河北師范大學(xué)遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)演示文稿

河北師范大學(xué)遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)（優(yōu)選）河北師范大學(xué)遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)當(dāng)前第2頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)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、類(lèi)病毒，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；根據(jù)細(xì)胞核和遺傳物質(zhì)的存在方式不同又可以分為：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)原核生物(prokaryote)：(原核細(xì)胞)細(xì)菌、藍(lán)藻(藍(lán)細(xì)菌)真核細(xì)胞：細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核及(植物)細(xì)胞壁當(dāng)前第3頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)真核細(xì)胞(eukaryoticcell)的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第4頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)細(xì)胞質(zhì)的構(gòu)成成分除了由蛋白分子、脂肪、游離氨基酸和電解質(zhì)組成的基質(zhì)外，具有許多重要的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為細(xì)胞器(organelle)：如線(xiàn)粒體(mitochondria)、質(zhì)體(plastid)、核糖體(ribosome)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmicreticulum)等。在此要強(qiáng)調(diào)的細(xì)胞器是：核糖體：主要成分是蛋白質(zhì)和rRNA，是合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所，是遺傳信息表達(dá)的主要途徑。線(xiàn)粒體和葉綠體：分別是有氧呼吸和光合作用的場(chǎng)所，但它們含有DNA、RNA等成分，研究表明：這些核酸分子也具有遺傳物質(zhì)的功能。當(dāng)前第5頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)細(xì)胞核的形狀一般為圓球形，其形狀、大小也因生物和組織而異。植物細(xì)胞核一般為5-25m(微米)，變動(dòng)范圍可達(dá)1m-600m。細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)集聚的場(chǎng)所，對(duì)細(xì)胞發(fā)育和性狀遺傳起著控制作用。細(xì)胞核由四個(gè)部分組成：1.核膜；2.核液；3.核仁；4.染色質(zhì)和染色體。當(dāng)前第6頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1.核膜(nuclearmembrane)核膜是雙層膜，對(duì)核與質(zhì)間起重要的分隔作用；但是細(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(nuclearpore)，以利于質(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，并可作為細(xì)胞分裂階段劃分的標(biāo)志。進(jìn)入細(xì)胞分裂前期：核膜逐漸解體；進(jìn)入細(xì)胞分裂末期：核膜重建。當(dāng)前第7頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2.核液(nuclearsap)充滿(mǎn)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。核仁和染色質(zhì)存在于核液中。當(dāng)前第8頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3.核仁(nucleolus)一個(gè)或幾個(gè)；折光率高；呈球形；外無(wú)被膜。主要成分是RNA、DNA和蛋白質(zhì)，還可能存在少量的類(lèi)脂。細(xì)胞分裂過(guò)程中也會(huì)暫時(shí)分散。功能：可能與核糖體rRNA合成有關(guān)。當(dāng)前第9頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4.染色質(zhì)(chromatin)和染色體(chromosome)采用堿性染料對(duì)未進(jìn)行分裂的細(xì)胞核(間期核)染色，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中具有染色較深的、纖細(xì)的網(wǎng)狀物，稱(chēng)為染色質(zhì)。在細(xì)胞分裂過(guò)程，核內(nèi)的染色質(zhì)便卷縮而呈現(xiàn)為一定數(shù)目和形態(tài)的染色體。染色質(zhì)和染色體是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中所表現(xiàn)的不同形態(tài)。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。當(dāng)前第10頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)PhotoandImage當(dāng)前第11頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第二節(jié)染色體的形態(tài)、數(shù)目和結(jié)構(gòu)染色體是所有生物細(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。而且同一物種內(nèi)的各染色體間往往也能夠通過(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。這時(shí)染色體收縮程度最大，形態(tài)最穩(wěn)定，并且分散排列、易于計(jì)數(shù)。在普通光學(xué)顯微鏡下觀(guān)察需要對(duì)染色體進(jìn)行染色。通常是采用染色體染色效果好，但細(xì)胞質(zhì)著色少的堿性染料、酸性染料或孚爾根試劑染色。當(dāng)前第12頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)一、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)。高等動(dòng)植物的體細(xì)胞中染色體大多成對(duì)存在。其成對(duì)的雙方形態(tài)、大小、所含基因的排列順序都一樣，稱(chēng)為同源染色體(homologouschromosome)。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-homologouschromosome)。染色體組：含有某種生物遺傳信息最少的染色體數(shù)，用X表示。黑麥體細(xì)胞中具有14條染色體(2n=2X=14)，即7對(duì)同源染色體；配子中則有7條染色體(n=7)，這7條染色體間就互稱(chēng)為非同源染色體。不同物種染色體數(shù)可以相同染色體數(shù)與物種的進(jìn)化程度無(wú)關(guān)。掌握常見(jiàn)物種的染色體數(shù)目(p50表中部分).當(dāng)前第13頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、染色體的大小不同物種間染色體的大小差異很大，長(zhǎng)度的變幅為(0.20-50m)，寬度的變幅為(0.20-2.00m)。

