02 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(4h)

1、第二章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)(4學(xué)時(shí))細(xì)胞學(xué)中與遺傳學(xué)緊密相關(guān)的內(nèi)容：細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能細(xì)胞分裂與生物生長(zhǎng)發(fā)育及繁殖行為遺傳學(xué)研究的側(cè)重點(diǎn)：細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)功能、染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)和數(shù)目；細(xì)胞有絲分裂、減數(shù)分裂、兩性細(xì)胞融合(受精)的過(guò)程及其染色體的行為變化；有絲分裂、減數(shù)分裂及受精的生物學(xué)意義。目 錄本章要求第一節(jié) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能第二節(jié) 染色質(zhì)和染色體第三節(jié) 細(xì)胞分裂第四節(jié) 配子的發(fā)生、受精和生活周期復(fù)習(xí)思考題了解真核細(xì)胞與遺傳、變異相關(guān)的細(xì)胞器及結(jié)構(gòu)與功能。了解染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)與染色體的結(jié)構(gòu)模型。能識(shí)別細(xì)胞分裂各時(shí)期染色體形態(tài)特征和行為變化掌握有絲分裂和減數(shù)分裂的生物學(xué)意義。了解核型分析的目的、意義

2、，掌握核型分析的方法。了解內(nèi)源有絲分裂與多線染色體。本章要求第一節(jié) 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能根據(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)、朊病毒（有活性的蛋白質(zhì)），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原核生物(prokaryote)：(原核細(xì)胞) 細(xì)菌、藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)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)真核細(xì)胞： 細(xì)胞壁(植物) 、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。病毒的結(jié)構(gòu)原核細(xì)胞2.2動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞比較植物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的比較一、 細(xì)胞壁(cell wall)與動(dòng)物

3、細(xì)胞不同，植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁及穿壁胞間連絲(plasmodesma)。對(duì)細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)起支撐和保護(hù)作用。正是因?yàn)榇嬖谶@一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，使得植物遺傳的研究與動(dòng)物遺傳研究有了比較大的差異(更困難)，尤其是在進(jìn)入分子水平或者說(shuō)是在進(jìn)行細(xì)胞工程和基因工程研究時(shí)，這一點(diǎn)尤其突出。構(gòu)成植物細(xì)胞壁的化學(xué)成分有： 纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)二、 細(xì)胞膜（cell membrane/plasmalemma）主要由磷脂雙分子層和蛋白分子組成。細(xì)胞內(nèi)的許多其它構(gòu)成部分也具有膜結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為膜相結(jié)構(gòu)(membranous structure)；相對(duì)地，不具有膜的部分則稱(chēng)為非膜相結(jié)構(gòu)(non-membranous struc

4、ture) 。膜結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞形態(tài)、生理生化功能的重要作用：選擇性透過(guò)某些物質(zhì)，大分子物質(zhì)通過(guò)微孔進(jìn)出細(xì)胞；提供生理生化反應(yīng)的場(chǎng)所；對(duì)細(xì)胞內(nèi)空間進(jìn)行分隔，形成結(jié)構(gòu)、功能不同又相互協(xié)調(diào)的區(qū)域。三、 細(xì)胞質(zhì)(cytoplasm)指細(xì)胞膜以?xún)?nèi)，細(xì)胞核以外所有物質(zhì)的統(tǒng)稱(chēng)。細(xì)胞質(zhì)中分布著蛋白纖絲組成的細(xì)胞骨架及各種細(xì)胞器。細(xì)胞器：細(xì)胞器是指細(xì)胞質(zhì)內(nèi)除了核以外的一些具有一定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的物體 。線粒體（mtDNA）、質(zhì)體（葉綠體ctDNA，白色體，有色體）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）、核糖體、高爾基體、中心體（動(dòng)物細(xì)胞特有）。四、 細(xì)胞核 (nucleus)形態(tài)真核細(xì)胞的細(xì)胞核一般為球形或卵圓形。原

