第三章_遗传的细胞基础

1、LOGO我们我们可以在可以在自己的身上找到自己的身上找到与与父母父母、爷爷爷爷、奶奶奶或外公奶或外公、外婆外婆有相似的有相似的特征特征，而且兄弟姊妹之而且兄弟姊妹之间间也可以找到相也可以找到相似的地方。似的地方。说说看，自己和家人有哪些相像的地方？爷爷奶奶外公外婆爸爸妈妈苗苗 1说出DNA、染色质和染色体三者之间的关系； 2解释细胞周期的概念并说出分期；3详述有丝分裂各分期的特点及生物学意义；4详述减数分裂各分期的特点及生物学意义；5简述配子的发生及人类的性别决定。学 习 目 标 主要内容主要内容一、染色质和染色体一、染色质和染色体1 1、染色质和染色体、染色质和染色体2 2、染色体数目、染色

2、体数目二、细胞分裂二、细胞分裂1 1、细胞周期、细胞周期2 2、有丝分裂、有丝分裂3 3、减数分裂、减数分裂 对有性生殖的生物来说，生命活对有性生殖的生物来说，生命活动起源的第一个细胞就是受精卵动起源的第一个细胞就是受精卵 受精卵是如何增殖形成约有二万亿个体细胞的受精卵是如何增殖形成约有二万亿个体细胞的婴儿的？婴儿的？ 在生命过程中，机体又是如何产生生殖细胞在生命过程中，机体又是如何产生生殖细胞精子和卵子，使生命得以延续的？精子和卵子，使生命得以延续的？ 在体细胞和生殖细胞的增殖过程中在体细胞和生殖细胞的增殖过程中DNA、染色、染色质和染色体经历何种行为变化来稳定我们的世代遗质和染色体经历何种

3、行为变化来稳定我们的世代遗传？传？ 第一节第一节 染色质和染色体染色质和染色体染色质和染色体是细胞中重要的组成部染色质和染色体是细胞中重要的组成部分。分。在真核细胞中，染色质和染色体是一种在真核细胞中，染色质和染色体是一种由由DNADNA、组蛋白、非组蛋白及、组蛋白、非组蛋白及RNARNA等组成等组成的核蛋白复合物，是的核蛋白复合物，是核基因的载体核基因的载体。染色质和染色体染色质和染色体 DNA 染色质染色质 组蛋白组蛋白 蛋白质蛋白质 非组蛋白非组蛋白 螺旋化螺旋化 一、染色质和染色体概念一、染色质和染色体概念染色质染色质：在细胞间期细胞核中伸展呈细：在细胞间期细胞核中伸展呈细丝状、易被碱

4、性染料着色的核蛋白物质丝状、易被碱性染料着色的核蛋白物质。染色体染色体：在细胞分裂期，细丝状的染色：在细胞分裂期，细丝状的染色质高度螺旋盘绕、折叠而缩短变粗，形质高度螺旋盘绕、折叠而缩短变粗，形成条状或棒状的特定形态。成条状或棒状的特定形态。 它们是同一物质在细胞周期的不同时它们是同一物质在细胞周期的不同时期中所表现的两种不同存在形式。期中所表现的两种不同存在形式。 螺旋化 染色质染色体 （分裂间期） （分裂期） 二、人类染色体二、人类染色体每一中期染色体都是由两条相同的每一中期染色体都是由两条相同的染色染色单体单体构成。互称为构成。互称为姐妹染色单体姐妹染色单体。 1 1、DNA 2DNA

5、2、核小体、核小体 3 3、染色单体、染色单体 4 4、染色质、染色质 5 5、染色体、染色体 人类染色体的数目人类染色体的数目在真核生物中，一个成熟生殖细胞中在真核生物中，一个成熟生殖细胞中所含的染色体数称为所含的染色体数称为一个染色体组一个染色体组其上所包含的全部基因称为其上所包含的全部基因称为一个基因一个基因组组。 1956年，确定证实了人类正常体细胞年，确定证实了人类正常体细胞中染色体数为中染色体数为46条。正常性细胞（精条。正常性细胞（精子或卵细胞）中染色体数为子或卵细胞）中染色体数为23条。条。 染色质的分类v常染色质常染色质v异染色质异染色质 结构异染色质 兼性异染色质 v性染色

6、质性染色质 X染色质 Y染色质 将人体细胞的将人体细胞的4646条染色体进行配对条染色体进行配对，按顺序排列编号，其中，按顺序排列编号，其中2222对为男对为男女所共有，称为女所共有，称为常染色体常染色体，编号，编号122122号。号。 另一对随男女性别而异，称为另一对随男女性别而异，称为 性染色体性染色体女性为女性为XX染色体，男性为染色体，男性为XY染色体染色体。正常发育时，具正常发育时，具Y染色体的个体发育为染色体的个体发育为男性，无男性，无Y染色体的个体发育为女性。染色体的个体发育为女性。 正常女性核型描述为正常女性核型描述为4646，XXXX。正常男性。正常男性核型为核型为4646，

