第一章細(xì)胞分裂和染色體行為

第一章細(xì)胞分裂和染色體行為第1頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一

細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和生命活動的基本單位。不同生物的繁殖方式是不同的,然而無論是無性繁殖還是有性繁殖,都必須通過一系列的細(xì)胞分裂才能完成。NO02第2頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)染色體第二節(jié)細(xì)胞分裂與染色體行為第三節(jié)配子的形成和受精第四節(jié)生活周期NO03第3頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第一節(jié)染色體一、細(xì)胞的主要結(jié)構(gòu)與功能NO04第4頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（一）細(xì)胞膜

細(xì)胞膜是指包被著細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)的一層薄膜,簡稱質(zhì)膜。NO05第5頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1、質(zhì)膜結(jié)構(gòu)質(zhì)膜是流動性的嵌有蛋白質(zhì)的脂質(zhì)雙分子層的液晶態(tài)結(jié)構(gòu)。

2、細(xì)胞膜的功能（1）維持細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜使細(xì)胞成為具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的單位,借以調(diào)節(jié)和維持細(xì)胞內(nèi)徽小環(huán)境的相對穩(wěn)定性。（2）選擇通透性主動而有選擇地通透某些物質(zhì),既能阻止細(xì)胞內(nèi)許多有機(jī)物質(zhì)的滲出同時又能調(diào)節(jié)細(xì)胞外一些營養(yǎng)物質(zhì)的滲入。（3）質(zhì)膜對物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、能量轉(zhuǎn)換、代謝調(diào)控、細(xì)胞識別、癌變等方面,都具有重要的作用。NO06第6頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一3、植物細(xì)胞與動物細(xì)胞是不同（1）細(xì)胞壁（2）胞間連絲NO07第7頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（二）細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胸質(zhì)是在質(zhì)膜內(nèi)環(huán)繞著細(xì)胞核外圍的原生質(zhì),是含有許多蛋白質(zhì)、脂肪、電解質(zhì)和各種細(xì)胞器)的膠體溶液。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)和功能的徽結(jié)構(gòu)、微器官。主要包括線粒體(mitochondria)、質(zhì)體(plastid)、核糖體(ribosome)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum〉、高爾基體(Golgibody)、中心體(centralbody)、溶酶體(lysomme)和液泡(vacuole)等。其中中心體只是動物和一些蕨類植物及裸子植物所特有。質(zhì)體（葉綠體等〉只是綠色植物所特有。現(xiàn)已肯定,線拉體、葉綠體、核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等都具有重要的遺傳功能。NO08第8頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1、線粒體（1）結(jié)構(gòu)線拉體線粒體是由光滑的外膜和向內(nèi)回旋折疊的內(nèi)膜組成的雙膜結(jié)構(gòu)。（2）功能：①是細(xì)胞里進(jìn)行氧化作用和呼吸作用的中心,是細(xì)胞的“動力工廠”。②是具有遺傳功能,因它含有DNA,具有自我復(fù)制能力,并且具有獨(dú)立合成蛋白質(zhì)的能力,是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體之一。NO09第9頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一線粒體NO10第10頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一2.質(zhì)體

質(zhì)體包括葉綠體(chloroplast)、有色體(chromoplast〉和白色體(leucoplast)3種,其中最主要的是葉綠體,它是綠色植物所特有的一種細(xì)胞器。葉綠體的主要功能:（1）是進(jìn)行光合作用,合成碳水化合物等有機(jī)物質(zhì),供植物生長發(fā)育所需;（2）是具有遺傳功能,也是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體之一。因它含有DNA、RNA和核糖體等,故既能分裂增殖,又能合成蛋白質(zhì),還能發(fā)生白化突變。NO11第11頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一細(xì)胞葉綠體NO12第12頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一3、核糖體

核糖體是由大小兩個亞基構(gòu)成的微小細(xì)胞器。主要存在于粗糙型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,在線粒體和葉綠體中也有,它是合成蛋白質(zhì)的主要場所。NO13第13頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分粗糙型和光滑型兩種。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要是轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白質(zhì)合成的原料和最終合成產(chǎn)物的通道。NO14第14頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(三)細(xì)胞核