5、核細(xì)胞的細(xì)胞無(wú)定形的細(xì)胞核，只有一團(tuán)核物質(zhì)，稱(chēng)為擬核（nucleoid）或核質(zhì)體（chromatin body）。數(shù)量通常是一細(xì)胞一核，少數(shù)細(xì)胞有多核（如變蟲(chóng)）或無(wú)核（如哺動(dòng)物的紅血球細(xì)胞）。功能是遺傳物質(zhì)集聚的主要場(chǎng)所，它對(duì)控制細(xì)胞發(fā)育和性狀遺傳都起主導(dǎo)作用。 結(jié)構(gòu)1. 核膜 2. 核液 3. 核仁 4. 染色質(zhì)和染色體1. 核膜(nuclear membrane)核膜是雙層膜，對(duì)核與質(zhì)間起重要的分隔作用；細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)又不是完全隔離的，核膜上分布有一些直徑約40-70nm的核孔(nuclear pore)，利于質(zhì)與核間進(jìn)行大分子物質(zhì)的交換。核膜在細(xì)胞分裂過(guò)程中存在一個(gè)“解體-重建”的過(guò)程，

6、并可作為細(xì)胞分裂階段劃分的標(biāo)志。進(jìn)入細(xì)胞分裂中期：核膜解體；進(jìn)入細(xì)胞分裂末期：核膜重建。2. 核液(nuclear sap)充滿核內(nèi)的液體狀物質(zhì)稱(chēng)為核液，也稱(chēng)為核漿或核內(nèi)基質(zhì)。核液主要成分為蛋白質(zhì)、RNA、酶等。其中存在一種與核糖體大小類(lèi)似的顆粒，據(jù)推測(cè)可能與核內(nèi)蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。核仁和染色質(zhì)存在于核液中。3. 核仁(nucleolus)結(jié)構(gòu)：核仁為無(wú)膜包裹的、形態(tài)不規(guī)則的、一半致密而堅(jiān)實(shí)、另一半呈海綿狀的小體，主要由蛋白質(zhì)和RNA組成，還可能存在少量的類(lèi)脂和DNA。數(shù)目：一個(gè)或幾個(gè)，折光率高，呈球形。核仁往往與個(gè)別染色體的特定部位（核仁組織者區(qū)域）相聯(lián)系。細(xì)胞分裂過(guò)程中也會(huì)暫時(shí)分散。功能：合

7、成rRNA；與蛋白質(zhì)結(jié)合形成核糖體亞單位的前體。4. 染色質(zhì)(chromatin)和染色體(chromosome)染色質(zhì)(包括常染色質(zhì)和異染色質(zhì)）：細(xì)胞分裂間期核內(nèi)，對(duì)堿性染料著色均勻的網(wǎng)狀、絲狀的物質(zhì)。染色體：細(xì)胞分裂期，核內(nèi)染色質(zhì)高度螺旋化，折疊盤(pán)曲而成的桿狀小體。其形態(tài)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定。染色體：是遺傳信息的主要載體；具有穩(wěn)定的、特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目；具有自我復(fù)制能力；在細(xì)胞分裂過(guò)程中數(shù)目與結(jié)構(gòu)呈連續(xù)而有規(guī)律性的變化。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞周期的不同時(shí)期不同的形態(tài)表現(xiàn)。染色質(zhì)與染色體細(xì)菌、動(dòng)物與植物細(xì)胞的比較第二節(jié) 染色質(zhì)和染色體染色質(zhì)=蛋白質(zhì)+DNA組蛋白: H1 2H2A 2H2B

8、 2H3 2H4高度保守進(jìn)行乙?；?、磷酸化及甲基化等修飾而改變基因的轉(zhuǎn)錄活性 非組蛋白:種類(lèi)多有種屬和組織特異性為轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子（1）染色質(zhì)的化學(xué)組成（2）染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)染色質(zhì)的結(jié)構(gòu): “串珠結(jié)構(gòu)”：組蛋白八聚體(2H2A+ 2H2B+2H3+2H4)構(gòu)成核心。核心外纏繞約146bp的DNA片段構(gòu)成核心顆粒。核心顆粒與DNA連接部(約60bp的DNA片段和H1)構(gòu)成核小體。 核小體(nucleosome)是染色質(zhì)的基本單位（3）染色質(zhì)的類(lèi)型間期核中的染色質(zhì)，根據(jù)其螺旋化程度及染色程度分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)兩類(lèi)。 常染色質(zhì) 異染色質(zhì)間期染色程度 染色淺 染色深分布 核中央 核膜附近螺旋化程度 低 高

