘薯90条条(2n)动物中某些扁虫只有动物中某些扁虫只有4条条(n=2) 一种马蛔虫，一种马蛔虫，2条条(n=1) 一种蝴蝶一种蝴蝶)有有382条条(n=191) 被子植物中的一种菊科植被子植物中的一种菊科植物物n=2 有些植物有些植物n=400-600 a.恒定性：恒定性：就一物种，其染色体数目是恒定的就一物种，其染色体数目是恒定的b.体细胞中是成对体细胞中是成对 c.不同物种染色体数目差异很大不同物种染色体数目差异很大 科属？科属？2特化染色体特化染色体 B染色体染色体A染色体 B染色体又称为额外染色体、副染色体、超数染色体或附加染色体：大麦3翻译4第三节 细胞的分裂和细胞周期 一、细胞周期（一）分裂间期（二）分裂期（三）细胞周期时间分布（四）细胞周期转换点及其调控 ？5一、一、 细胞周期细胞周期(cell cycle)细胞周期细胞周期(cell cycle)。 细胞生命周期各个时期的细胞生命周期各个时期的特点特点67（一）分裂间期：（一）分裂间期： 间期：G1, S, G2 细胞周期 8（二）分裂期：（二）分裂期： 间期：G1, S, G2 细胞周期 分裂期 M:核分裂 胞质分裂9图图 1-9 1-9 细胞有丝分裂周期细胞有丝分裂周期（三）细胞周期的时间分布（三）细胞周期的时间分布 10一、细胞周期一、细胞周期二、无丝分裂二、无丝分裂三、有丝分裂三、有丝分裂四、减数分裂四、减数分裂11二、二、 无丝分裂无丝分裂衰老细胞和病态组织植物的薄型组织、木质部细胞、绒毡层细胞和胚乳植物的薄型组织、木质部细胞、绒毡层细胞和胚乳细胞细胞12三、三、有丝分裂有丝分裂（Mitosis)Mitosis)体细胞13（一）（一） 有丝分裂有丝分裂过程过程核分裂、细胞质分裂。核分裂、细胞质分裂。有丝分裂过程可分为五个时期，有丝分裂过程可分为五个时期，即：即：间期、前期、中期、后期、间期、前期、中期、后期、末期末期14植物细胞有丝分裂151.1.间期间期(interphase)(interphase)特征：特征：16G1G2S合成前期合成前期(G1)、合成期、合成期(S)、合成后期、合成后期(G2)172.前期前期(prophase)(prophase)183.中期(metaphase)标志标志:核仁、核膜消失核仁、核膜消失19有丝分裂中期染色体形态图有丝分裂中期染色体形态图204. 后期后期(anaphase)(anaphase)215. 末期末期(telophase)(telophase)22有丝分裂过程示意图有丝分裂过程示意图植物细胞23动物细胞有丝分裂的模式图24（二） 有丝分裂的遗传学意义25（三）（三）有丝分裂的有丝分裂的特殊形式特殊形式 内源有内源有丝分裂丝分裂内源有丝分裂的三种情况：多倍染色体多倍染色体 核内有丝分裂核内有丝分裂(endomitosis)：花药绒毡层细胞花药绒毡层细胞。 多线染色体多线染色体(polytene chromosome) 多核细胞多核细胞 (multinucleate cell, polykaryocyte)：单子叶单子叶植物胚乳形成早期植物胚乳形成早期。261. 多核细胞多核细胞 (multinucleate cell, polykaryocyte)：单子叶单子叶植物胚乳形成早期植物胚乳形成早期。272. 多倍染色体，核内有丝分裂多倍染色体，核内有丝分裂,endomitosisCell Cycle Research Using megakaryocyte endomitosis as a model283.多线染色体多线染色体双翅目昆虫(摇蚊、果蝇)的幼虫唾液腺巨大染色体(gaint chromosome) , 也叫多线染色体。例如在果蝇中唾腺染色体经例如在果蝇中唾腺染色体经10-1110-11次内源有丝分裂可形成次内源有丝分裂可形成10241024、20482048条染色质线的多线染色体条染色质线的多线染色体. . 