絕對(duì)長(zhǎng)度：染色體的真實(shí)長(zhǎng)度，以長(zhǎng)度單位為單位。

相對(duì)長(zhǎng)度：某一染色體絕對(duì)長(zhǎng)度占該染色體組絕對(duì)長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)。同一物種不同染色體寬度大致相同，其染色體大小主要對(duì)長(zhǎng)度而言。

當(dāng)前第14頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)三、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(guān)察分析并用于染色體識(shí)別的特征主要有：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；等。經(jīng)過(guò)特殊處理可使染色體顯示出帶紋，也可作為染色體識(shí)別的特征。當(dāng)前第15頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(一)、著絲粒(centromere)和染色體臂(arm)著絲粒：又稱(chēng)為主縊痕(primaryconstriction)。不會(huì)被染料染色，所以在光學(xué)顯微鏡下表現(xiàn)為染色體上一縊縮部位(無(wú)色間隔點(diǎn))，著絲點(diǎn)是細(xì)胞分裂時(shí)，紡錘絲附著(attachment)的區(qū)域。著絲粒所連接的兩部分稱(chēng)為染色體臂。對(duì)每條染色體而言，著絲粒在染色體上的相對(duì)位置是固定的，根據(jù)其位置和兩臂的相對(duì)長(zhǎng)度可以將染色體的形態(tài)分為：1.中間著絲粒染色體2.近中著絲粒染色體3.近端著絲粒染色體4.端著絲粒染色體當(dāng)前第16頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)中間著絲粒染色體(M,metacentricchromosome)q/p=1.0~1.7近中著絲粒染色體(SM,sub-metacentricchromosome)q/p=1.7~3.0近端著絲粒染色體(ST,sub-telocentricchromosome)q/p=3.0~7.0端著絲粒染色體(T,telocentricchromosome)q/p大于7.0染色體的形態(tài)示意圖(有絲分裂后期)當(dāng)前第17頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(二)、染色單體(chromatid)在有絲分裂中期所觀(guān)察到的染色體是經(jīng)過(guò)間期復(fù)制的染色體，均包含有兩條成分、結(jié)構(gòu)和形態(tài)一致的染色單體。一條染色體的兩個(gè)染色單體互稱(chēng)為姊妹染色單體(sisterchromatid)。當(dāng)前第18頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第19頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(三)、次縊痕(secondaryconstriction)和隨體(satellite)某些染色體的一個(gè)或兩個(gè)臂上往往還具有另一個(gè)染色較淡的縊縮部位，稱(chēng)為次縊痕，通常在染色體短臂上。次縊痕末端所帶有的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體稱(chēng)為隨體。次縊痕、隨體的位置、大小也相對(duì)恒定，可以作為染色體識(shí)別的標(biāo)志。次縊痕在細(xì)胞分裂時(shí)，緊密地與核仁相聯(lián)系?？赡芘c核仁的形成有關(guān)，因此也稱(chēng)為核仁組織中心(nucleolusorganizer).當(dāng)前第20頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)

次縊痕當(dāng)前第21頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*染色體帶型發(fā)現(xiàn)：1968年，瑞典細(xì)胞化學(xué)家Caspersson種類(lèi)Q帶：氮芥喹吖因(QM)G帶：胰酶＋GiemsaR帶：經(jīng)鹽溶液處理的標(biāo)本＋GiemsaC帶：NaOH/Ba(OH)2