9、 呈疏松狀態(tài) 呈凝集狀態(tài)DNA序列 單一序列和 高度重復(fù)序列 部分重復(fù)序列功能狀態(tài) 活躍的DNA分子部分 不活躍的DNA分子部分 進(jìn)行轉(zhuǎn)錄和翻譯 不能轉(zhuǎn)錄和翻譯染色體的形態(tài)、 結(jié)構(gòu)和數(shù)目一、 染色體的形態(tài)特征二、 染色體的 結(jié)構(gòu)三、 染色體的 數(shù)目四、 特殊類(lèi)型的染色體五、染色體組型和組型分析染色體的形態(tài)、 結(jié)構(gòu)和數(shù)目染色體是所有細(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。同一物種內(nèi)的各染色體間能夠通過(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。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

10、且分散排列、易于計(jì)數(shù)。在普通光學(xué)顯微鏡下觀察需要對(duì)染色體進(jìn)行染色。通常是染色體染色效果好采用對(duì)細(xì)胞質(zhì)著色少的堿性染料、酸性染料或孚爾根試劑染色。一、 染色體的形態(tài)特征分析染色體形態(tài)特征的主要目的是區(qū)分、識(shí)別染色體。經(jīng)過(guò)染色在普通光學(xué)顯微鏡下能夠觀察分析并用于染色體識(shí)別的特征主要有：染色體的大小(主要是指長(zhǎng)度)；著絲粒的位置(染色體臂的相對(duì)長(zhǎng)度)；次縊痕和隨體的有無(wú)及位置；端粒；染色粒等。染色體的一般形態(tài)特征染色單體在著絲粒處相連,互稱(chēng)為姐妹染色單體。著絲粒和動(dòng)粒 著絲粒位于兩條染色單體連接處,將染色體分為兩個(gè)臂。動(dòng)粒（著絲點(diǎn)）是著絲粒周?chē)械鞍踪|(zhì)性質(zhì)的盤(pán)狀結(jié)構(gòu)，可直接連接紡綞絲，是紡綞絲的附著

11、區(qū)域。主縊痕和次縊痕染色體臂 長(zhǎng)臂（q) 短臂（p）。隨體：在有些染色體的短臂近末端，有一棒狀或球狀的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)隨體。端粒：是染色體末端的特化部位。二、染色體的數(shù)目不同生物物種的染色體數(shù)目是生物物種的特征，相對(duì)恒定；體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在(2n)，而配子中染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半(n)。如人2n=46，果蠅2n=8，洋蔥2n=16，蠶豆2n=12，等體細(xì)胞中形態(tài)結(jié)構(gòu)相同、遺傳功能相似的一對(duì)染色體稱(chēng)為同源染色體(homologous chromosome)。兩條同源染色體分別來(lái)自生物雙親。形態(tài)結(jié)構(gòu)上有所不同的染色體間互稱(chēng)為非同源染色體(non-homologous chromosome)。三、

12、染色體的結(jié)構(gòu)一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)染色質(zhì)組裝為染色體DNA雙螺旋“串珠”“螺旋管”“袢環(huán)”“放射環(huán)”中期染色體一級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)“超螺旋管”四級(jí)結(jié)構(gòu)74056袢環(huán)模型：袢環(huán)、微帶與染色體染色體形成過(guò)程中長(zhǎng)度與寬度的變化8400倍(8000-10000)500-1000倍長(zhǎng)度壓縮寬度增加結(jié)構(gòu)單位結(jié)構(gòu)5倍2.5-5倍染色單體超螺線體折疊盤(pán)曲四級(jí)40倍13倍超螺線體螺線體再螺旋化三級(jí)6倍3倍螺線體染色線螺旋化二級(jí)7倍5倍串珠狀結(jié)構(gòu)DNA+組蛋白（核小體）一級(jí)四、 特殊類(lèi)型的染色體多線染色體 燈刷染色體 B染色體(一) 多線染色體單線性與多線性：染色體在通常情況下具有單線性雙翅目昆蟲(chóng)(