7、XYXY。在核型中每对染色体一。在核型中每对染色体一条来自条来自父方的精子父方的精子，另一条来自，另一条来自母方的母方的卵子卵子。 二、染色体传递细胞分裂二、染色体传递细胞分裂维持染色体数目的恒定性维持染色体数目的恒定性。u受精卵受精卵婴儿（约婴儿（约10101212个细胞）个细胞）成年（约成年（约161610101414 个细胞）个细胞）u生命活动过程中又有许多细胞死亡，由新细生命活动过程中又有许多细胞死亡，由新细胞补充。胞补充。 细胞分裂细胞分裂 有丝分裂有丝分裂 减数分裂减数分裂 细胞增殖周期细胞增殖周期 细胞增殖周期简称细胞周期（细胞增殖周期简称细胞周期（cell cycle），是），

8、是指细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止指细胞从上一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止所经历的过程。所经历的过程。 细胞周期细胞周期G1期（DNA合成前期）S期（DNA合成期）G2期（DNA合成后期）前期中期后期末期间 期分裂期 有丝分裂有丝分裂 ：体细胞的分裂：体细胞的分裂 细胞周期细胞周期/细胞增殖周期：从一次分裂细胞增殖周期：从一次分裂结束到下一次分裂结束。结束到下一次分裂结束。 注意：注意： 有丝分裂过程本身是一个有丝分裂过程本身是一个连连续的自然续的自然过程。细胞分裂时期是过程。细胞分裂时期是人为划分人为划分的，是根据所观察到整的，是根据所观察到整个有丝分裂过程中的各种形态、

9、个有丝分裂过程中的各种形态、结构和状态的差异而进行的划分结构和状态的差异而进行的划分；其目的是便于对整个过程进行；其目的是便于对整个过程进行研究和描述。研究和描述。 1.有丝分裂的特点和意义特点：发生在体细胞增殖的过程中；染色体复制一次，细胞分裂一次，形成两个子细胞 ；两个子细胞其染色体数目和功能与母细胞完全一致。 意义： 导致了体细胞增殖，维持了个体的生长发育； 保证了遗传物质的稳定性和延续性。 （一）有丝分裂的间期 1.G1期（DNA合成前期） （1）继续增殖细胞 2.S期（DNA合成期） （2）暂不增殖细胞 （3）永不增殖细胞 3.G2期（DNA合成后期） 主要进行主要进行RNA和蛋白质

10、的合成，维持细胞正常功和蛋白质的合成，维持细胞正常功能，为能，为S期期DNA合成进行物质和能量的准备合成进行物质和能量的准备 。一、有丝分裂的过程一、有丝分裂的过程医 学 遗 传 学19:46核膜核膜核仁核仁细胞膜细胞膜染色质染色质医 学 遗 传 学19:46（二）有丝分裂期（二）有丝分裂期 中心粒中心粒纺锤丝纺锤丝医 学 遗 传 学19:46前期前期:医 学 遗 传 学19:46中心体中心体纺锤丝纺锤丝医 学 遗 传 学19:46医 学 遗 传 学19:46姐妹染色体分裂姐妹染色体分裂中心体中心体纺锤丝纺锤丝医 学 遗 传 学19:46末末 期期 ：细胞膜出现凹陷细胞膜出现凹陷核膜重新形成核

11、膜重新形成枋仁出现枋仁出现医 学 遗 传 学19:46有丝分裂过程示意图 减数分裂 ：生殖细胞的分裂 概念:细胞连续分裂两次，而染色体在细胞分裂的全部过程中只复制一次的细胞分裂方式。 结果:新产生的生殖细胞中的染色体数目比原来的减少了一半。 生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半。生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半。染色体只复制一次，细胞连续分裂两次染色体只复制一次，细胞连续分裂两次从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞从原始的生殖细胞发展到成熟的生殖细胞的过程中的过程中进行有性生殖的生物进行有性生殖的生物特点特点：结果：结果：时间时间: :生物生物: :精子和卵细胞的形成过程精子和卵细胞的形成

12、过程间期间期DNA分子复制分子复制蛋白质合成蛋白质合成减数第一次分裂减数第一次分裂同源染色体分离同源染色体分离减数第二次分裂减数第二次分裂姐妹染色单体分离姐妹染色单体分离=精原精原细胞细胞初级精母细胞初级精母细胞次级精母细胞次级精母细胞精细胞精细胞精子精子四分体四分体染色染色 体复制体复制变形变形变形变形着丝点着丝点分裂，分裂，姐妹染姐妹染色单体色单体分开分开减减减减联会联会同源染色同源染色体分离体分离非同源染色非同源染色体自由组合体自由组合医 学 遗 传 学19:46（一）减数第一次分裂（减数分裂（一）减数第一次分裂（减数分裂） 医 学 遗 传 学19:462.中期中期医 学 遗 传 学19