原核細(xì)胞：細(xì)菌和藍(lán)綠藻，其細(xì)胞中由于沒有核膜，所以不能把核物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)分開,看不到核結(jié)構(gòu),這樣的細(xì)胞稱為原核細(xì)胞。這些生物被稱為原核生物。真核細(xì)胞：具有核結(jié)構(gòu),即核物質(zhì)被核膜包被在細(xì)胞質(zhì)里,故稱為真核細(xì)胞。除了原核生物以外的所有高等植物、動物,以及單細(xì)胞藻類、真菌和原生動物統(tǒng)稱真核生物。

NO15第15頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一細(xì)胞核核膜核液核仁染色質(zhì)染色體雙層膜、膜上有核孔含有核仁外,還含有染色質(zhì)

RNA和蛋白質(zhì)組成，蛋白質(zhì)合成的主要場所

遺傳物質(zhì)的主要載體

NO16第16頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一二、染色體的形態(tài)

1、結(jié)構(gòu)（1）著絲點(diǎn)（2）長臂（3）短臂（4）縊痕（5）次縊痕（6）隨體NO17第17頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一2、大小

長：0.2～50.0μm寬：0.2～2.0μm一般染色體數(shù)目少的體積大，植物大于動物，單子葉植物大于雙子葉植物。NO18第18頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一3、染色體分類（1）中間著絲點(diǎn)染色體（V型）（2）近端著絲點(diǎn)染色體（L型）（3）近端著絲點(diǎn)染色體（4）粒狀染色體NO19第19頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一4、同源染色體與非同源染色體同源染色體：形態(tài)和結(jié)構(gòu)相同的一對染色體,稱為同源染色體。非同源染色體：形態(tài)結(jié)構(gòu)不同的各對染色體之間,則互稱為非同源染色體。水稻共有12對同源染色體,這12對同源染色體彼此間互稱為非同源染色體。NO20第20頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一三、染色體的結(jié)構(gòu)

(一)染色質(zhì)的組成成分和基本結(jié)構(gòu)真核生物中,染色質(zhì)是脫氧核糖核酸(DNA)和蛋白質(zhì)及少量核糖核酸(RNA)組成的復(fù)合物。DNA的含量約占染色質(zhì)重量的30%。蛋白質(zhì)包括組蛋白和非組蛋白兩類。染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體、連接絲和一個分子的組蛋白。

NO21第21頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（二）染色體的結(jié)構(gòu)模型

NO22第22頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一染色體的結(jié)構(gòu)第一個層次是DNA分子超螺旋化形成核小體,產(chǎn)生直徑約為10nm的間期染色線,在此過程中組蛋白H2A、H2B、H3和H4參與作用。第二個層次是核小體的長鏈進(jìn)一步螺旋化形成直徑約為3Onm的超微螺旋,稱為螺線管,此過程中組蛋白Hl參與作用。最后是染色體螺旋管進(jìn)一步卷縮,并附著于由非組蛋白形成的骨架或者稱中心上面成為一定形態(tài)的染色體。NO23第23頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(三)異固縮現(xiàn)象

由于染色體上各部分的染色質(zhì)組成不同,對堿性染料的反應(yīng)也不同。染色較深的染色質(zhì)是異染色質(zhì),這個部位叫異染色質(zhì)區(qū);染色較淡的染色質(zhì)是常染色質(zhì),這個部位叫常染色質(zhì)區(qū)。常染色質(zhì)與異染色質(zhì)相比,只是DNA的緊縮程度及含量不同。在細(xì)胞分裂間期,一般異染色質(zhì)區(qū)的染色線不解旋,仍然緊密卷曲,故染色較深;而常染色質(zhì)區(qū)的染色線解旋變得松散,故染色很淺,不易看到。在同一染色體上所表現(xiàn)的這種差別稱為異固縮現(xiàn)象。染色體的這種結(jié)構(gòu)與功能、活性密切相關(guān)。常染色質(zhì)可經(jīng)轉(zhuǎn)錄表現(xiàn)出活躍的遺傳功能,而異染色質(zhì)在遺傳上表現(xiàn)惰性,一般不編碼蛋白質(zhì),只是維持染色體結(jié)構(gòu)的完整性。NO24第24頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一四、染色體的數(shù)目

