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旷牧
9 years ago
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1 第二章遗传的细胞学基础本章重点 1. 细胞的结构与功能 * 2. 染色体的形态特征和数目 * 3. 细胞的有丝分裂减数分裂 4. 配子的形成和受精 5. 低等植物和高等植物的生活周期浙江大学遗传学第二章 1 浙江大学遗传学第二章 2 第一节细胞的结构和功能一原核细胞 1. 细胞组成 : 细胞壁 : 蛋白聚糖等 ; 细胞膜 : 磷脂蛋白质等 ; 细胞质 : 核糖体等 ; 核区 :DNA RNA 等 ; 2. 原核生物 : 各种细菌蓝藻等低等生物由原核细胞构成, 统称为原核生物 (prokaryote) 浙江大学遗传学第二章 3 浙江大学遗传学第二章 4 二真核细胞细胞壁内质网质膜 ( 细胞膜 ) 线粒体叶绿体液泡生物细胞细胞质溶酶体高尔基体膜相结构动物细胞结构植物细胞结构原生质核糖体中心体非膜相结构核膜膜相结构细胞核染色质非膜相结构浙江大学遗传学第二章核仁 5 浙江大学遗传学第二章 6

细胞组成 : 细胞壁 : 蛋白聚糖等 ; 细胞膜 : 磷脂蛋白质等 ; 细胞质 : 核糖体等 ; 核区 :DNA RNA 等 ; 2.

2 三不同类型细胞间的比较第二节染色体的形态和数目浙江大学遗传学第二章 7 浙江大学遗传学第二章 8 1. 重要性 : 一染色体的形态特征 : (1). 几乎所有生物细胞中均存在染色体 ; (2). 真核生物染色体均有其特定的形态特征, 在细胞分裂的中期和早后期最为明显和典型 ; (3). 中期染色体分散排列在赤道板上, 故通常以这个时期进行染色体形态的识别和研究蚕豆浙江大学遗传学第二章 9 浙江大学遗传学第二章形态 : (1). 组成 : 着丝粒长臂和短臂 ; (2). 着丝点对于细胞分裂时染色体蚕豆 : 有丝分裂中期染色体 ( 排列于赤道面上, 箭头表示两条大染色体 ) 5µm 向两极牵引具有决定性作用 ; (3). 次缢痕随体是识别特定染色体的重要标志 ; (4). 某些次缢痕具有组成核仁的特殊功能次缢痕次缢痕浙江大学遗传学第二章 11 浙江大学遗传学第二章 12

中期染色体分散排列在赤道板上, 故通常以这个时期进行染色体形态的识别和研究蚕豆浙江大学遗传学第二章 9 浙江大学遗传学第二章 10 2. 形态 : (1). 组成 : 着丝粒长臂和短臂 ; (2).

3 3. 类型 : 4. 大小 : (1). 各物种差异很大, 染色体大小主要指长度, 长臂 / 短臂染色体形态着丝点位置染色体分类缩写 1.00 V 形正中正中着丝点染色体 M 1.01~1.70 V 形中部中着丝点区染色体 m 1.71~3.00 L 形近中近中着丝点区染色体 sm 3.01~7.00 L 形近端近端着丝点区染色体 st >7.00 棒形端部端着丝点区染色体 t 长短臂粒形端部端着丝点染色体 T 极其浙江粗大短学遗传学第二章 13 同一物种染色体宽度大致相同植物 : 长约 0.2~50µm 宽约 0.2~2.0µm 大麦 (2n=14) 浙江大学遗传学第二章 14 (2). 高等植物中单子叶植物的染色体一般比双子叶植物要大些如 : 单子叶植物 : 玉米小麦大麦和黑麦 > 水稻普通小麦细胞中期染色体 (2n=42) 10µm 但双子叶植物 5µm 中牡丹属和鬼臼属也具有较大的染色体浙江大学遗传学第二章 15 浙江大学遗传学第二章 16 大麦细胞中期染色体 (2n=14) 5µm 浙江大学遗传学第二章 17 浙江大学遗传学第二章 18

00 棒形端部端着丝点区染色体 t 长短臂粒形端部端着丝点染色体 T 极其浙江粗大短学遗传学第二章 13 同一物种染色体宽度大致相同植物 : 长约 0.2~50µm 宽约 0.2~2.