2930核内有丝分裂核内有丝分裂多线染色体（巨型染色体）多线染色体（巨型染色体）31四四 减数分裂减数分裂(meiosis)成熟分裂(maturation division) 减数分裂的特殊性表现在：时间性和空间性：连续进行两次分裂：配对(paring)，联会(synapsis)；交换。32 一、一、 减数分裂的过程减数分裂的过程 1. 第一次分裂第一次分裂(一一)、间期、间期(前间期前间期, preinterphase)前期I 中期I 后期I 末期I前期II 中期II 后期II 末期II(二二)、减数第一分裂、减数第一分裂 (meiosis I)(三三)、中间期、中间期 (interkinesis)(四四)、减数第二分裂、减数第二分裂 (meiosis)33间期间期(interphase)前减数分裂间期，也称前间期。34（一）（一） 前期前期 I (prophase I, PI)根据核内变化特征，可进一步分为五个时期： (1). 细线期(leptotene，PI1).细线(2). 偶线期(zygotene，PI2).联会、二价体(3). 粗线期(pachytene，PI3).重组、交换(4). 双线期(diplotene，PI4).交叉(5). 终变期(diakinesis，PI5).交叉端化35361）细线期）细线期(leptonene，PI1)细长线；但在光学显微镜下还不能分辨染色单体。372）偶线期(zygotene，PI2)联会(synapsis)。二价体(bivalent)。2n=838联会复合体联会复合体(synaptonemal complex)的结构的结构构成如图：外侧；中间部分(中央成分，central element) 393）粗线期）粗线期(pachytene，PI3)四合体或四联体(tetrad) 姊妹染色单体与非姊妹染色单体； 交换(exchange)， 重组(recombination)。40粗线期细胞形态图粗线期细胞形态图85231044s6s641非姊妹染色单体片断交换非姊妹染色单体片断交换交叉端化交叉和重组：两两之间配子的染色体发生改变42非姊妹染色单体片断交换非姊妹染色单体片断交换434.双线期双线期(diplotene，PI4)交叉(chiasmata)445.终变期终变期(diakinesis，PI5)交叉端化交叉端化(terminalization)。二价体数目45染色体染色体交叉动态交叉动态变化变化463.中期 I(metaphase I, MI)核仁和核膜消失，纺锤体形成同源染色体的排列方向(着丝粒取向)是随机的。交叉部分(已经端化)。n个二价体。47483.中期中期 I 二价体的随机取向二价体的随机取向-遗传多样性遗传多样性如果某生物有两对同源染色体： AA和BB ，A AB BABABABABABABABAB非同源染色体在性细胞中可能有_种组合（配子）。n对非同源染色体在性细胞中可能有_种组合（配子）。人产生的性细胞具有AA中的一条和BB中的一条。494.后期后期 I(anaphase I, AI)子细胞中染色体数目从_减半到_。此过程不进行着丝粒分裂，没有发生染色单体分离505.末期末期 I(telophase I, TI)核仁、核膜逐渐形成(核分裂完成)，产生两个子核。二分体(dyad)。二价体，四分体51中间期(interkinesis)时间很短暂。染色体的螺旋化程度较高。522. 减数第二分裂减数第二分裂(meiosis)与有丝分裂没有实质区别, 可分为前、中、后、末四个时期：5354（1）保证了亲代与子代之间染色体数目的恒定性。（二） 减数分裂的遗传学意义55（2）为有性生殖生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础。 为 生物的变异提供了重要的物质基础。交换(exchange of segment)， (染色体片断重组，recombination of segment)。