＋Giemsa：著絲粒次縊痕T帶：加熱處理＋Giemsa，染色體末端N帶：AgNO3＋Giemsa：NOR高分辨顯帶(highresolutionbanding)當(dāng)前第22頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*常規(guī)染色技術(shù)與顯帶技術(shù)的結(jié)果當(dāng)前第23頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)的中國(guó)春小麥C-分帶標(biāo)準(zhǔn)帶型當(dāng)前第24頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(一)、原核生物染色體環(huán)狀/線(xiàn)性；細(xì)菌染色體多為雙鏈環(huán)狀DNA分子(80%)在DNA結(jié)合蛋白及染色體外RNA的共同作用下以負(fù)超螺旋的方式裝配成染色體。四、染色體的結(jié)構(gòu)當(dāng)前第25頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(二)、真核細(xì)胞染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)染色質(zhì)是染色體在細(xì)胞分裂間期所表現(xiàn)的形態(tài)，呈纖細(xì)的絲狀結(jié)構(gòu)，也稱(chēng)為染色質(zhì)線(xiàn)(chromatinfiber)1.化學(xué)組成(1).DNA：約占30%，每條染色體一個(gè)雙鏈DNA分子(2).蛋白質(zhì)組蛋白(histone)：呈堿性，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；與DNA結(jié)合形成、維持染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，與DNA含量呈一定的比例非組蛋白：呈酸性，種類(lèi)和含量不穩(wěn)定；作用還不完全清楚，可能與染色質(zhì)結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)有關(guān)，在DNA遺傳信息的表達(dá)中有重要作用(3).另外，可能存在少量的RNA當(dāng)前第26頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2.基本結(jié)構(gòu)單位.繩珠模型：染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是核小體、連接絲(linker)、組蛋白H1。每個(gè)基本單位約200個(gè)核苷酸對(duì)(堿基對(duì),bp,basepair).當(dāng)前第27頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)核小體(nucleosome),又稱(chēng)紐體(-body)(約11nm).組蛋白：H2A、H2B、H3、H4四種組蛋白各兩分子的八聚體，直徑約10nm).DNA鏈：DNA雙螺旋鏈盤(pán)繞于組蛋白八聚體表面1.75圈，約合140bp.連接絲(linker)：核小體間的連接部分，兩個(gè)核小體之間的DNA雙鏈；含50-60bp。組蛋白H1：結(jié)合于連接絲與核小體的接合部位。當(dāng)前第28頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(三)、染色體的結(jié)構(gòu)模型染色質(zhì)的不同狀態(tài)：在DNA進(jìn)行復(fù)制或轉(zhuǎn)錄時(shí)(主要在間期)，必須(局部)以DNA單鏈狀態(tài)存在，所以核小體的結(jié)構(gòu)也必須解開(kāi)(染色質(zhì)呈松弛狀態(tài))；而在細(xì)胞分裂中期，染色質(zhì)呈高度螺旋化狀態(tài)，并且每條染色體都呈現(xiàn)其固有的形態(tài)特征。很顯然這兩種狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換不是隨機(jī)、無(wú)序的卷縮，而應(yīng)該是按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換的。當(dāng)前第29頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)貝克等(Bak,A.L.,1977)：染色體四級(jí)結(jié)構(gòu)模型理論能夠在一定程度上解釋染色質(zhì)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程1.DNA+組蛋白 核小體+連接絲2.核小體 螺線(xiàn)體(solenoid)3.螺線(xiàn)體 超螺線(xiàn)體(super-solenoid)4.超螺線(xiàn)體 染色體當(dāng)前第30頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)DNA+組蛋白

核小體+連接絲核小體+連接絲

螺線(xiàn)體(solenoid)螺線(xiàn)體

超螺線(xiàn)體

(super-solenoid)超螺線(xiàn)體

染色體當(dāng)前第31頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*染色體形成過(guò)程中長(zhǎng)度的變化

長(zhǎng)度壓縮第一級(jí)DNA+組蛋白

核小體

7倍第二級(jí)

核小體

螺線(xiàn)體

6倍第三級(jí)

螺線(xiàn)體

超螺線(xiàn)體

40倍第四級(jí)