4 草棉 2n=26 4µm 中棉 2n=26 4µm 4µm 4µm 陆地棉 2n=52 海岛棉 2n=52 浙江大学遗传学第二章 19 浙江大学遗传学第二章 20 5µm 浙江大学遗传学第二章 21 浙江大学遗传学第二章 22 5µm 5µm 云南双江大茶叶染色体 (2n=30) 油菜与萝卜远缘杂种后代 :68 条浙江大学遗传学第二章 23 浙江大学遗传学第二章 24

5 (2n=8) 浙江大学遗传学第二章 25 人染色体 (2n=46) 浙江大学遗传学第二章类别 : 各生物的染色体不仅形态结构相对稳定, 而且其数目成对同源染色体 : 形态和结构相同的一对染色体 ; 异源染色体 : 这一对染色体与另一对形态结构不同的 6. 染色体编号 : 根据染色体长度着丝点位置长短臂比随体有无等特点进行编号 (2n=12) 染色体, 互称为异源染色体浙江大学遗传学第二章 27 10µ 浙江大学遗传学第二章 28 水稻和玉米在细胞减数分裂的粗线期的染色体长度水稻 (2n=24) 玉米 (2n=20) 染色体编号全长 ( 微米 ) 长臂 / 短臂全长 ( 微米 ) 长臂 / 短臂玉米粗线期水稻粗线期浙江大学遗传学第二章 29 浙江大学遗传学第二章 30

染色体编号 : 根据染色体长度着丝点位置长短臂比随体有无等特点进行编号 (2n=12) 染色体, 互称为异源染色体浙江大学遗传学第二章 27 10µ 浙江大学遗传学第二章 28 水稻和玉米在细胞减数分裂的粗线期的染色体长度水稻

6 人类染色体组型分析遗传学第二章 31 浙江大学遗传学第二章 32 浙江大学遗传学第二章 33 浙江大学遗传学第二章 34 浙江大学遗传学第二章 35 浙江大学遗传学第二章浙江大学人类染色体 R 带带型分析特征严重智力迟钝马鞍鼻和 36 斜视眼,发生频率约为1/600~700 6

7 一些生物的染色体数目二染色体数目水稻 24 条 (2n) 大豆 40 条 (2n) 烟草 48 条 (2n) 普通小麦 42 条 (2n) 蚕豆 12 条 (2n) 陆地棉 52 条 (2n) 大麦 14 条 (2n) 豌豆 14 条 (2n) 茶树 30 条 (2n) 玉米 20 条 (2n) 马铃薯 48 条 (2n) 人 46 条 (2n) 高粱 20 条 (2n) 甘薯 90 条 (2n) 动物中某些扁虫只有 4 条 (n=2) 线虫类马蛔虫只有 2 条 (n=1) 一种蝴蝶 (lysanra) 有 382 条 (n=191) 被子植物中的一种菊科植物 n=2 有些植物 =400~600 (n) 浙江大学遗传学第二章 37 浙江大学遗传学第二章 38 生物染色体的一般特点 : 1. 数目恒定 2. 体细胞 (2n) 是性细胞 (n) 的一倍 3. 与生物进化的关系 : 无关可用于物种间的分类三原核生物的染色体形态结构和数目 4. 染色体数目恒定也是相对的 ( 如动物的肝单子叶植物的种子胚乳 ) 浙江大学遗传学第二章 39 浙江大学遗传学第二章 40 通常原核生物细胞里只有一个染色体, 且 DNA 含量低于真核生物例如 : 大肠杆菌 E.coli 只有一个环状染色体 : 其 DNA 含核苷酸对为 , 长度 1.1mm 蚕豆配子中染色体 (n=6) 的核苷酸对为 , 长度 6000mm 豌豆配子中染色体 (n=7) 的核苷酸对为 , 长度 10500mm 第三节细胞的有丝分裂浙江大学遗传学第二章 41 浙江大学遗传学第二章 42

大学遗传学第二章 38 生物染色体的一般特点 : 1. 数目恒定 2. 体细胞 (2n) 是性细胞 (n) 的一倍 3. 与生物进化的关系 : 无关可用于物种间的分类三原核生物的染色体形态结构和数目 4.

