2.遗传的细胞学基础2课时

第2章遗传的细胞学基础,一、核内染色体与遗传学时0.7二、细胞分裂与遗传学时0.8三、染色体遗传学说学时0.3四、生物生殖与遗传(自学)学时0.1五、生活周期与遗传(自学)学时0.1,目录,一、核内染色体与遗传,Chromatin:分裂间期能被碱性染料染色的纤细网状物质。Chromosome：分裂细胞中有一定形态、结构和功能，易被碱性染料着色的物质；是基因的载体。,染色体上的主溢痕、次溢痕和随体，都是由染色很深的异染色质组成，称组成性异染色质。染色体上的间隔基因、假基因也是由染色很深的异染色质组成，但称为分散性异染色质。染色体上有许多控制性状的功能基因，他们是由染色很浅的常染色质euchromatin组成。,一、概念,(二)染色体形态,一、核内染色体与遗传,(二)染色体形态,一、核内染色体与遗传,（三）染色体结构,一、核内染色体与遗传,2.四级结构（dynamic）人染色体约5万m(5cm)、细胞直径约5-8m。染色体分开需缩短近万倍；间期复制需解旋延长近万倍，呈动态结构。,（三）染色体结构,一、核内染色体与遗传,（三）染色体结构,3.染色单体（chromatids）染色体的两个成员称染色单体。1条染色单体称1条染色线(chromonema)，即DNA线。1条染色体为1DNA双链姊妹染色体(sisterchromosome)：共1个着丝点的两个成员，如1与2。非姊妹染色体(nonsisterchromosome)：异着丝点之间的两个成员，如1-3。同源染色体(homologouschromosome)：形态结构功能相同、分别来自父母的染色体，如AB。非同源染色体(nonhomologouschromosome)：形态结构功能不同、分别来自父或者母的染色体，如AC。,一、核内染色体与遗传,1.物种特定，染色体数特有。如稻、棉、麦分别为24、52、422.体细胞内染色体数呈双，记2n性细胞内染色体数呈单，记n。,（四）染色体数目,一、核内染色体与遗传,（四）染色体数目,一、核内染色体与遗传,6、染色体组型分析,（四）染色体数目,生物染色体数目、倍性和组成分析技术。包括：染色体数目与倍性；染色体形态与组型；绘制模式图；核型分类。称染色体组型分析或核型分析（karyotypeanalysis）。,一、核内染色体与遗传,1、灯刷染色体,（五）其他染色体类型,2、多线染色体1881，Balbiani,昆虫唾腺，特点：多线性：DNA复制210-215次、1024-32768线体联会：2n=4对染色体,每对似1条横纹环：1纹为1基因；疏松环：基因转录后出现转录环。,1882，Flemming，美西螈卵巢，特点：时空性：减数双线期出现，可持续数月；巨大性：400-800m,是一般染色体长30倍；侧环性：基因转录形成侧环；重环性：一点多环为基因扩增。,一、核内染色体与遗传,（一）有丝分裂与染色体,1、间期（interphase）G1期:体积速增，物质迅速合成，为DNA复制准备物质；S期:以染色单体为模板，碱基互补为原则进行DNA复制G2期：蛋白质、RNA合成活跃，染色体移动,二、细胞分裂与遗传,2、分裂期（divisionphase）,前期（prophase）细长如丝，螺旋变粗变短。中期(metaphase)着丝点排队，着丝点复制但不纵裂。后期(anaphase)着丝点纵裂；单体分向二极。末期（telophase）胞质割裂，形成子细胞。解旋变细变长。水稻2n=24,有丝分裂前、中、后期的着丝点数目各是多少？,（一）有丝分裂与染色体,二、细胞分裂与遗传,3、有丝分裂与遗传（mitosisandheredity）细胞数增多染色体数目不变，维持染色体数目恒定。为什么？(后期单体分开，间期单体复制，确保数目恒定)细胞数增多染色体结构不变，维持遗传物质恒定。为什么？(细胞间均以单体为模板，其模板的形态、结构、功能全同)所以，有丝分裂是生物个体发育，遗传物质恒定不变必不可少的细胞分裂。系统发育？,（一）有丝分裂与染色体,二、细胞分裂与遗传,是性母细胞成熟时的一种特殊的细胞分裂，称成熟分裂(maturationdivision)；因分裂过程中发生染色体数目减半，又称减数分裂(meiosis)。特殊性表现在：时空性：性成熟时、性腺或造孢细胞中才有。异步性：核分裂2次DNA复制1次，使染色体数减半。重组性：前期I同源染色体联会和片段交换使连锁重组；中期染色体随机取向使独立基因重组。,（二）减数分裂与染色体,二、细胞分裂与遗传,（二）减数分裂与染色体,二、细胞分裂与遗传,前期I：粗线期(pachytene):联会完全形成双价体(bivalent)；染色体片断交换(fragmentcrossover)产生Morgan遗传。