(染色体重组，recombination of chromosome)：性细胞就可能会有2n种非同源染色体的组合形式56第4节 配子的形成和受精一、雌雄配子的形成二、受精三、直感现象四、无融合生殖57无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖同配生殖：低等真菌同配生殖：低等真菌异配生殖：真菌异配生殖：真菌卵式生殖：动物，雌配子、雄配子，受精卵式生殖：动物，雌配子、雄配子，受精卵卵58一、雌雄配子的形成动物30万万40万万青春期青春期400500个个青春期青春期激素激素74天左右天左右400500个个初生初生时间组织器官59一、雌雄配子的形成植物配子配子体60二、植物的授粉与受精(fertilization)（一）授粉（一）授粉自花授粉异花授粉遗传特性遗传特性种间不亲和种间不亲和强生活力强生活力自交不亲和：种间不亲和；种内不亲和自交不亲和：种间不亲和；种内不亲和61（二）受精（二）受精双受精双受精(double fertilization)。花粉管内两个精核进入胚囊；花粉管内两个精核进入胚囊；合子合子(2n)将来发育成胚；将来发育成胚；胚乳核胚乳核(3n)，将来发育成胚乳。，将来发育成胚乳。62被子植物种子、果实各部分的遗传来源染色体数前体来源胚2n合子受精产物胚乳3n胚乳核受精产物种皮2n珠被母本组织果皮2n子房壁母本组织63（三）直感现象直感现象直感现象可以分为两类：可以分为两类：胚乳直感胚乳直感(xenia)，也称为也称为花粉直感花粉直感： 如果在如果在3n胚乳的性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状，这种现胚乳的性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状，这种现象称为胚乳直感（象称为胚乳直感（xenia）或称花粉直感）或称花粉直感 如玉米（白色、非甜、非糯）。如玉米（白色、非甜、非糯）。通俗的讲：白色X红色 子代 红色影响一个性状的遗传因素可以有多种6465果实直感果实直感(metaxenia)： 如果如果2n种皮或果皮组织种皮或果皮组织在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状，在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状，则称为果实直感（则称为果实直感（metaxenia）或种皮直感）或种皮直感 花粉直感花粉直感的黄金梨果实 66棉籽的纤维特征棉籽的纤维特征(种皮细胞种皮细胞延伸形成延伸形成)的果实直感的果实直感67三、无融合生殖(apomixis)无融合生殖：概念营养生殖：大蒜（是？）营养生殖：大蒜（是？） 无融和结子无融和结子1.单性生殖单性生殖(n) 孤雌生殖孤雌生殖 、 孤雄生殖孤雄生殖 无配子生殖无配子生殖2. 二倍配子体无融合生殖二倍配子体无融合生殖(2n)：造胞细胞、珠心细胞造胞细胞、珠心细胞二倍体形成配囊，其中卵二倍体形成配囊，其中卵细胞细胞2n3. 不定胚不定胚(2n) ,柑桔类柑桔类(Citrus)的的珠心细胞和珠被细胞珠心细胞和珠被细胞 4 单性结实单性结实 ：子房发育：子房发育花粉诱导形成果实花粉诱导形成果实68自交植物；异交植物：自交植物；异交植物：不是绝对的，小麦自交，原原种、原种不是绝对的，小麦自交，原原种、原种问：草类有许多自交不亲和植物。问：草类有许多自交不亲和植物。套袋，发现只有套袋，发现只有1.2%的结实率；它的自交结实率是的结实率；它的自交结实率是1.2%？69羊草进行套袋杂交，结实率羊草进行套袋杂交，结实率0.5-3%；开放授粉，；开放授粉，结实率结实率25-30%，统计分析表明差异极显著，统计分析表明差异极显著， P0.001。结论：自交结实率（结论：自交结实率（ 0.5-3% ）小于异交结实率）小于异交结实率（ 25-30% ）（）（P0.001），羊草是自交不亲和），羊草是自交不亲和物种。