超螺線(xiàn)體

染色體

5倍

8400倍（8000-10000）

當(dāng)前第32頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*五、人類(lèi)染色體1.數(shù)目2n=46，XXorXY2.核型特點(diǎn)

核型：將一個(gè)體細(xì)胞中全套染色體按同源染色體大小和著絲粒位置依次排列，分組編號(hào)形成的圖象。

1960年丹佛體制

X可歸于C組，Y可歸于G組；D、G有隨體當(dāng)前第33頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*六、特殊類(lèi)型的染色體(一)、多線(xiàn)染色體(二)、燈刷染色體(三)、B染色體當(dāng)前第34頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*(一)、多線(xiàn)染色體單線(xiàn)性與多線(xiàn)性：染色體在通常情況下具有單線(xiàn)性，但是雙翅目昆蟲(chóng)(搖蚊、果蠅)的幼蟲(chóng)唾液腺、腸、馬氏管等的細(xì)胞中存在巨大染色體(gaintchromosome)，往往具有多達(dá)2048條染色質(zhì)線(xiàn)(多線(xiàn)性)。多線(xiàn)染色體：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)。例：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(xiàn)的多線(xiàn)染色體。當(dāng)前第35頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*細(xì)胞分裂間期多線(xiàn)染色體的形態(tài)由于成百上千的染色質(zhì)線(xiàn)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)。當(dāng)前第36頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*(二)、燈刷染色體燈刷染色體：是在一些動(dòng)物的初級(jí)卵細(xì)胞雙線(xiàn)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(guān)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。當(dāng)前第37頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*(二)、燈刷染色體較普遍存在于魚(yú)類(lèi)、兩棲類(lèi)和爬行類(lèi)動(dòng)物的卵母細(xì)胞中，側(cè)環(huán)軸是由DNA分子和外被的基質(zhì)組成，基質(zhì)成分為RNA和蛋白質(zhì)。每個(gè)側(cè)環(huán)由一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位或幾個(gè)轉(zhuǎn)錄單位組成。電鏡下觀(guān)察從側(cè)環(huán)垂直伸出之細(xì)絲為DNA軸轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，隨轉(zhuǎn)錄之進(jìn)展，RNA鏈不斷延長(zhǎng)，外形呈“圣誕樹(shù)”樣結(jié)構(gòu)。當(dāng)前第38頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*(三)、B染色體對(duì)大多數(shù)生物，特別是二倍體生物，染色體的數(shù)目增加或減少，常常是有害的。也有一些生物在染色體數(shù)目上有特殊性表現(xiàn)，也就是說(shuō)除了具有一定數(shù)目的形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的染色體外，還有一些額外染色體。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。當(dāng)前第39頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)*黑麥(S.cereale,2n=14)的B染色體當(dāng)前第40頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)B染色體在減數(shù)分裂時(shí)不與任何A染色體配對(duì)，B染色體之間的配對(duì)也缺乏規(guī)律。在減數(shù)第二次分裂時(shí)兩個(gè)B染色體常不拆伙地移向同一極。B染色體表現(xiàn)為非孟德?tīng)栠z傳，對(duì)表型的影響主要取決B染色體的數(shù)量，隨著B(niǎo)染色體數(shù)目的增加將使生長(zhǎng)勢(shì)、結(jié)實(shí)率下降，但可以增強(qiáng)適應(yīng)性。B染色體的存在還可增加減數(shù)分裂中的交叉頻率、重組值和多價(jià)體數(shù)。還發(fā)現(xiàn)奇數(shù)與偶數(shù)B染色體數(shù)目，有著相反的表型效應(yīng)。另外，含B染色體的配子常優(yōu)于受精。B染色體首先在玉米中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)已證實(shí)還存在于其它許多種植物、動(dòng)物之中。B染色體可能影響到生物的基因表達(dá)、植物抗性、群落分布、居群自疏等方面，在自然選擇、系統(tǒng)進(jìn)化中具有重要的作用。當(dāng)前第41頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第三節(jié)體細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期生物的繁殖以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ)；對(duì)多細(xì)胞生物而言，其生長(zhǎng)發(fā)育也通過(guò)細(xì)胞分裂實(shí)現(xiàn)。體細(xì)胞分裂的方式可以分為無(wú)絲分裂和有絲分裂兩種。一、無(wú)絲分裂(amitosis)二、有絲分裂(mitosis)三、細(xì)胞周期(cellcycle)當(dāng)前第42頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)一、無(wú)絲分裂(amitosis)無(wú)絲分裂的分裂過(guò)程較簡(jiǎn)單快速，整個(gè)分裂過(guò)程中不出現(xiàn)紡錘體。高等植物中某些生長(zhǎng)迅速部分可以發(fā)生：一些植物發(fā)生新枝處；一些腫瘤和愈傷組織常發(fā)生無(wú)絲分裂。當(dāng)前第43頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、有絲分裂(一)、有絲分裂的過(guò)程有絲分裂包括兩個(gè)緊密相連的過(guò)程：核分裂、細(xì)胞質(zhì)分裂。通常有絲分裂主要是指核分裂，特別是在遺傳學(xué)中更主要討論細(xì)胞核分裂有絲分裂過(guò)程可分為五個(gè)時(shí)期，即：