同種生物的染色體數(shù)目都是恒定的。而且他們在體細(xì)胞中是成對的,用2n表示。在性細(xì)胞中是成單的,用n表示。也就是說,生物的體細(xì)胞染色體數(shù)目是其性細(xì)胞的兩倍。

有些生物的細(xì)胞中除了具有正常恒定數(shù)目的染色體以外,還常出現(xiàn)一些額外的染色體。通常把正常的染色體稱為A染色體;把額外染色體統(tǒng)稱為B染色體,也稱為超數(shù)染色體或副染色體。

NO25第25頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第26頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一五、染色體分析及其應(yīng)用

染色體核型分析：對生物細(xì)胞核內(nèi)所含的全部染色體的形態(tài)、特征,以及配對關(guān)系進(jìn)行分析,稱為染色體核型分析或稱組型分析。染色體核型分析有助于對物種起源及進(jìn)化的了解,也可以為倍性育種提供參考。常用的染色體組型分析的方法有染色體形態(tài)分析和染色體顯帶分析。另外還有染色體著色區(qū)段分析和染色體定量分析。

NO27第27頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（一）染色體形態(tài)分析

染色體形態(tài)分析：

對生物細(xì)胞核內(nèi)所含的全部染色體的長度、長短臂的比率、著絲點(diǎn)的位置、隨體的有無等形態(tài)特征進(jìn)行分析,稱為染色體形態(tài)分析。在實(shí)驗(yàn)中,首先對分裂著的細(xì)胞進(jìn)行特殊的處理、染色并制片;然后進(jìn)行鏡檢、顯微照相和測微長度;最后把照片上的染色體逐個剪下來,按照一定的順序貼在紙上。第28頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一NO29第29頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(二)染色體顯帶分析

使用物理、化學(xué)方法對染色體進(jìn)行處理,使染色體呈現(xiàn)出亮暗相間或深淺不同的穩(wěn)定帶紋。對帶型進(jìn)行分析,可以更細(xì)微而可靠地識別染色體的特性。帶型分析分為:熒光帶型分析和吉姆薩帶型分析。第30頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1.熒光帶型（Q帶）用熒光染料薺子煃丫因處理蠶豆、中國田鼠和人類的分裂中期染色體染色，在熒光顯微鏡下,經(jīng)紫外線照射后，使染色體上清楚呈現(xiàn)亮暗相間的熒光帶紋。NO31第31頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一2.吉姆薩帶型

第32頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一

各種生物的染色體被吉姆薩染液染上的帶紋不一,這對分析各物種之間的親緣關(guān)系、染色體結(jié)構(gòu)變異、鑒定遠(yuǎn)緣雜交等起了很大作用。吉姆薩是一種復(fù)合染料。由于染色前進(jìn)行的前處理和所用化學(xué)藥物的不同,經(jīng)吉姆薩染色后,便可以得到R、G、C、T帶等。植物上常用的是C帶。NO33第33頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(三)染色體著色區(qū)段分析

染色體經(jīng)低溫、KCl和酶解,再經(jīng)HCl或HCl與醋酸混合液處理后制片能使染色體出現(xiàn)異固縮反應(yīng),從而產(chǎn)生不同著色區(qū)段,使異染色質(zhì)區(qū)段可見。這種著色區(qū)具有特殊性,且較為穩(wěn)定。在同源染色體之間著色區(qū)基本相同,而在非同源染色體之間則有差別。因此用著色區(qū)段可以幫助識別染色體。作為染色體組型分析的一種方法,目前在部分植物中試驗(yàn)已取得了成功。NO35第34頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(四)染色體定量分析染色體定量分析：

是指根據(jù)細(xì)胞核、染色體組或每一個染色體的DNA含量以及其他化學(xué)特性去鑒定染色體。第35頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第二節(jié)細(xì)胞分裂與染色體行為