8 一细胞周期 G1 期 : 第一个间隙, 主要进行细胞体积的增长, 并为 DNA 合成作准备不分裂细胞则停留在 G1 期, 也称为 G0 期 S 期 :DNA 合成时期, 染色体数目在此期加倍 G2 期 :DNA 合成后至细胞分裂开始之前的第二个间隙, 为细胞分裂作准备 M 期 : 细胞分裂期间期一般 S 期时间较长, 且较稳定 ;G1 和 G2 的时间较短, 变化也较大因物种细胞种类和生理状态的不同而异哺乳动物离体培养细胞的有丝分裂周期,G1 为 10 小时,S 为 9 小时,G2 为 4 小时, 间期共长 23 小时而细胞分裂期 M 全长只有 1 小时浙江大学遗传学第二章 43 浙江大学遗传学第二章 44 细胞是否进行入 S 期的控制点存在于 G1 中期 : 细胞接收内外的信息后, 在 G1 期细胞周期蛋白及 CDK ( 酶 ) 共同作用下调控细胞是否能够通过该控制点细胞通过该控制点细胞就进入下一轮 DNA 复制细胞对该控制点的调控非常精确, 该控制点失控往往会导致肿瘤的发生酶二细胞分裂过程浙江大学遗传学第二章 45 浙江大学遗传学第二章无丝分裂 (amitosis) 亦称直接分裂细胞核拉长后缢裂为二细胞质分裂 2 个子细胞染色体分裂无规律整个过程看不到纺锤丝高等植物某些生长迅速部分可以发生 : 小麦茎节部分和番茄叶腋发生新枝处 ; 一些肿瘤和愈伤组织常发生无丝分裂 2. 有丝分裂 (mitosis): 在整个过程染色体会产生有规律的变化, 包括两个紧密过程 : 核分裂为二细胞质分裂, 二个子细胞各含一个核根据核分裂的变化特征可以将有丝分裂分为四个时期 : 间期前期中期后期末期浙江大学遗传学第二章 47 浙江大学遗传学第二章 48

细胞分裂期 M 全长只有 1 小时浙江大学遗传学第二章 43 浙江大学遗传学第二章 44 细胞是否进行入 S 期的控制点存在于 G1 中期 : 细胞接收内外的信息后, 在 G1 期细胞周期蛋白及 CDK ( 酶 ) 共同作用下调控细胞是否能够通过该控

9 3. 有丝分裂的特殊情况 : 正常 : 间期 DNA 复制染色单体着丝点裂开染色体核分裂胞质分裂间期 DNA 复制 ⑴. 多核细胞 : 细胞核多次分裂而细胞质不分裂形成具有芸苔类 : 绒毡层多核细胞很多游离核的多核细胞浙江大学遗传学第二章 49 浙江大学遗传学第二章 50 ⑵. 核内有丝分裂 : 核内染色体中染色线连续复制, 但着丝点不裂开形成多线染色体例如双翅昆虫摇蚊果蝇幼虫唾腺细胞出现巨型染色体, 其染色体中染色质线可多达 1000 条以上, 并具有不同的条纹和条带果蝇幼虫唾腺细胞巨型染色体三有丝分裂的意义 : 1. 生物学意义 : * 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发育, 保证物种的连续性和稳定性 2. 遗传学意义 : ⑴. 核内各染色体准确复制为二两个子细胞的遗传基础与母细胞完全相同 ; ⑵. 复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞中子母细胞具有同样质量和数量的染色体浙江大学遗传学第二章 52 第四节细胞的减数分裂一减数分裂过程 : 1. 概念 : 减数分裂 (meiosis): 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使体细胞的染色体数目减半例如 : 水稻 2n=24 玉米 2n=20 茶树 2n=30 减数分裂 n=12 n=10 n=15 n ( 卵 ) + n ( 精 ) 2n ( 体 ) 受精作用可保证物种染色体数恒定浙江大学遗传学第二章 53 浙江大学遗传学第二章 54