13、搖蚊、果蠅)的幼蟲(chóng)唾液腺、腸、馬氏管等的細(xì)胞中存在巨染色體(gaint chromosome)，由具有多達(dá)2048條染色質(zhì)線(多線性)組成。多線染色體產(chǎn)生于內(nèi)源有絲分裂：染色單體在間期正常進(jìn)行復(fù)制，但未發(fā)生著絲粒分裂和染色單體分離，導(dǎo)致一條染色體的染色單體數(shù)目成倍增長(zhǎng)。在果蠅中唾腺染色體經(jīng)10-11次內(nèi)源有絲分裂可形成1024、2048條染色質(zhì)線的多線染色體。細(xì)胞分裂間期多線染色體的形態(tài)由于成百上千的染色質(zhì)線并排，就使染色體由于不同區(qū)段的螺旋化程度差異而在間期呈現(xiàn)清晰的帶紋。染色體的螺旋化程度體現(xiàn)了染色質(zhì)遺傳活性，因而橫紋的深淺和變化也可以作為研究基因活性差異的依據(jù)。(二) 燈刷染色體燈刷染色

14、體：是在一些動(dòng)物的初級(jí)卵細(xì)胞雙線期、果蠅屬的精細(xì)胞的Y染色體、植物花粉細(xì)胞的終變期，觀察到的另一種巨大染色體。形態(tài)：燈刷染色體的主體呈柱狀體，其表面伸出許多毛狀突起，形似燈刷。形成：它是一對(duì)同源染色體，這對(duì)同源染色體之間由一個(gè)或多個(gè)交叉的聯(lián)系起來(lái)；螺旋化的染色質(zhì)構(gòu)成燈刷染色體的柱狀主體；毛狀突起是由于部分染色質(zhì)沒(méi)有螺旋化，或者螺旋化的程度較低。燈刷染色體的形態(tài)(三) B染色體生物物種的染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征和數(shù)目的穩(wěn)定性。這類(lèi)染色體稱(chēng)為常染色體，或A染色體。常染色體的數(shù)目增加或減少，對(duì)大多數(shù)生物，特別是二倍體生物常常是有害的。許多生物除了具有一定數(shù)目的形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的常染色體外，還有一些額外染色

15、體。這些額外染色體又稱(chēng)為B染色體、副染色體、超數(shù)染色體或附加染色體。B染色體的數(shù)目在生物世代間及個(gè)體間都存在很大差異，并且很不穩(wěn)定，世代間傳遞規(guī)律也與常染色體不同。黑麥(S. cereale, 2n=14)的B染色體五、染色體組型和組型分析染色體組型（核型）指一個(gè)個(gè)體或一組相關(guān)個(gè)體特有的染色體組，通常以有絲分裂中期染色體的數(shù)目和形態(tài)來(lái)表示。染色體組型（核型）分析對(duì)特定染色體組中染色體的數(shù)目、大小、形態(tài)等特征進(jìn)行綜合分析的方法叫染色體組型分析或核型分析。核型分析的意義鑒定系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中物種之間的親緣關(guān)系檢查染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的變異。 核型模式圖的繪制染色體的帶型（Q、G、R、C、N、T帶）計(jì)算機(jī)自

16、動(dòng)染色體（核型）分析系統(tǒng)模式圖的繪制第三節(jié) 細(xì)胞分裂無(wú)絲分裂有絲分裂減數(shù)分裂無(wú)絲分裂一、 有絲分裂(mitosis)細(xì)胞周期一次細(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(guò)程稱(chēng)為一個(gè)細(xì)胞周期(cell cycle)?？煞譃椋洪g期 G1，S，G2分裂期前、中、后、末分裂間期:這時(shí)從細(xì)胞外表來(lái)看似乎是靜止的，但實(shí)際上間期的核是處于高度活躍的的生理、生化的代謝狀態(tài)。遺傳物質(zhì)的復(fù)制，組蛋白加倍合成儲(chǔ)備足夠多的易于利用的能量 核體積和細(xì)胞質(zhì)體積的比例達(dá)到最適平衡狀態(tài)根據(jù)DNA合成的情況，將間期分為： G1期：DNA合成前期，細(xì)胞體積的增長(zhǎng) S期：DNA合成期 G2期：DNA合成后期G0期：不分裂的細(xì)胞停留