間期、前期、中期、后期、末期當(dāng)前第44頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1.間期(interphase)指細(xì)胞上一次分裂結(jié)束到下一次分裂開(kāi)始之前的時(shí)期。特征：染色質(zhì)解螺旋、松散分布在細(xì)胞質(zhì)中，出現(xiàn)核仁。在光學(xué)顯微鏡下細(xì)胞狀態(tài)不發(fā)生明顯變化(早期有人稱(chēng)之為靜止期)。事實(shí)上細(xì)胞處于生理、生化反應(yīng)高度活躍的階段，其呼吸和合成代謝都非常旺盛。為細(xì)胞分裂奠定物質(zhì)和能量基礎(chǔ)：DNA的復(fù)制組蛋白的合成能量準(zhǔn)備其它物質(zhì)的合成DNA合成是間期最重要的準(zhǔn)備，因此一般根據(jù)DNA合成的特點(diǎn)，將間期分為：合成前期(G1)、合成期(S)、合成后期(G2)。當(dāng)前第45頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第46頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2.前期(prophase)當(dāng)染色體呈可見(jiàn)的細(xì)線(xiàn)時(shí)標(biāo)志著細(xì)胞分裂開(kāi)始，進(jìn)入細(xì)胞分裂前期。前期可以觀(guān)察到細(xì)胞內(nèi)發(fā)生下列變化：每個(gè)染色體兩條染色質(zhì)線(xiàn)(染色單體)開(kāi)始螺旋化、卷曲；著絲粒尚未復(fù)制分裂，因而螺旋、卷曲逐漸可見(jiàn)的兩條染色單體同一個(gè)著絲粒聯(lián)結(jié)；核仁、核膜逐漸解體，前期結(jié)束時(shí)核仁、核膜消失。當(dāng)前第47頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3.中期(metaphase)核仁、核膜消失標(biāo)志著細(xì)胞分裂中期開(kāi)始。主要特征：染色單體進(jìn)一步螺旋、收縮直至呈最短、最粗的狀態(tài);紡錘絲形成一個(gè)三維的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為紡錘體(spindle)；紡錘絲與染色體的著絲點(diǎn)附著，并牽引染色體，使其著絲粒均勻分成在垂直于兩極的一個(gè)平面上，常將這個(gè)平面稱(chēng)為赤道板(或赤道面)，染色體臂自由分布在赤道面的兩側(cè)。染色體形態(tài)穩(wěn)定，排列均勻，是研究染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。當(dāng)前第48頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4.后期(anaphase)染色體開(kāi)始向兩極移動(dòng)標(biāo)志著后期的開(kāi)始。特征：由于紡錘絲的牽引作用，著絲粒發(fā)生分裂；每條染色體的兩條染色單體，分別由紡錘絲拉向兩極；兩極都具有相同的染色(單)體數(shù)。后期就是從著絲粒分裂到染色單體到達(dá)兩極的過(guò)程。當(dāng)前第49頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)5.末期(telophase)染色體到達(dá)兩極后：核膜、核仁重建；染色體解螺旋化，呈松散狀態(tài)；細(xì)胞質(zhì)分裂或細(xì)胞板形成(物理性)。