核内有丝分裂 : 核内染色体中染色线连续复制, 但着丝点不裂开形成多线染色体例如双翅昆虫摇蚊果蝇幼虫唾腺细胞出现巨型染色体, 其染色体中染色质线可多达 1000 条以上, 并具有不同的条纹和条带果蝇幼虫唾腺细胞巨型染色体

10 2. 特点 : (1). 各对同源染色体在细胞分裂前期配对 ( 或联会 ); (2). 细胞分裂过程中包括两次分裂 : 减数分裂模式图第一次分裂中染色体减数, 这次分裂的前期较复杂, 又可细分为五期 ( 细线期偶线期粗线期双线期终变期 ); 第二次分裂染色体等数浙江大学遗传学第二章 55 浙江大学遗传学第二章 56 小麦减数分裂粗线期联会复合体 5µ 水稻 : 粗线期染色体细胞减数分裂前期 I 的 5 个时期浙江大学遗传学第二章 57 玉米减数分裂粗线期浙江大学遗传学第二章 58 二减数分裂的意义 : 浙江大学遗传学第二章 59 浙江大学遗传学第二章 60

线期双线期终变期 ); 第二次分裂染色体等数浙江大学遗传学第二章 55 浙江大学遗传学第二章 56 小麦减数分裂粗线期联会复合体 5µ

11 1. 生物生活周期和配子形成过程中必要阶段 ; 2. 最后形成雌雄性细胞, 各具半数染色体 (n); 雌雄性细胞受精 (n n 2n) 合子全数染色体保证亲子代间染色体数目的恒定和物种的相对稳定性 3. 在中期 I 各对同源染色体排列在赤道板上, 在后期 I 染色体是随机分别拉向二极自由组合 n 对染色体, 非同源染色体分离时的可能组合数为 2 n, 如 : 水稻 n=12, 故组合数为 2 n = 2 12 = 4096; 茶 n=15, 组合数为 2 15 = 浙江大学遗传学第二章 61 浙江大学遗传学第二章各对同源染色体的非姐妹染色单体间片断可发生各种方式的交换可为生物变异提供物质基础利于生物生存及进化为人工选择提供材料 5. 有丝分裂与减数分裂的比较减数分裂前期有同源染色体配对 ( 联会 ); 减数分裂遗传物质交换 ( 非姐妹染色单体片段交换 ); 减数分裂中期后染色体独立分离, 而有丝分裂则着丝点裂开后均衡分向两极 ; 减数分裂完成后染色体数减半 ; 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, 而有丝分裂时则整齐地排列在赤道板上浙江大学遗传学第二章 63 浙江大学遗传学第二章 64 有丝分裂与减数分裂第五节配子的形成和受精浙江大学遗传学第二章 66

江大学遗传学第二章 61 浙江大学遗传学第二章 62 4. 各对同源染色体的非姐妹染色单体间片断可发生各种方式的交换可为生物变异提供物质基础利于生物生存及进化为人工选择提供材料 5.