17、在G1期，稱(chēng)為G0期。有絲分裂期兩個(gè)過(guò)程：細(xì)胞核分裂，細(xì)胞質(zhì)分裂核分裂分為四個(gè)時(shí)期： 前期(prophase)：出現(xiàn)染色體，縮短變粗。染色單體已經(jīng)自我復(fù)制，但著絲點(diǎn)還沒(méi)有分裂。核仁和核膜逐漸模糊；中心體分裂，并向兩極分開(kāi)；前期最后階段將逐漸形成紡錘絲。中期(metaphase)：核仁和核膜消失，各個(gè)染色體的著絲點(diǎn)均排列在紡錘體中央的赤道面 后期(anaphase)：著絲點(diǎn)分裂，各條染色單體各成為一個(gè)染色體。隨著紡錘絲的牽引每個(gè)染色體分別向兩極移動(dòng) 末期(telophase) ：出現(xiàn)新的核膜，染色體又變得松散細(xì)長(zhǎng)，核仁重新出現(xiàn)。 細(xì)胞質(zhì)分裂染色體向兩極移動(dòng)時(shí)的形狀根據(jù)染色體上著絲粒的位置不同，染

18、色體在紡錘絲牽引下向兩極移動(dòng)時(shí)有不同的形狀：V型：中間著絲粒M，1.001.67L型：近中著絲粒SM，1.673.00棒狀：近端著絲粒ST，3.017.00頂端著絲粒：T，7.01粒狀：染色體粗短植物細(xì)胞的有絲分裂動(dòng)物體細(xì)胞有絲分裂（鴿）早前期晚末期早末期中后期早后期中 期中前期動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂有絲分裂的特點(diǎn)和意義特點(diǎn)發(fā)生在體細(xì)胞增殖的過(guò)程中，是體細(xì)胞增殖的主要方式之一，也是真核細(xì)胞增殖的基本形式。 染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，形成兩個(gè)子細(xì)胞。 形成的兩個(gè)子細(xì)胞其染色體數(shù)目和功能與母細(xì)胞完全一致。意義 導(dǎo)致了體細(xì)胞增殖，維持了個(gè)體的生長(zhǎng)發(fā)育； 保證了物種遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性和延續(xù)性。有絲分裂的

19、異?，F(xiàn)象1. 內(nèi)源有絲分裂2. 多次有絲分裂3. 體細(xì)胞聯(lián)會(huì)三種情況：染色體復(fù)制和核分裂正常進(jìn)行，不發(fā)生細(xì)胞質(zhì)分裂，形成具有多個(gè)游離細(xì)胞核的多核細(xì)胞。核內(nèi)有絲分裂：染色體正常復(fù)制、(著絲粒)正常分裂，核、質(zhì)不分裂。每條染色體復(fù)制、分裂產(chǎn)生的兩條染色體包含在同一個(gè)細(xì)胞核內(nèi)。核內(nèi)染色體數(shù)目成倍增加，形成內(nèi)源多倍性細(xì)胞。染色體正常復(fù)制，整個(gè)細(xì)胞經(jīng)常性處于間期狀態(tài)，不發(fā)生著絲粒分裂，不進(jìn)行核、質(zhì)分裂。復(fù)制一次，染色體的染色質(zhì)線成倍增加，并由一個(gè)著絲粒結(jié)合在一起，形成多線染色體。 內(nèi)源有絲分裂多次有絲分裂時(shí)間：多次有絲分裂現(xiàn)象往往發(fā)生在減數(shù)分裂的產(chǎn)物四分孢子的進(jìn)一步分裂過(guò)程中。過(guò)程：不經(jīng)過(guò)染色體的復(fù)制，

20、細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)連續(xù)發(fā)生多次分裂，這個(gè)過(guò)程中染色體隨機(jī)分配到子細(xì)胞中；結(jié)果：子細(xì)胞的染色體數(shù)目極不完整，還會(huì)出現(xiàn)只有一條染色體，甚至沒(méi)有染色體的小細(xì)胞。 體細(xì)胞聯(lián)會(huì)一般情況下，有絲分裂過(guò)程中各條染色體在細(xì)胞內(nèi)通常是隨機(jī)分布，同源染色體之間在空間分布上互不影響。但是，在一些動(dòng)植物的體細(xì)胞有絲分裂中可觀察到一些非隨機(jī)分布現(xiàn)象，其同源染色體在空間分布上有相互靠近的傾向，甚至，會(huì)出現(xiàn)同源染色體緊密、平行配對(duì)，這種現(xiàn)象叫體細(xì)胞聯(lián)會(huì)。有絲分裂異?，F(xiàn)象與異常時(shí)期的關(guān)系間期染色體復(fù)制后期著絲粒分裂末期細(xì)胞核分裂末期細(xì)胞質(zhì)分裂結(jié)果正常有絲分裂正常正常正常正常正常體細(xì)胞內(nèi)源有絲分裂正常多線細(xì)胞正常正常內(nèi)源多倍體細(xì)胞