物种。 第五节 生活周期一、世代交替：生活周期：生活史，生物个体发育的全过程 孢子体，无性世代 配子体，有性世代世代交替：alternation of generation71 一、低等植物 （红色面包霉）二、高等植物 （种子植物）三、高等动物 （果蝇）72图图1-17 1-17 种子植种子植物的生物的生活周期活周期二、高等植物 （种子植物）7374肉眼可见肉眼可见显微镜可见显微镜可见一、低等植物 （红色面包霉）75图图1-161-16红色面红色面包霉的包霉的生活周生活周期：期：3 3种繁殖种繁殖方式方式2n，孢子体，孢子体76高等植物孢子体(sporophyte, 2n)，孢子体世代=二倍体世代=无性世代；配子体(gametophyte, n)，配子体世代=单倍体世代=有性世代；二倍孢子体无性世代与单倍配子体有性世代交替。77图图2-15 2-15 果蝇的果蝇的生活周生活周期期78判断：雌雄配子体不经正常受精而产生单判断：雌雄配子体不经正常受精而产生单倍体胚的生殖方式是单性结实。倍体胚的生殖方式是单性结实。花粉直接产生小植株花粉直接产生小植株79判断：一种植物的染色体数目判断：一种植物的染色体数目2n10。在。在减数第一次分裂中期，每个细胞含有的染减数第一次分裂中期，每个细胞含有的染色单体数是色单体数是20。80重点内容重点内容1. （1）在细胞减数分裂过程中，同源染色体在）在细胞减数分裂过程中，同源染色体在_ _期期配对，非姐妹染色单体在配对，非姐妹染色单体在 期发生交换，同源染色期发生交换，同源染色体在体在_ _期分开，而染色单体分离在期分开，而染色单体分离在 期。期。（2）遗传学上把形态大小相同，遗传功能相似的一对染）遗传学上把形态大小相同，遗传功能相似的一对染色体称为色体称为 ，而通过着丝粒连接的染色单体称为，而通过着丝粒连接的染色单体称为 。2. （1）减数分裂的前期）减数分裂的前期I有联会过程，而前期有联会过程，而前期II则没有。则没有。这种区别实际上是减数分裂与有丝分裂的区别。这种区别实际上是减数分裂与有丝分裂的区别。（2）减数分裂中染色单体的交换和细胞学上观察到的交）减数分裂中染色单体的交换和细胞学上观察到的交叉现象是同时发生的。叉现象是同时发生的。2. 联会联会 二价体二价体 端粒端粒3. （1）简述有丝分裂和减数分裂的主要区别？）简述有丝分裂和减数分裂的主要区别？（2）减数分裂的遗传学意义。）减数分裂的遗传学意义。（3）在细胞分裂周期中，什么时期最容易鉴别染色体的）在细胞分裂周期中，什么时期最容易鉴别染色体的形态特征形态特征?（可长可短）（可长可短）81 一级题一级题1. 四合体或四联体四合体或四联体 交叉交叉 交叉端化交叉端化 染色单体染色单体 交换交换 重组重组2. 试述减数分裂的过程中染色体的行为特点及减试述减数分裂的过程中染色体的行为特点及减数分裂在遗传学上的意义数分裂在遗传学上的意义3. 减数分裂前期的细胞学特点？减数分裂前期的细胞学特点？多核细胞多核细胞 核内有丝分裂核内有丝分裂 多线染色体（巨型染色体）多线染色体（巨型染色体） 二级题二级题1. 有丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂 无丝分裂无丝分裂 细胞周期细胞周期 分裂期分裂期 分裂间期分裂间期 等等等等 外围题外围题1. 简述细胞有丝分裂周期的各时期主要特征。简述细胞有丝分裂周期的各时期主要特征。82 1996年：普通遗传学，科学院遗传所年：普通遗传学，科学院遗传所 孟德尔的孟德尔的“植物杂交实验植物杂交实验”的论文于的论文于1866年正式年正式发表后，沉睡了发表后，沉睡了34年未受重视。直到年未受重视。直到1900年才被重新年才被重新发现，请简述这段重新发现的史实，分析孟德尔的论发现，请简述这段重新发现的史实，分析孟德尔的论文被埋没和重新发现的原因，并对孟德尔的科学贡献文被埋没和重新发现的原因，并对孟德尔的科学贡献作一简明而全面的评价（作一简明而全面的评价（20分）。