13、:463.后期后期 医 学 遗 传 学19:464.末期末期 医 学 遗 传 学19:46（二）减数第二次分裂（减数分裂（二）减数第二次分裂（减数分裂）医 学 遗 传 学19:461.前期前期 医 学 遗 传 学19:462.中期中期医 学 遗 传 学19:463.后期后期医 学 遗 传 学19:464.末期末期受精作用受精作用受精作用的受精作用的实质实质： 精子的精子的细胞核细胞核与卵细胞的与卵细胞的细胞核细胞核融合融合雄性雄性亲本亲本雌性雌性亲本亲本2N2N减数减数分裂分裂减数减数分裂分裂精子精子卵细胞卵细胞N N受受精精卵卵受受精精2N2N有性生殖有性生殖子代子代个体个体有丝分裂有丝分裂

14、细胞分化细胞分化2N2N个体发育个体发育 受精卵的染色体数目与体细胞相同受精卵的染色体数目与体细胞相同，保持了亲子代之间，保持了亲子代之间遗传物质的稳定性；又结合了双亲的遗传特点，所以可以具遗传物质的稳定性；又结合了双亲的遗传特点，所以可以具有更强的生活力和变异性。有更强的生活力和变异性。受精作用的结果：受精作用的结果：间间 期期分分裂裂期期第第一一次次分分裂裂第第二二次次分分裂裂前期前期 I前期前期II中期中期 I中期中期II后期后期 I后期后期II末期末期 I末期末期II返回返回进行染色体的复制进行染色体的复制,一条染色体变成两条姐妹染色单体，一条染色体变成两条姐妹染色单体，DNA增倍增倍

15、联会、联会、 四分体四分体四分体（同源染色体）排列在赤道板两侧四分体（同源染色体）排列在赤道板两侧同源染色体彼此分开，向两极移动同源染色体彼此分开，向两极移动缢裂成两个子细胞，缢裂成两个子细胞， 染色体减少一半染色体减少一半同有丝分裂，但没有同源同有丝分裂，但没有同源染色体染色体、交叉互换、交叉互换精子形成过程精子形成过程 卵细胞形成过程卵细胞形成过程 相同点相同点 不不同同点点胞质分裂胞质分裂子细胞子细胞是否变形是否变形精子和卵细胞的形成过程比较染色体复制一次，细胞连续分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，两次，形成的生殖细胞中的染色体数目形成的生殖细胞中的染色体数目是体细胞的一半是体细胞的

16、一半均等均等不均等不均等4个精细胞个精细胞一个卵细胞一个卵细胞3个极体个极体变形变形不变形不变形精子和卵细胞形成过程比较精子和卵细胞形成过程比较项目项目精子形成过程精子形成过程卵细胞形成过程卵细胞形成过程不不同同形成生殖形成生殖细胞数细胞数_个精子个精子_个卵细胞和个卵细胞和 个极体个极体细胞质是否细胞质是否均质分裂均质分裂是否变形是否变形过程过程相同相同染色体复制染色体复制_次，细胞连续分裂次，细胞连续分裂_次，子细胞中染色体数目为原细胞中次，子细胞中染色体数目为原细胞中_。413是是否否是是否否12一半一半( () )生物体生物体(2N)(2N)() )受精卵受精卵(2N)(2N)卵细胞卵

17、细胞(N)(N)精子精子(N)(N)减数分裂减数分裂减数分裂减数分裂有丝分裂有丝分裂受精作用受精作用个体个体发育发育细胞分化细胞分化有性生殖有性生殖 减数分裂和受精作用使生物前后代体细减数分裂和受精作用使生物前后代体细胞中染色体数目维持恒定。胞中染色体数目维持恒定。 人类生命周期人类生命周期 2.减数分裂的意义配子染色体数目减半，维持生物染色体数目的恒定，以及生物遗传性状的相对稳定同源染色体的染色单体间片段的交换，为生物的变异提供了可能性。有利于生物的进化及适应环境的变化有利于生物的进化及适应环境的变化 有丝分裂有丝分裂减数分裂减数分裂分裂细胞类型分裂细胞类型体细胞体细胞原始生殖细胞（孢母细胞）原始生殖细胞（孢母细胞）细胞分裂次数细胞分裂次数复制一次分裂一次复制一次分裂一次复制一次分裂二次复制一次分裂二次子细胞数目子细胞数目染色体数目变化染色体数目变化n2n2nnDNADNA分子数变化分子数变化2n4n2n2n4n2nn有丝分裂与减数分裂的区别有丝分裂与减数分裂的区别可能发生的变异可能发生的