21、正常正常正常多核細(xì)胞多次有絲分裂不正常發(fā)生發(fā)生畸形細(xì)胞二、減數(shù)分裂概念：減數(shù)分裂(meiosis)，又稱(chēng)為成熟分裂，是在性母細(xì)胞成熟時(shí)，配子形成過(guò)程中所發(fā)生的一種特殊的有絲分裂。因?yàn)樗贵w細(xì)胞染色體數(shù)目減半，故稱(chēng)為減數(shù)分裂。主要特點(diǎn)：各對(duì)同源染色體在細(xì)胞分裂的前期配對(duì)(pairing)，或稱(chēng)聯(lián)會(huì)(synapsis)細(xì)胞在分裂過(guò)程中包括兩次分裂：第一次是減數(shù)的，第二次是等數(shù)的。 減數(shù)分裂的分期各時(shí)期：（1）間期 （G1，S，G2）（2）減數(shù)第一次分裂前期（3）減、減分裂間期（4）減數(shù)第二次分裂前期I (prophase I, PI), 中期I(metaphase I, MI)后期I(anapha

22、se I, AI)末期I(telophase I, TI)前期II (prophase II, PII), 中期II(metaphase II, MII)后期II(anaphase II, AII)末期II(telophase II, TII) 細(xì)線期 偶線期 粗線期 雙線期 終變期減數(shù)第一次分裂前期I：較為復(fù)雜，又可細(xì)分為五個(gè)時(shí)期：1、細(xì)線期：出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)如線的染色體：兩條染色單體 2、偶線期：同源染色體分別配對(duì)，出現(xiàn)聯(lián)會(huì)現(xiàn)象：二價(jià)體 3、粗線期：二價(jià)體逐漸縮短加粗，聯(lián)會(huì)復(fù)合體形成，四條染色體單體。非姊妹染色單體間出現(xiàn)交換。 4、雙線期：聯(lián)會(huì)了的二價(jià)體雖因非姊妹染色體相互排斥而松懈，但仍被一、二

23、個(gè)至幾個(gè)交叉聯(lián)結(jié)在一起。交叉是非姊妹染色體間某些片段在粗線期發(fā)生交換的結(jié)果 5、終變期：染色體變得更為濃縮和粗短，交叉的端化，鑒定染色體數(shù)目的最好時(shí)期。 染色體逐漸變粗、變短聯(lián)會(huì)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)兩條同源染色體在聯(lián)會(huì)時(shí)形成一種特殊的結(jié)構(gòu)聯(lián)會(huì)復(fù)合體，其構(gòu)成如圖所示：兩條同源染色體的主要部分(染色質(zhì)DNA)分布在聯(lián)會(huì)復(fù)合體的外側(cè)；中間部分(中央成分，central element)以蛋白質(zhì)為主，也包含部分DNA (稱(chēng)為橫絲) 。染色體交叉動(dòng)態(tài)變化A： 雙線期； B：終變期； C：中期I； D：后期I減數(shù)第一次分裂中期I：核仁和核膜消失，細(xì)胞質(zhì)里出現(xiàn)紡錘體。二價(jià)體中兩個(gè)同源染色體的著絲點(diǎn)是面向相反的兩極，

24、朝向隨機(jī)。 交叉點(diǎn)位于赤道面。后期I：二價(jià)體的兩個(gè)同源染色體分別向兩極拉開(kāi)，每一極只分到每對(duì)同源染色體中的一個(gè)，實(shí)現(xiàn)了2n數(shù)目的減半(n) ，每個(gè)染色體還是包含兩條染色單體，因?yàn)樗鼈兊闹z點(diǎn)并沒(méi)有分裂。 末期I：染色體移到兩極后，松散變細(xì)，形成兩個(gè)子核；同時(shí)細(xì)胞質(zhì)分為兩部分，于是形成兩個(gè)子細(xì)胞，稱(chēng)為二分體。 中間期：末期I后的一個(gè)短暫停頓時(shí)期：時(shí)間很短，DNA不復(fù)制。動(dòng)物中幾乎沒(méi)有。 中期 I 二價(jià)體的隨機(jī)取向如果某生物有兩對(duì)同源染色體：AA和BB，產(chǎn)生的性細(xì)胞具有AA中的一條和BB中的一條。非同源染色體在性細(xì)胞中可能有22=4種組合。減數(shù)第二分裂與有絲分裂的過(guò)程相似：前期II(prophas