當(dāng)前第50頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)有絲分裂過(guò)程中染色體形態(tài)圖家鴿體細(xì)胞有絲分裂當(dāng)前第51頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)洋蔥根尖有絲分裂當(dāng)前第52頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)染色體的形態(tài)變化周期當(dāng)前第53頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(二)、有絲分裂的遺傳學(xué)意義可從兩個(gè)方面來(lái)理解：核內(nèi)染色體準(zhǔn)確復(fù)制、分裂，為兩個(gè)子細(xì)胞的遺傳組成與母細(xì)胞完全一樣打下基礎(chǔ)；染色體復(fù)制產(chǎn)生的兩條姊妹染色單體分別分配到兩個(gè)子細(xì)胞中，子細(xì)胞與母細(xì)胞具有相同的染色體數(shù)目和組成。通過(guò)有絲分裂能夠維持了生物個(gè)體的正常生長(zhǎng)和發(fā)育(組織細(xì)胞間遺傳組成的一致性)；并且保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性(單細(xì)胞生物世代間的遺傳組成的一致性)。當(dāng)前第54頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)三、細(xì)胞周期(cellcycle)(一)、概念：一次細(xì)胞分裂結(jié)束后到下一次細(xì)胞分裂結(jié)束所經(jīng)歷的過(guò)程稱(chēng)為細(xì)胞周期(cellcycle)。通常，有絲分裂期在整個(gè)細(xì)胞周期中所占的時(shí)間很短的（p59）。由于細(xì)胞分裂是多細(xì)胞生物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)，要從一個(gè)細(xì)胞——受精卵生長(zhǎng)、發(fā)育形成一個(gè)生物個(gè)體，必須不斷地進(jìn)行細(xì)胞分裂。也就是說(shuō)在分生組織中細(xì)胞分裂的間期和分裂期是周期性交替進(jìn)行的。當(dāng)前第55頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)細(xì)胞有絲分裂周期示意圖當(dāng)前第56頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第四節(jié)細(xì)胞的減數(shù)分裂(meiosis)減數(shù)分裂，又稱(chēng)成熟分裂(maturationdivision)，是性母細(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，其結(jié)果是產(chǎn)生染色體數(shù)目減半的性細(xì)胞，所以稱(chēng)為減數(shù)分裂。減數(shù)分裂的特殊性表現(xiàn)在：具有一定的時(shí)間性和空間性：生物個(gè)體性成熟后，動(dòng)物性腺和植物造孢組織細(xì)胞中進(jìn)行。連續(xù)進(jìn)行兩次分裂：遺傳物質(zhì)經(jīng)過(guò)一次復(fù)制，連續(xù)兩次分裂，導(dǎo)致染色體數(shù)目的減半。同源染色體在第一次分裂前期(前期I)相互配對(duì)，也稱(chēng)為聯(lián)會(huì)(synapsis)；并且在同源染色體間發(fā)生片段的交換。當(dāng)前第57頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)一、減數(shù)分裂的過(guò)程(一)、間期(前間期,

