遗传的物质基础

遗传的物质基础第一节遗传物质——核酸生命为什么能够代代延续?遗传物质的主要载体——

染色体？DNA？RNA？蛋白质第2页,共141页，2024年2月25日，星期天遗传物质需具备的基本条件精确复制，确保世代传递时间、空间的稳定性强大的储存信息的能力能够变异第3页,共141页，2024年2月25日，星期天遗传物质——核酸一、肺炎双球菌的转化二、噬菌体的侵染三、烟草花叶病毒的重建四、DNA是遗传物质的旁证第4页,共141页，2024年2月25日，星期天一、肺炎双球菌的转化肺炎双球菌R型（粗糙型）：无荚膜，无毒性，个体小，分RI,RII,RIII；S型（光滑型）：多糖组成荚膜，有毒性，个体大，分SI,SII,SIII。第5页,共141页，2024年2月25日，星期天第6页,共141页，2024年2月25日，星期天第7页,共141页，2024年2月25日，星期天第8页,共141页，2024年2月25日，星期天

DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，DNA是转化因子。

以上转化实验表明：

DNA是遗传物质。实验结论：第9页,共141页，2024年2月25日，星期天二、噬菌体的侵染HersheyandChase(1952)第10页,共141页，2024年2月25日，星期天研究方法：同位素标记法蛋白质的组成元素：DNA的组成元素：C、H、O、N、SC、H、O、N、P（标记32P）（标记35S）S

P第11页,共141页，2024年2月25日，星期天-35S-32P蛋白质有硫而没有磷DNA有磷而没有硫第12页,共141页，2024年2月25日，星期天①标记噬菌体方法：在分别含有放射性同位素32P和35S的培养基中培养细菌分别用上述细菌培养T2噬菌体，制备含32P的噬菌体和含35S的噬菌体第13页,共141页，2024年2月25日，星期天第14页,共141页，2024年2月25日，星期天实验过程及结果：第一组实验第二组实验亲代噬菌体35S标记蛋白质32P标记DNA

寄主细胞内无35S标记蛋白质无32P标记DNA子代噬菌体外壳蛋白质无35SDNA有32P标记实验结论DNA分子具有连续性，是遗传物质第15页,共141页，2024年2月25日，星期天DNA是唯一的遗传物质吗？

DNA是噬菌体的遗传物质，蛋白质不是遗传物质。DNA是一种连续性的物质。噬菌体侵染细菌实验的结论：第16页,共141页，2024年2月25日，星期天三、RNA是遗传物质烟草花叶病毒侵染实验HeinazFraenki-Conrat(1957)第17页,共141页，2024年2月25日，星期天四、DNA作为主要遗传物质的旁证生物细胞内的核酸量维持稳定，RNA及蛋白质则随不同组织、年纪、生理状况而变化。配子里DNA的含量一般是体细胞里DNA含量的一半，即DNA含量与染色体倍数是一致的。紫外线诱变作用在波长260nm附近效果最好。这个波段是DNA的吸收峰而不是蛋白质的吸收峰。第18页,共141页，2024年2月25日，星期天第二节核酸的结构Nucleicacids核酸脱氧核糖核酸(DNA)核糖核酸(RNA)第19页,共141页，2024年2月25日，星期天1.核酸：由许多个单核苷酸聚合而成的多核苷酸。每个单核苷酸由碱基、戊糖和磷酸三部分构成。

一、核酸的化学组成

OHOH第20页,共141页，2024年2月25日，星期天核酸的化学组成2.DNA和RNA所含戊糖的种类不同。DNA中戊糖为D-2-脱氧核糖；RNA所含的戊糖为D-核糖。第21页,共141页，2024年2月25日，星期天核酸的化学组成3.碱基：包括嘌呤碱和嘧碇碱。DNA含：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）；RNA含：A、C、G、和尿嘧啶（U）。第22页,共141页，2024年2月25日，星期天第23页,共141页，2024年2月25日，星期天二、DNA的结构DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，每个脱氧核苷酸含有一个碱基，一个脱氧核糖和一个磷酸基。第24页,共141页，2024年2月25日，星期天DNA的结构AGCT腺嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸

胸腺嘧啶脱氧核苷酸脱氧核苷酸的种类第25页,共141页，2024年2月25日，星期天1.DNA一级结构特点DNA的一级结构指DNA分子中A、T、C、G4种核苷酸的链接方式和排列顺序（4n）；线形互补双链。第26页,共141页，2024年2月25日，星期天第27页,共141页，2024年2月25日，星期天第28页,共141页，2024年2月25日，星期天单核苷酸通过3’-5’磷酸二酯键按线性顺序连接磷酸基团和戊糖在双螺旋骨架的外侧

碱基面向骨架内侧OHOHOHOH第29页,共141页，2024年2月25日，星期天5’3’DNA序列第30页,共141页，2024年2月25日，星期天DNA的结构2.DNA的二级结构两条核苷酸链反向平行盘绕形成的双螺旋结构。单核苷酸多聚核苷酸双链配对第31页,共141页，2024年2月25日，星期天DNA双螺旋结构模型要点：⑴DNA分子是由两条同轴反向互相缠绕的多核甘酸链组成的双螺旋结构，A与T，G与C配对；⑵糖和磷酸排在外面构成骨架,两链相应的核甘酸的碱基互相配对由氢键连接排列在内侧；⑶双螺旋直径为20A，螺距为34A,包含10对碱基。第32页,共141页，2024年2月25日，星期天AT间有两个氢键相连CG间有两个氢键相连第33页,共141页，2024年2月25日，星期天[A]=[T]、[G]=[C]，A+G=C+T，嘌呤和嘧啶的总含量相等，这一规律称为Chargaff当量规律。