双线期(diplotene)：同源染色体彼此分开，在交换处产生交叉(chiasmata)，是Morgan遗传的证据。,（二）减数分裂与染色体,1、减数第一次分裂,二、细胞分裂与遗传,（二）减数分裂与染色体,1、减数第一次分裂,二、细胞分裂与遗传,（二）减数分裂与染色体,1、减数第一次分裂,二、细胞分裂与遗传,后期I：同源染色体分开，实现染色体数目减半。末期I：染色体到达两极，形成细胞隔板。因每条染色体都有两条单体，间期短或无很快进入第2次核分裂。,（二）减数分裂与染色体,1、减数第一次分裂,二、细胞分裂与遗传,前期：染色体细长如丝；中期：着丝点排队、复制；后期：着丝点纵裂；单体分开；末期：细胞质割裂，形成四分体,（二）减数分裂与染色体,2、减数第2次分裂,二、细胞分裂与遗传,后期染色体数目减半,受精恢复原状,世代间恒定粗线期染色体片断交换，产生Morgan遗传。中期I同源染色体随机取向，产生Mendel遗传。,3、减数分裂的意义,（二）减数分裂与染色体,二、细胞分裂与遗传,（一）成对的基因位于成对的同源染色体上1902年W.S.Sutton（美）、T.Boveri（德）,三、染色体遗传学说,（二）独立基因与非同源染色体,三、染色体遗传学说,配子数目差异卵母细胞经过减.后，1个初级卵母细胞形成1个卵细胞。精母细胞经过减.后，却是1个初级精母细胞形成4个精细胞。,1、动物生殖过程中雌雄配子的发育差异,四、生物生殖与遗传,2、植物生殖过程中雌雄配子的发育差异,四、生物生殖与遗传,3、植物双受精与基因型,四、生物生殖与遗传,五、生活周期与遗传,1、低等生物的世代交替,2、高等植物的世代交替,五、生活周期与遗传,3、高等动物的世代交替,五、生活周期与遗传,第2章作业题及复习题,一、作业P28-293.4.5二、复习题（一）名词注释1、genetics8、malegametophyte2、chromosome9、chromonema3、homologouschromosome10、cellspecification4、sisterchromosome11、chromatin5、chromatids12、genome6、primaryconstriction13、satellite7、centromere14、mitosis（二）填空1、遗传学自()年宣告诞生以来，一直都是遵循()学说而发展。2、水稻2n=24，取根尖及单核花粉制片观察，染色体数目分别为()、()。3、染色体主缢痕有三大作用。其一，决定染色体形态。其二、三分别为()、()4、染色体四级空间结构是指（）、（）、（）及（）。5、玉米抵抗某种霉菌的能力是由基因h决定的。他对易感基因H呈完全隐性。如果抗病植株（）接受易感纯和植株（）的花粉，精子、极核、胚乳、珠心表皮的基因型分别是（）、（）、（）及（）。,（三）选择填空1、人体细胞2n=2x=46,在细胞分裂过程中能观察到46条染色体的时期有()a、次级精母细胞；b、有丝分裂前期c、减数分裂后期；d、精细胞2、番茄茎尖细胞2n=2x=24，细胞分裂过程中单个细胞内有48个着丝粒的时期有()。a、有丝分裂前期；b、减数分裂中期c、减数分裂前期；c、有丝分裂中期3、普通小麦体细胞染色体数目为42。他的染色体组内基本染色体数目数为()。a、21b、14c、7d、424、减数分裂中期主要特点是()。a、着丝粒复制；b、着丝粒在细胞中央排队c、着丝粒不复制；d、染色单体复制5.间期相应于细胞周期的()部分a.有丝分裂;b.S;c.G1SG2;d.G1SG2M;6.通过着丝粒连结的染色单体叫()a姐妹染色单体;b同源染色体;c等位基因;d双价染色体;6.下列各项哪项不发生在减数分裂的前期()。a染色体浓缩；b同源染色体配对;c交叉端化；d同源染色体分离,（四）是非题（正确题画、错误画）1、细胞减数中期、染色体着丝粒均在细胞中央排队。()2、生物性细胞内染色体次缢痕的数目总是大于等于1。()3、植物雄配子体是多个细胞构成的复合体。()4、合子细胞和体细胞中的染色体数目不同。()5、单倍体生物有单倍体合子。()6、来自同一个男子的所有精子在遗传上是相同的。()（五）思考题1、蚕豆2n=2x=12，即6对同源染色体。一个学生说，减数分裂时，蚕豆6条染色体全来自父本或母本的配子，只占1/4，该答案正确吗？为什么？2、细胞减数分裂与遗传重组有关的时期有哪些？有何遗传意义？3、基因型为Aabb的玉米植株的花粉落在植株为aaBb的柱头上，根据胚乳的基因型，预期将形成些什么样的籽粒？4、牛有30对染色体，蛛猴有17对染色体，而负鼠则有11对染色体。（1）此三中动物各产生