preinterphase)(二)、減數(shù)第一分裂

(meiosisI)(三)、中間期

(interkinesis)(四)、減數(shù)第二分裂

(meiosisⅡ)前期I(prophaseI,PI),中期I(metaphaseI,MI)后期I(anaphaseI,AI)末期I(telophaseI,TI)前期II(prophaseII,PII),中期II(metaphaseII,MII)后期II(anaphaseII,AII)末期II(telophaseII,TII)當(dāng)前第58頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(一)、間期(interphase)性母細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂前的間期稱(chēng)為前減數(shù)分裂間期，也稱(chēng)為前間期。這一時(shí)期是為性細(xì)胞進(jìn)入減數(shù)分裂作準(zhǔn)備。其準(zhǔn)備的內(nèi)容包括：染色體復(fù)制；有絲分裂向減數(shù)分裂轉(zhuǎn)化.特征：持續(xù)時(shí)間比有絲分裂間期長(zhǎng)，特別是合成期較長(zhǎng)；合成期間往往僅有約99.7%的DNA完成合成，而其余的0.3%在偶線(xiàn)期合成。當(dāng)前第59頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)1.前期I(prophaseI,PI),這一時(shí)期細(xì)胞內(nèi)變化復(fù)雜，所經(jīng)歷的時(shí)間較長(zhǎng)，細(xì)胞核比有絲分裂前期核要大些。根據(jù)核內(nèi)變化特征，可進(jìn)一步分為五個(gè)時(shí)期：(1).細(xì)線(xiàn)期(leptotene).(2).偶線(xiàn)期(zygotene).(3).粗線(xiàn)期(pachytene).(4).雙線(xiàn)期(diplotene).(5).終變期(diakinesis).當(dāng)前第60頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(1).細(xì)線(xiàn)期(leptonene)染色體開(kāi)始螺旋收縮，在光學(xué)顯微鏡下呈細(xì)長(zhǎng)線(xiàn)狀；這時(shí)每個(gè)染色體含有兩染色單體，由著絲粒連接，但在光學(xué)顯微鏡下還不能分辨染色單體。當(dāng)前第61頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(2).偶線(xiàn)期(zygotene)染色體變短變粗，同源染色體的對(duì)應(yīng)部位相互開(kāi)始緊密并列，逐漸沿縱向配對(duì)在一起，稱(chēng)為聯(lián)會(huì)(synapsis)。細(xì)胞內(nèi)2n條染色體可配對(duì)形成n對(duì)染色體。配對(duì)的兩條同源染色體稱(chēng)為雙價(jià)體(bivalent)。細(xì)胞內(nèi)雙價(jià)體(n)的數(shù)目就是同源染色體的對(duì)數(shù)。同源染色體中不同著絲點(diǎn)連的染色單體之間互稱(chēng)非姊妹染色單體。鏡檢仍呈絲狀結(jié)構(gòu)，看不出染色體的個(gè)體形態(tài)。當(dāng)前第62頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)聯(lián)會(huì)復(fù)合體(synaptonemalcomplex)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：兩條同源染色體的DNA部分分布在聯(lián)會(huì)復(fù)合體的外側(cè)構(gòu)成側(cè)體（lateralelement）；中間部分(中體，centralelement)以蛋白質(zhì)為主，也包含部分DNA。當(dāng)前第63頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(3).粗線(xiàn)期(pachytene)配對(duì)的染色體進(jìn)一步變短變粗，二價(jià)體具有四條染色單體，所以又稱(chēng)為四分體(tetrad)；聯(lián)會(huì)復(fù)合體的結(jié)構(gòu)完全形成；非姊妹染色單體之間相應(yīng)的部位發(fā)生斷裂，錯(cuò)接，這個(gè)過(guò)程叫交換(exchange)或互換，導(dǎo)致非姊妹染色單體間會(huì)形成交叉(chiasmata)

現(xiàn)象，最終導(dǎo)致同源染色體間發(fā)生遺傳物質(zhì)重組(recombination)。當(dāng)前第64頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第65頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(4).雙線(xiàn)期(diplotene)染色體繼續(xù)縮短變粗；同源染色體非姊妹染色單體之間由于螺旋卷縮而相互排斥，局部開(kāi)始分開(kāi)；但因有的非姊妹染色單體間的交換部位仍由橫絲連接，出現(xiàn)交叉纏繞，向兩極移動(dòng)，稱(chēng)為交叉端化。在光學(xué)顯微鏡下可看到四個(gè)染色單體。當(dāng)前第66頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(5).終變期(diakinesis)染色體繼續(xù)縮短變粗；均勻分布在核內(nèi)，多呈O型或棒型；紡錘絲開(kāi)始形成；核仁、核膜開(kāi)始消失。當(dāng)前第67頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)2.中期I(metaphaseI,MI)核仁和核膜消失，紡錘體形成；每個(gè)二價(jià)體的兩同源染色體分布在赤道板的兩側(cè)，同源染色體的著絲點(diǎn)分別朝向兩極；在二價(jià)體趨向赤道板的過(guò)程中，兩條同源染色體的排列方向(著絲粒取向)是隨機(jī)的。