無絲分裂：

也稱直接分裂,其過程是一個活細(xì)胞首先伸長,然后核縱裂成兩部分,接著細(xì)胞質(zhì)也分裂,從而形成兩個子細(xì)胞。因?yàn)樵谡麄€分裂過程中看不到紡錘絲,故稱為無絲分裂。無絲分裂是低等生物(如細(xì)菌等)的主要分裂方式。第36頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一有絲分裂：

在分裂過程中有紡錘絲出現(xiàn),故稱之為有絲分裂。而減數(shù)分裂是生物在有性過程中發(fā)生的一種特殊的有絲分裂方式。高等生物的細(xì)胞分裂還是主要以有絲分裂方式進(jìn)行的。

NO37第37頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一一、有絲分裂與染色體行為

(一)細(xì)胞周期細(xì)胞周期：包括細(xì)胞有絲分裂過程及其兩次分裂之間的間期。

有絲分裂期（M期）間期①DNA合成前期,簡稱GI期

②DNA合成期,簡稱S期③DNA合成后期,簡稱G2期第38頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一細(xì)胞周期的控制：有兩類基因控制細(xì)胞周期。第一類基因主要控制細(xì)胞周期過程中所需的關(guān)鍵蛋白質(zhì)或者酶的合成,如控制DNA合成的酶中缺少任何一個亞基都會影響DNA的復(fù)制,從而阻斷細(xì)胞分裂周期的發(fā)生。第二類基因,即直接控制細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期各個時期的基因。研究發(fā)現(xiàn),在細(xì)胞周期中,G1、S、G2、M等各個時期之間都存在著控制點(diǎn)由這些控制點(diǎn)決定細(xì)胞是否進(jìn)入該時期。細(xì)胞周期蛋白及依賴于周期蛋白的激酶CDK共同調(diào)控。

NO39第39頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第40頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（二）有絲分裂

有絲分裂：

又稱體細(xì)胞分裂，包含兩個緊密相連的過程.先是細(xì)胞核分裂,即核分裂為兩個;后是細(xì)胞質(zhì)分裂,即細(xì)胞分裂為二,各含一個核。根據(jù)核分裂的變化特征分為4個時期:前期、中期、后期和末期。NO41第41頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1.前期

細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長而卷曲的染色體,以后逐漸縮短變粗。每個染色體含有兩個染色單體,但著絲點(diǎn)還未分裂。核仁、核膜逐漸模糊。在兩極逐漸形成絲狀的紡錘絲。

第42頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一2.中期

核仁和核膜均已消失,核與細(xì)胞質(zhì)已無可見的界限,細(xì)胞內(nèi)清晰可見來自兩極紡錘絲所構(gòu)成的紡錘體(spinae)。各個染色體的著絲點(diǎn)均排列在紡錘體中央的赤道面上,而其兩臂則自由地分散在赤道面的兩側(cè)。NO43第43頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一3.后期

每個染色體的著絲點(diǎn)已分裂為二,故每個染色單體就成為一個染色體。隨著紡錘絲的牽引每個染色體分別移向兩極,因而兩極各具有與原來細(xì)胞同樣數(shù)目的染色體。第44頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一4.未期

在兩極圍繞著染色體出現(xiàn)新的核膜,染色體又變得松散細(xì)長,

核仁重新出現(xiàn)。于是在一個母細(xì)胞內(nèi)形成兩個子核。接著細(xì)胞質(zhì)分裂,在紡錘體的赤道板區(qū)域形成細(xì)胞板,分裂為兩個子細(xì)胞,又恢復(fù)為分裂前的間期狀態(tài)。NO45未期第45頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（三）有絲分裂的意義1、核內(nèi)每個染色體準(zhǔn)確地復(fù)制并分裂為二，為形成的兩個子細(xì)胞在遺傳上上與母細(xì)胞完全一致提供了基礎(chǔ)。2、復(fù)制的各對染色體在分裂中有規(guī)則而均勻的分配到兩個子細(xì)胞中，從而使兩個子細(xì)胞與母細(xì)胞具有同樣質(zhì)量和數(shù)量的染色體。這種均等式的有絲分裂既維持了個體的正常生長和發(fā)育,也保證了物種穩(wěn)定性。