分）。83重点内容重点内容绪论绪论1. （1）以果蝇为材料进行实验，进而提出）以果蝇为材料进行实验，进而提出基因论的科学家是基因论的科学家是 ，提出，提出DNA的双螺旋的双螺旋结构的科学家是结构的科学家是 和克里克。和克里克。（2）年孟德尔遗传定律被重新发现，这一）年孟德尔遗传定律被重新发现，这一年被称为遗传学的发展元年。年被称为遗传学的发展元年。2. 概念：遗传学概念：遗传学 遗传遗传 变异变异3. 遗传学研究的任务包括那几方面？遗传学研究的任务包括那几方面？84重点内容重点内容第一章第一章1. （1）在有丝分裂时，观察到染色体呈）在有丝分裂时，观察到染色体呈L字形，说明这字形，说明这个染色体的着丝粒位于染色体的个染色体的着丝粒位于染色体的 ，如果染色体呈，如果染色体呈V字形，则说明这个染色体的着丝粒位于染色体的字形，则说明这个染色体的着丝粒位于染色体的 。 （2）遗传学上把形态大小相同，遗传功能相似的一对）遗传学上把形态大小相同，遗传功能相似的一对染色体称为染色体称为 ，而通过着丝粒连接的染色单体称，而通过着丝粒连接的染色单体称 。 （3）染色体根据其着丝点位置不同可分为）染色体根据其着丝点位置不同可分为_ 、_ 、_ _ 、和、和_ 四种类型四种类型 2. 判断：判断： （1）核仁总是出现在染色体次缢痕处。）核仁总是出现在染色体次缢痕处。 （2）形态结构和遗传内容一样的一对染色体是同源染）形态结构和遗传内容一样的一对染色体是同源染色体。色体。 3. 染色质染色质 同源染色体同源染色体 非同源染色体非同源染色体85一级题一级题绪论绪论1.简述遗传学的发展历程（几个人物）。简述遗传学的发展历程（几个人物）。第一章第一章 一、基本内容：一、基本内容：1. 名词解释：染色单体名词解释：染色单体 染色体染色体 组型分析组型分析 A染色体染色体和和 B染色体染色体2. 简述遗传物质的存在形式，原核生物和真核生简述遗传物质的存在形式，原核生物和真核生物遗传物质存在形式的异同（本章有一部分，与物遗传物质存在形式的异同（本章有一部分，与第三章结合）。第三章结合）。86二级题（了解）着丝点着丝点 核仁组织中心核仁组织中心简述染色质与染色体间的关系。简述染色质与染色体间的关系。用图表示一个中期染色体的示意图和类型用图表示一个中期染色体的示意图和类型有哪几种？有哪几种？87外围题绪论绪论1. 试述遗传、变异和选择在生物进化中的作用。试述遗传、变异和选择在生物进化中的作用。2. 试述遗传、变异和选择在生物进化中的作用。试述遗传、变异和选择在生物进化中的作用。3. 试论遗传学的人物和发展历程。试论遗传学的人物和发展历程。4. 为什么遗传物质是相对稳定的，而生物界没有两个完全为什么遗传物质是相对稳定的，而生物界没有两个完全相同的个体？相同的个体？6. 遗传与变异对农业生产有什么意义？遗传与变异对农业生产有什么意义？第一章第一章1.名词解释：原核细胞名词解释：原核细胞 真核细胞真核细胞 2. 遗传物质的存在形式，原核生物和真核生物遗传物质存遗传物质的存在形式，原核生物和真核生物遗传物质存在形式的异同。在形式的异同。3. 简述细胞的结构与功能（细胞的膜体系和细胞器）简述细胞的结构与功能（细胞的膜体系和细胞器）4. 染色体的数目特点染色体的数目特点88重点内容填空：染色质根据染色反应可以分为_和_两类。染色体的四级结构分别为_ 、_ 、_ 和染色体。 核小体的核心由 _ 、 _ 、 _ 、_ 和_ 各两个分子组成，外围缠绕_ 圈DNA。 89端粒（端粒（telomere）：端体）：端体端粒（端粒（Telomere）是）是真核细胞染色体末端真核细胞染色体末端的特殊的特殊结构结构,可稳定染色体的功能可稳定染色体的功能,保护染色体结构基因保护染色体结构基因,图 荧光原位杂交显示的端粒（上）和端粒序列（下）90重点内容三、名词：三、名词：4. 