12 一雌雄配子的形成 : 一雌雄配子的形成浙江大学遗传学第二章 67 浙江大学遗传学第动二章物生殖细胞的产生 68 二受精浙江大学遗传学第二章 69 浙江大学遗传学第二章 70 受精 (fertilization): 雄配子 ( 精子 ) 与雌配子 ( 卵细胞 ) 融合为一个合子植物的授粉方式 : 自花授粉 (self-pollination): 同一朵花内或同株上花朵间的授粉异花授粉 (cross pollination): 不同株的花朵间授粉浙江大学遗传学第二章 71 浙江大学遗传学第二章 72

子 ( 卵细胞 ) 融合为一个合子植物的授粉方式 : 自花授粉 (self-pollination): 同一朵花内或同株上花朵间的

13 胚乳直感 (xenia) 或花粉直感 : 三直感现象如果在 3 X 胚乳上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状一些单子叶植物的种子常出现这种胚乳直感现象例如, 以玉米黄粒的植株花粉给白粒的植株授粉, 当代所结种子即表现父本的黄粒性状浙江大学遗传学第二章 73 浙江大学遗传学第二章 74 果实直感 (metaxenia): 如果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例如, 棉花纤维是由种皮细胞延伸的在一些杂交四无融合生殖试验中, 当代棉籽的发育常因父本花粉的影响, 而使纤维长度纤维着生密度表现出一定的果实直感现象浙江大学遗传学第二章 75 浙江大学遗传学第二章 76 无融合生殖 (apomixis): 雌雄配子不发生核融合的一种无性生殖方式可分为两大类 : 营养的无融合生殖 (vegetative apomixis): 能代替有性生殖的营养生殖类型例如, 大蒜的总状花序上常形成近似种子的气生小鳞茎, 可以代替种子而生殖无融合结子 (agamospermy): 指能产生种子的无融合生殖包括三种类型 : 1. 单倍配子体无融合生殖 (haploidgametophyte apomixis); 2. 二倍配子体无融合生殖 (diploid gametophyte apomixis); 3. 不定胚 (adventitious embryony) 浙江大学遗传学第二章 77 浙江大学遗传学第二章 78

代棉籽的发育常因父本花粉的影响, 而使纤维长度纤维着生密度表现出一定的果实直感现象浙江大学遗传学第二章 75 浙江大学遗传学第二章 76 无融合生殖 (apomixis): 雌雄配子不发生核融合的一种无性生殖方式可分为两大类 :

14 第六节生活周期一低等植物的生活周期浙江大学遗传学第二章 79 浙江大学遗传学第二章 80 浙江大学遗传学第二章 81 浙江大学遗传学第二章 82 浙江大学遗传学第二章 83 浙江大学遗传学第二章 84

15 二高等植物的生活周期浙江大学遗传学第二章 85 浙江大学遗传学第二章 86 三高等动物的生活周期浙江大学遗传学第二章 87 浙江大学遗传学第二章 88 细胞的结构和功能本章小结原核细胞 ; 真核细胞 : 植物细胞和动物细胞染色体的形态和数目染色体的形态特征 : 重要性形态大小类别编号和数目等细胞的有丝分裂细胞周期 ; 有丝分裂过程细胞的减数分裂概念特点和意义配子的形成和受精生活周期浙江大学遗传学第二章 89 浙江大学遗传学第二章 90

色体的形态和数目染色体的形态特征 : 重要性形态大小类别编号和数目等细胞的有丝分裂细胞周期 ; 有丝分裂过

16 第一章绪言第二章遗传的细胞学基础第三章孟德尔遗传第四章连锁遗传和性连锁第五章数量性状遗传第六章基因突变第七章染色体变异第八章细胞质遗传第九章细菌和病毒的遗传第十章遗传物质的分子基础第十一章基因表达与调控第十二章基因工程与基因组学第十三章遗传与发育第十四章群体遗传与进化返回首页浙江大学遗传学第二章 91

國立中山大學學位論文典藏.PDF

國立中山大學學位論文典藏.PDF 國立中山大學中國文學系 ( 暑期專班 ) 碩士在職專班碩士論文漢初異姓諸侯王研究研究生 : 林裕斌撰指導教授 : 劉文強教授中華民國 97 年 5 月摘要本篇論文探究的對象是漢朝初年八位異姓諸侯王, 並涵蓋與操縱他們興盛殞落息息相