第46頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一二、減數(shù)分裂與染色體行為

(一)減數(shù)分裂過程

減數(shù)分裂,又稱成熟分裂,是在性母細(xì)胞成熟后,配子形成過程中(動物)或配子體形成過程中(植物)所發(fā)生的一種特殊的有絲分裂。因?yàn)檫@種細(xì)胞分裂所形成的子細(xì)胞核內(nèi)染色體數(shù)目減少一半,故稱為減數(shù)分裂。例如,玉米的體細(xì)胞染色體數(shù)2n=20,經(jīng)過減數(shù)分裂后形成的大孢子和小孢子的染色體數(shù)都只是原來抱母細(xì)胞的一半,即n=10。

NO47第47頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一減數(shù)分裂的基本特點(diǎn):①各對同源染色體在細(xì)胞分裂的前期配對，或稱聯(lián)會。后期I同源染色體彼此分開，分別移向兩極，非同源染色體之間可自由組合；②染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂兩次，第一次減數(shù)，第二次等數(shù)，因而產(chǎn)生的4個子細(xì)胞染色體數(shù)為其母細(xì)胞的一半；③粗線期少量母細(xì)胞會發(fā)生相鄰的非姊妹染色單體間的片段交換。

第48頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一減數(shù)分裂的過程減數(shù)分裂

分裂期間期

（染色體復(fù)制）中間期

第一次分裂

第二次分裂

前期I中期I后期I末期I

前期II中期II后期II末期II

NO49第49頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1.第一次分裂

(l)前期I

細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期和終變期①細(xì)線期：核內(nèi)出現(xiàn)細(xì)長如絲的染色體

12345第50頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一②偶線期

染色體出現(xiàn)聯(lián)會。聯(lián)會：同源染色體配對，就是各同源染色體在兩端先行靠攏配對，或者在染色體全長的各個不同部位開始配對。聯(lián)會的一對同源染色體成為二價體。

1

2345NO51第51頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一②偶線期

染色體出現(xiàn)聯(lián)會。聯(lián)會：同源染色體配對，就是各同源染色體在兩端先行靠攏配對，或者在染色體全長的各個不同部位開始配對。聯(lián)會的一對同源染色體成為二價體。

1

2345第52頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一③粗線期：

染色體完成聯(lián)會，二價體螺旋變的粗短，可見每個二價體都有四條染色單體。相鄰的非姊妹單體之間進(jìn)行片斷交換，基因交換。

12345NO53第53頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一四合體、姊妹染色單體

和非姊妹染色單體：四合體：粗線期，二價體不斷的螺旋化變粗短，可見二價體中含有四條染色單體，稱為四合體。姊妹染色單體：一條染色體的兩條染色單體之間互稱為姊妹染色單體。（有絲分裂出現(xiàn)姊妹染色單體配對）非姊妹染色單體：四合體內(nèi)的一對姊妹染色單體與另一對姊妹染色單體之間互稱為非姊妹染色體。第54頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一④雙線期

四合體繼續(xù)縮短變粗，非姊妹染色單體相互交叉聯(lián)結(jié)在一起。

1

2345NO55第55頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一⑤終變期

染色體螺旋化到最粗最短，前期I終止。此時交叉節(jié)向二價體的兩端移動，并逐漸接近于末端，這種現(xiàn)象稱為交叉端化，簡稱端化。

1

2345第56頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一減數(shù)分裂第一次分裂前期NO57第57頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(2)中期I特征：核仁、核膜消失，紡錘絲出現(xiàn)。中期I

第58頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(3)后期I特點(diǎn)：聯(lián)會的二價體瓦解，同源染色體彼此分開，在紡錘絲牽引下，分別移向兩極，但著絲點(diǎn)不分裂，故每個染色體仍包含兩條染色單體。這樣每一極只分到同源染色體中的一個，實(shí)現(xiàn)了染色體數(shù)目的減半(2n→n)。后期INO59第59頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一減數(shù)分裂第一次分裂后期第60頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(4)末期I子核形成;細(xì)胞質(zhì)分為兩部分，形成兩個含有n條染色體的子細(xì)胞，即二分體(二分孢子)。末期INO61第61頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一2.第二次分裂