從紡錘體的極面觀(guān)察，n個(gè)二價(jià)體分散排在赤道板的附近，因而這也是可用于鑒定染色體數(shù)目的重要時(shí)期之一。當(dāng)前第68頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)3.后期I(anaphaseI,AI)紡錘絲牽引染色體向兩極運(yùn)動(dòng)，同源染色體分開(kāi)，以著絲點(diǎn)為先導(dǎo)，分別移向兩極；每極具有一對(duì)同源染色體中的一條(共有n條染色體)，使得子細(xì)胞中染色體數(shù)目從2n減半到n；此過(guò)程并不進(jìn)行著絲粒分裂，沒(méi)有發(fā)生染色單體分離；每條染色體都仍然具有兩個(gè)染色單體，并且由著絲粒相連。當(dāng)前第69頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)4.末期I(telophaseI,TI)染色體到達(dá)兩極之后，松散、伸長(zhǎng)、變細(xì)(但通常并不完全解螺旋)；核仁、核膜逐漸形成(核分裂完成)，產(chǎn)生兩個(gè)子核。細(xì)胞質(zhì)也隨之分裂，形成兩個(gè)子細(xì)胞。當(dāng)前第70頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(三)、中間期(interkinesis)中間期是減數(shù)分裂的兩次分裂之間的一個(gè)間歇。此時(shí)期與有絲分裂的間期相比有顯著不同：時(shí)間很短暫。在許多動(dòng)物之中，甚至沒(méi)有明顯的停頓和間歇存在。不進(jìn)行DNA復(fù)制，中間期前后細(xì)胞中DNA的含量也沒(méi)有變化。*染色體的螺旋化程度較高。當(dāng)前第71頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)(四)、減數(shù)第二分裂(meiosisⅡ)減數(shù)第二分裂是第一分裂所產(chǎn)生的兩個(gè)子細(xì)胞繼續(xù)進(jìn)行同步分裂，與有絲分裂沒(méi)有實(shí)質(zhì)區(qū)別,仍可分為前、中、后、末四個(gè)時(shí)期：(1).前期Ⅱ(prophaseⅡ,PⅡ)；(2).中期Ⅱ(metaphaseⅡ,MⅡ)；(3).后期Ⅱ(anaphaseⅡ,AⅡ)；(4).末期Ⅱ(telephaseⅡ,PⅡ)。當(dāng)前第72頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)當(dāng)前第73頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)二、減數(shù)分裂的遺傳學(xué)意義減數(shù)分裂是形成性細(xì)胞時(shí)所進(jìn)行的一種細(xì)胞分裂，染色體經(jīng)過(guò)一次復(fù)制，細(xì)胞連續(xù)兩次分裂，結(jié)果形成的子細(xì)胞的染色體數(shù)為母細(xì)胞的一半，由2n變?yōu)閚。通過(guò)配子結(jié)合，染色體又恢復(fù)到2n。這樣保證了有性生殖時(shí)染色體的恒定性，從而保證了生物上下代之間遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性和連續(xù)性，也保證了物種的穩(wěn)定性和連續(xù)性。由于同源染色體分開(kāi)，移向兩極是隨機(jī)的，加上同源染色體的交換，大大增加了配子的種類(lèi)，從而增加了生物的變異，提高了生物的適應(yīng)性，為生物的發(fā)展進(jìn)化提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。當(dāng)前第74頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)有絲分裂減數(shù)分裂

分裂方式染色體復(fù)制細(xì)胞分裂同源染色體非姊妹染色單體后代細(xì)胞染色體數(shù)產(chǎn)生體細(xì)胞一次（間期）一次不配對(duì)不交換

2n產(chǎn)生性細(xì)胞一次（間期）兩次配對(duì)交換n減數(shù)分裂和有絲分裂的異同

當(dāng)前第75頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)第五節(jié)生物的生殖

（配子的發(fā)生和染色體周史）染色體周史：進(jìn)行有性生殖的生物在其個(gè)體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中所表現(xiàn)出來(lái)的在染色體數(shù)目上的周期性變化，也叫核相交替。一、高等動(dòng)物的生殖二、高等植物的生殖當(dāng)前第76頁(yè)\共有79頁(yè)\編于星期三\6點(diǎn)一、高等動(dòng)物的生殖

成體性原細(xì)胞（2n）

（2n）精原細(xì)胞卵原細(xì)胞（2n）大量有絲分裂后大量有絲分裂后體積膨大