25、e II)： 每個(gè)染色體有兩條染色單體，著絲點(diǎn)仍連接在一起，但染色單體彼此散得很開(kāi)。 中期II(metaphase II)： 每個(gè)染色體的著絲點(diǎn)整齊地排列在各個(gè)分裂細(xì)胞的赤道板上。著絲點(diǎn)開(kāi)始分裂。 后期II(anaphase II)： 著絲點(diǎn)分裂為二，各個(gè)染色單體由紡錘絲分別拉向兩極。 末期II(telophase II)： 拉到兩極的染色體形成新的子核，同時(shí)細(xì)胞質(zhì)又分為兩部分。經(jīng)過(guò)兩次分裂，形成四個(gè)子細(xì)胞。 減數(shù)分裂過(guò)程示意圖間期末期II后期II中期II末期I后期I中期I前期I細(xì)線期終變期雙線期粗線期偶線期細(xì)線期中期I終變期雙線期粗線期偶線期中間期末期I后期I前期II四分子末期II后期II中

26、期II減數(shù)分裂的特點(diǎn)發(fā)生在性細(xì)胞形成過(guò)程中；染色體復(fù)制一次，細(xì)胞連續(xù)分裂兩次，形成四個(gè)子細(xì)胞（四分體）； 子細(xì)胞中染色體數(shù)目減半，且功能與母細(xì)胞不同。 減數(shù)分裂的意義減數(shù)分裂是有性生殖生物配子形成過(guò)程的必要階段實(shí)現(xiàn)了雌雄配子染色體數(shù)目減半，保證了親代與子代之間染色體數(shù)目的恒定性，為后代的正常發(fā)育和性狀遺傳提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)保證了物種相對(duì)的穩(wěn)定性。 同源染色體隨機(jī)分向兩極，非同源染色體自由組合，導(dǎo)致不同配子中染色體組合方式的多樣性，使子代群體中產(chǎn)生遺傳多樣性變異。同源染色體的非姊妹染色單體間片段的交換，使配子中遺傳差異的多樣性更加豐富，導(dǎo)致生物界出現(xiàn)豐富的變異類(lèi)型。這對(duì)生物的適應(yīng)性、進(jìn)化是非常

27、有利的，同時(shí)也為動(dòng)、植物育種提供了豐富的變異材料。染色體數(shù)目的恒定第四節(jié) 配子的發(fā)生、受精和生活周期生物的生殖方式：無(wú)性生殖（asexual reproduction）有性生殖（sexual reproduction）無(wú)性生殖通過(guò)親本營(yíng)養(yǎng)體的分割而產(chǎn)生后代，又稱(chēng)為營(yíng)養(yǎng)體生殖。如利用根、莖、芽、枝條等進(jìn)行的繁殖。有性生殖通過(guò)親本產(chǎn)生的雌雄配子結(jié)合成合子，再進(jìn)一步分裂、分化、發(fā)育而成為新個(gè)體的生殖方式。一、動(dòng)物配子的發(fā)生與受精1.精子的發(fā)生（形成） 精巢中的精原細(xì)胞 分化 初級(jí)精母細(xì)胞 M I 次級(jí)精母細(xì)胞 M II 精細(xì)胞 變態(tài)發(fā)育 精子2.卵子的發(fā)生（形成） 卵巢中的卵原細(xì)胞 分化 初級(jí)卵母細(xì)胞 M I 第一極體 M II 第二極體 解體 次級(jí)卵母細(xì)胞 M II 第二極體 卵細(xì)胞（卵子）3.受精（體外受精、體內(nèi)受精）：精子與卵細(xì)胞融合為一個(gè)合子，稱(chēng)為受精。動(dòng)物配子的發(fā)生二、植物雌雄配子體的形成雄配子體的形成雌配子體的形成授粉（受精） 自花授粉 異花授粉直感現(xiàn)象 植物雄配子體的形成 雄蕊中的花藥 分化 孢原細(xì)胞 分化 花粉母細(xì)胞（小孢子母細(xì)胞）減數(shù)