(1)前期II每個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。

前期II第62頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(2)中期II

每個染色體的著絲點(diǎn)整齊地排列在各個分裂細(xì)胞的赤道面上。著絲點(diǎn)開始分裂。中期IINO63第63頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(3)后期II著絲點(diǎn)分裂為二，各個染色體中的兩條染色單體隨之分裂為兩條染色體，被紡錘絲分別拉向兩極。

后期II第64頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(4)末期II拉到兩極的染色體形成新的子核，同時細(xì)胞質(zhì)又分為兩部分。

末期IINO65第65頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（二)減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義

首先，減數(shù)分裂使含有2n條染色體的體細(xì)胞分裂產(chǎn)生含有n條染色體的性細(xì)胞，兩個n條染色體的雌雄性細(xì)胞經(jīng)過受精形成的合子染色體數(shù)又回復(fù)到2n。從而保證了物種在世代交替的系統(tǒng)發(fā)育過程中親代和子代染色體數(shù)目的恒定性和物種相對的穩(wěn)定性。

第66頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一其次，減數(shù)分裂時，非同源染色體的自由組合和非姊妹染色單體的片段交換，是實(shí)現(xiàn)基因重組的重要方式，這使得生物能在一定的遺傳背景(即一定的染色體組型)基礎(chǔ)上發(fā)生變異。因?yàn)楹兄亟M基因的雌雄性細(xì)胞受精結(jié)合后，其后代會出現(xiàn)與雙親不同的變異個體。這就保證了生物的變異，有利于生物的進(jìn)化，為自然選擇和人工選擇提供了豐富材料。NO67第67頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第68頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一三、有絲分裂與減數(shù)分裂的區(qū)別

(一)分裂時空1、有絲分裂發(fā)生在生物個體發(fā)育的營養(yǎng)生長時期;而減數(shù)分裂則發(fā)生在生殖生長時期。2、有絲分裂發(fā)生在營養(yǎng)體分生組織的細(xì)胞里;而減數(shù)分裂則發(fā)生在生殖器官的造殖組織內(nèi)。

NO69第69頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(二)分裂的方式與過程有絲分裂與減數(shù)分裂(第一次分裂)主要有以下不同點(diǎn):①前者同源染色體在前期不配對，而后者是配對的;②前者在中期排在赤道面上的單位是一個個染色體，而后者是一對對同源染色體;③前者在中期看到染色體的實(shí)體數(shù)為2n條，后者為n對;④前者在中期來自兩極的紡錘絲共同拉一個著絲點(diǎn)，后者紡錘絲分別各拉一個著絲點(diǎn);第70頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一⑤前者在后期著絲點(diǎn)分裂，而后者不分裂;⑥前者在后期拉向兩極的是染色單體，而后者則為染色體(含兩條染色單體);⑦前者在后期染色體不減數(shù)，后者則減數(shù)。NO71第71頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(三)分裂的結(jié)果與次數(shù)有絲分裂染色體復(fù)制→次并分裂一次，細(xì)胞也分裂一次。因此，產(chǎn)生的兩個子細(xì)胞染色體數(shù)目不變。而減數(shù)分裂染色體復(fù)制一次并分裂一次，細(xì)胞則連續(xù)分裂了兩次，故產(chǎn)生的4個子細(xì)胞染色體數(shù)目減半。應(yīng)用：復(fù)習(xí)思考題1

第72頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第三節(jié)配子的形成和受精

一、雌雄配子的形成

無性生殖：

無性生殖是通過親本營養(yǎng)體的分割而產(chǎn)生許多后代個體的，所以也稱為營養(yǎng)體生殖。例如，植物利用塊根、塊莖、鱗莖、球莖、芽眼、校條等營養(yǎng)體產(chǎn)生后代，都屬于無性生殖。有性生殖：是通過親本的雌配子和雄配子受精而形成為合子，隨后進(jìn)一步細(xì)胞分裂、分化和發(fā)育而產(chǎn)生后代。有性生殖是最普遍最重要的生殖方式，大多數(shù)動植物都是有性生殖的。第73頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一卵原細(xì)胞