染色质染色质：细胞分裂间期，能被碱性染料染色的纤细网状：细胞分裂间期，能被碱性染料染色的纤细网状物。物。5 异固缩：异固缩：同一染色体染色深浅不同的现象。同一染色体染色深浅不同的现象。6. 同源染色体：同源染色体：体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体。一对染色体。7. 非同源染色体：非同源染色体：形态结构上有所不同的染色体间互称为形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体。非同源染色体。8. 联会：联会：同源染色体的对应部位相互紧密并列，逐渐沿纵同源染色体的对应部位相互紧密并列，逐渐沿纵向配对在一起。向配对在一起。9. 二价体：二价体：配对的两条同源染色体称为二价体配对的两条同源染色体称为二价体10. 花粉直感：花粉直感：胚乳的部分性状直接表现与父本一致。胚乳的部分性状直接表现与父本一致。11.端粒端粒91重点内容四、简答：四、简答：（1）染色体与染色质间的关系。（绳珠模）染色体与染色质间的关系。（绳珠模型）。型）。答：基本结构是核小体、连接丝和组蛋白答：基本结构是核小体、连接丝和组蛋白H1（1分）；分）；DNA分子、核小体、螺线管、超分子、核小体、螺线管、超螺线管四级结构形成染色体（螺线管四级结构形成染色体（3分）。分）。92一级题目一级题目1. 花粉直感、果实直感、无融合生殖、常花粉直感、果实直感、无融合生殖、常染色质、异染色质、组成性异染色质和兼染色质、异染色质、组成性异染色质和兼性异染色质、端粒、异固缩性异染色质、端粒、异固缩2. 93二级题目：1. 无性生殖、有性生殖、受精、双受精、无性生殖、有性生殖、受精、双受精、核小体核小体 2. 无融合生殖有哪几种主要类型。无融合生殖有哪几种主要类型。3. 试述染色体的基本结构和四级螺旋模型试述染色体的基本结构和四级螺旋模型（绳珠模型）。（绳珠模型）。 4. 原核生物染色体的特点是什么？原核生物染色体的特点是什么？5.94外围题：外围题：巴氏小体巴氏小体95课本习题（朱军）课本习题（朱军）4. （植物花粉母细胞和卵母细胞发育为花粉和卵细胞时，（植物花粉母细胞和卵母细胞发育为花粉和卵细胞时，内部组织结构数目：）内部组织结构数目：）植物的植物的10个花粉母细胞可以形成多少个？个花粉母细胞可以形成多少个？花粉粒，精核，营养核；花粉粒，精核，营养核；10个卵母细胞可以形成多少个？胚囊，卵细胞，极核，助个卵母细胞可以形成多少个？胚囊，卵细胞，极核，助细胞，反足细胞细胞，反足细胞6. （体细胞、配子体个部分的倍性，染色体数目）（体细胞、配子体个部分的倍性，染色体数目）玉米体细胞里有玉米体细胞里有10对染色体，写出下列各组织的细胞中染对染色体，写出下列各组织的细胞中染色体数目。色体数目。（1）叶）叶 （2）根）根 （3）胚乳）胚乳 （4）胚囊母细胞）胚囊母细胞 （5）胚）胚（6）卵细胞）卵细胞 （7）反足细胞）反足细胞 （8）花药壁）花药壁0 （9）营养核）营养核967.假定一个杂种细胞里含有假定一个杂种细胞里含有3对染色体，其对染色体，其中中A、B、C来自父本，来自父本，A、B、C来自母来自母本。通过减数分裂能形成几种配子？写出本。通过减数分裂能形成几种配子？写出各种配子的染色体组成。各种配子的染色体组成。课本习题（朱军）课本习题（朱军）97课本习题（朱军）课本习题（朱军）答案：如果形成的是雌配子，那么只形成答案：如果形成的是雌配子，那么只形成一种配子（一种配子（8种中的一种）种中的一种）ABC或或ABC或或 A BC或或A BC 或或 A B C 或或A B C 或或AB C 或或 AB C如果形成的是雄配子，那么可以形成两种如果形成的是雄配子，那么可以形成两种配子配子ABC和和ABC或或A B C 和和A B C 或或 A BC和和A BC 或或AB C 或和或和AB C