初級卵母細(xì)胞

次級卵母細(xì)胞

第一極體

卵細(xì)胞

第二極體

第一極體

高等動物雌配子形成

第74頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一精子

精原細(xì)胞

初級精母細(xì)胞

次級精母細(xì)胞

精細(xì)胞

精子

高等動物雄配子形成

第75頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第76頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第77頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一（二）高等植物雌雄配子的形成

第78頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1、雌配子的形成過程

雌蕊子房中著生胚珠，在胚珠的珠心組織里分化出于孢原細(xì)胞，進(jìn)一步分化為大孢子母細(xì)胞(2n)，經(jīng)過減數(shù)分裂形成直線排列的4個單倍體大孢子（n），即四分孢子。其中3個退化，只有一個遠(yuǎn)離珠孔的大孢子又經(jīng)過3次有絲分裂形成8個單倍體核，其中3個為反足細(xì)胞，2個為助細(xì)胞，2個為極核，1個為卵細(xì)胞，這樣由8個核所組成的胚囊稱為雌配子體。其中的卵細(xì)胞又稱雌配子。

第79頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一2.雄配子的形成過程

雄蕊的花藥中分化出于孢原細(xì)胞，進(jìn)一步分化為小孢子母細(xì)胞或稱花粉母細(xì)胞(2n)的，經(jīng)過減數(shù)分裂形成4個單倍體小孢子（n）。每個小孢子形成一個單核花粉粒。在花粉粒發(fā)育過程中，它經(jīng)過一次有絲分裂，形成一個管核，即營養(yǎng)核（n），和一個生殖核(n)。而生殖核再進(jìn)行一次有絲分裂，形成兩個雄核，亦稱精核(n)。所以，一個成熟的花粉位包括兩個雄核和一個營養(yǎng)核。這樣一個成熟的花粉粒被稱為雄配子體。其中的雄核又稱雄配子。第80頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一大孢子母細(xì)胞（2n）

大孢子

卵細(xì)胞

反足細(xì)胞

助細(xì)胞

小孢子母細(xì)胞

單核花粉粒

管核

生殖核

精核(n)

第81頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一三、直感現(xiàn)象(一)胚乳直感胚乳直感是指在3n胚乳的性狀上由于受精核的影響而直接表現(xiàn)出父本的某些性狀的現(xiàn)象，又稱花粉直感。例如，將玉米黃粒植株的花粉給白粒玉米植株的花絲授粉，當(dāng)代所結(jié)子粒即表現(xiàn)父本的黃粒性狀。同樣，以胚乳為非甜質(zhì)的植株花粉給甜質(zhì)的植株授粉，或以胚乳為非糯性的植株花粉給糯性的植株授粉，在雜交當(dāng)代所結(jié)的種子上都會表現(xiàn)出明顯的胚乳直感現(xiàn)象。第82頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(二)果實(shí)直感

果實(shí)直感是指種皮或果皮組織在發(fā)育過程中由于受花粉影響而表現(xiàn)父本的某些性狀的現(xiàn)象。例如，棉花纖維是由種皮細(xì)胞延伸而來的。在一些雜交試驗(yàn)中，當(dāng)代棉子的發(fā)育常因長纖維的父本花粉的影響，而使纖維長度、纖維著生密度表現(xiàn)有一定的果實(shí)直感現(xiàn)象。胚乳直感和果實(shí)直感的相同點(diǎn)是:二者都是由于花粉影響而引起的直感現(xiàn)象，都只能在當(dāng)代表現(xiàn)，不能遺傳給后代;不同的是前者是直接受精的結(jié)果，而后者的組織并未直接參與受精。

第83頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一四、無融合生殖無融合生殖：

是指不經(jīng)精卵融合，而產(chǎn)生胚并形成種子的生殖方式，亦稱無融合結(jié)子。無融合生殖與有性生殖相同點(diǎn)：

是生殖過程發(fā)生在性器官的胚珠中，依靠種子來繁殖;無融合生殖與有性生殖不同點(diǎn)：

是無融合生殖不經(jīng)精卵融合。無融合生殖與無性生殖相同點(diǎn)：

不需經(jīng)過精卵融合得到后代。無融合生殖與無性生殖不同點(diǎn)：是無融合生殖發(fā)生在性器官中，依靠種子繁殖，無性生殖則借營養(yǎng)器官繁殖。通過無融合生殖所產(chǎn)生的種子稱為無性種子。第84頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一無融合生殖可以概分為兩大類:（1）不可重復(fù)的無融合生殖：是指其所生產(chǎn)的種子為單倍體(n)，在自然界中自生自滅，如單倍配子體無融合生殖。（2）可重復(fù)的無融合生殖體

可產(chǎn)生新的無融合生殖體，如二倍配子體無融合生殖和不定胚。第85頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(一)單倍配子體無融合生殖

單倍配子體無融合生殖是指雌雄配子體不經(jīng)過正常受精而產(chǎn)生單倍體胚的一種生殖方式，簡稱為單性生殖。1、孤雌生殖：凡由卵細(xì)胞未經(jīng)受精而發(fā)育成有機(jī)體的生殖方式，稱為孤雌生殖。這種卵細(xì)胞本身雖沒有受精而發(fā)育成單倍體的胚，但是它的極核細(xì)胞卻必須經(jīng)過受精才能發(fā)育成胚乳。在這種生殖類型中，也有因?yàn)榫舆M(jìn)入卵細(xì)胞后未與卵核融合即發(fā)生退化、解體，因而卵細(xì)胞單獨(dú)發(fā)育成單倍體的胚，這稱為雌核發(fā)育。在遠(yuǎn)緣雜交時往往會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。2、孤雄生殖：與雌核發(fā)青相對的是雄核發(fā)育，亦稱為孤雄生殖。精子入卵后尚未與卵核融合，而卵核即發(fā)生退化、解體，雄核取代了卵核地位，在卵細(xì)胞之內(nèi)發(fā)育成僅具有父本染色體的胚。第86頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(二)二倍配子體無融合生殖

二倍配子體無融合生殖是指從二倍的配子體發(fā)育成為新個體的生殖方式。胚囊是由造孢母細(xì)胞形成或者由鄰近的珠心細(xì)胞形成，由于沒有經(jīng)過減數(shù)分裂，故胚囊里所有核都是二倍體(2n）。因此又稱為不減數(shù)的單性生殖。

第87頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一(三)不定胚

不定胚是直接由胚珠的珠心或珠被的二倍體細(xì)胞產(chǎn)生為胚，完全不經(jīng)過配子階段。

這種現(xiàn)象在柑橘中往往是與配子融合同時發(fā)生的。柑情類中常出現(xiàn)多胚現(xiàn)象，其中一個胚是正常受精發(fā)育而成的，其余的胚則是珠心組織的二倍體的體細(xì)胞進(jìn)入胚囊發(fā)育的不定胚。

第88頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一鞏固題：復(fù)習(xí)思考題10、11

第89頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一第四節(jié)生活周期

生活周期，又稱生活史即個體發(fā)育的全過程。

一般有性生殖的植物和動物的生活周期是指從合子至個體成熟和死亡所經(jīng)歷的一系列發(fā)育階段。各種生物的生活史是不相同的。有性生殖的生物的生活周期大多數(shù)包括一個有性世代和一個無性世代。二者交替發(fā)生，稱為世代交替。第90頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一一、低等植物的生活周期

第91頁，共99頁，2023年，2月20日，星期一1、無性世代紅色面包霉的單倍體世代(2n=7)是多細(xì)胞的菌絲體和分生于孢子。分生子包子發(fā)芽形成新的菌絲，這是它的無性世代。一般情況下，它就是這樣循環(huán)地進(jìn)行無性繁殖。2、有性世代有時也會產(chǎn)生兩種不同生理類型的菌絲，一般分別假定為正(+)和負(fù)(一)