第34页,共141页，2024年2月25日，星期天两条核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。已知的7种DNA双螺旋构象分两类：右手螺旋（A、B、C、D、E、T型）；局部左手（Z型）。①B—DNA：右旋，下的正常生理状态常见形式，活性最高。②A－DNA：右旋，脱水状态下的常见形式。③Z—DNA：左旋，这种结构可能与真核生物中基因表达调控有关。

第35页,共141页，2024年2月25日，星期天DNA的高级结构是指DNA双螺旋进一步扭曲盘旋所形成的特定空间结构。超螺旋结构是DNA高级结构的主要形式，超螺旋又可分为负超螺旋和正超螺旋两种。3.DNA的高级结构第36页,共141页，2024年2月25日，星期天DNA的高级结构正超螺旋，与右手螺旋方向一致，使双螺旋结构更加紧密；负超螺旋，作用相反。共价闭合环状DNA（cccDNA）,如质粒DNA。共价闭合环状DNA若被一条单链，或在双链上交错切割，便会形成开环状DNA；拓扑异构酶作用下可以相互转变；同等分子量电泳，超螺旋DNA>线>开环状。第37页,共141页，2024年2月25日，星期天稳定性：4.DNA分子的特性：多样性：特异性：

两条多核苷酸链的主干是稳定不变的，两条链上的碱基之间通过氢键互补配对，相互制约。碱基对的排列顺序千变万化每个DNA分子有其特定的碱基对排列顺序第38页,共141页，2024年2月25日，星期天5.DNA的来源：（1）核DNA，主要来源，存在于核内物质染色体上，通常所说的基因组DNA。（2）核外DNA，存在于细胞核外的细胞器中（线粒体），呈现母系遗传，是研究进化及遗传多样性的最佳材料。第39页,共141页，2024年2月25日，星期天三、RNA的结构通常为小分子单链，由A、C、G、U构成。第40页,共141页，2024年2月25日，星期天RNA的结构1.信使RNA（mRNA）结构基因转录形成的单链RNA，是合成蛋白质的模板；原核生物为多顺反子mRNA；真核生物为一条RNA聚合链，有5′帽子（7-甲基鸟苷）和3′Poly(A)尾结构；占细胞RNA的5-10%，易被RNA酶降解。第41页,共141页，2024年2月25日，星期天2.核糖体RNA（rRNA）核糖体是蛋白质合成与装配的场所，rRNA是装配蛋白质的核糖体的主要成分之一；占细胞RNA的75-80%；原核和真核生物核糖体和rRNA由亚基构成。RNA的结构第42页,共141页，2024年2月25日，星期天RNA的结构

核糖体rRNA亚基S结合蛋白种类SMWbps原核生物大5030312123516110.4629041201541真核生物小604045335.851825/26/280.50.471715812018004000-5000核糖体和rRNA由亚基构成的组成如表：第43页,共141页，2024年2月25日，星期天RNA的结构3.转移RNA（tRNA）小分子RNA，沉降系数为4S，含70-90核苷酸；种类多，每个细胞约50种，占细胞RNA的10-15%；功能：在翻译过程中，转运各种氨基酸至核糖体。第44页,共141页，2024年2月25日，星期天tRNA的三叶草型二级结构：第45页,共141页，2024年2月25日，星期天小分子RNA小分子RNA（micro－RNA）是一类极小的遗传物质，小分子RNA能够逐渐将某些信使RNA切成两半，干扰信使RNA的正常表达。小分子RNA不会被翻译以合成蛋白质，而是在控制基因表达中发挥着关键作用。第46页,共141页，2024年2月25日，星期天第三节基因的概念及结构特征

一、基因的概念及其发展二、基因的一般结构特征三、真核生物基因组的特点第47页,共141页，2024年2月25日，星期天一、基因的概念及其发展1866年，孟德尔------“遗传因子”（hereditaryfactor），把可观察的性状和控制它的内在的遗传因子区分开来。1909年，约翰逊------“基因”（gene）------希腊语“给予生命”之义，是一个未经证实的、仅靠逻辑推理得出的概念。（一）基因概念的提出第48页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）基因结构和功能的探索1.基因与染色体1926摩尔根，“三位一体”；2.基因与DNA1944(Avery)1952(Hershey&Chase)，基因的化学本质是DNA；1953沃森和克里克通过实验提出了DNA分子的双螺旋模型；第49页,共141页，2024年2月25日，星期天（三）现代分子遗传学关于基因的概念1.现代基因概念DNA分子中含有特定遗传信息的核苷酸序列。合成有功能的蛋白质或RNA所必需的全部DNA序列（除部分病毒RNA）,即一个基因不仅包括编码蛋白质或RNA的核苷酸序列，还包括为保证转录所必需的调控序列。第50页,共141页，2024年2月25日，星期天2.基因的功能类别蛋白质基因：其最终产物为蛋白质。如结构基因（structuregene）、调节基因（regulatorgene）。RNA基因：其最终产物是tRNA和rRNA。不转录的基因：不产生任何产物，对基因表达起调节控制作用。如启动基因、操纵基因。

第51页,共141页，2024年2月25日，星期天3.基因的几种特殊形式重复基因，如rRNA、tRNA和组蛋白基因等。重叠基因断裂基因跳跃基因(jumpinggene)第52页,共141页，2024年2月25日，星期天二、基因的一般结构特征（一）外显子和内含子原核生物的基因是DNA分子的一个片段，连续编码；真核生物的结构编码序列往往是不连续的，被非编码序列隔开。编码序列称为外显子，非编码序列称为内含子符合“GT-AG”规则。第53页,共141页，2024年2月25日，星期天起始密码子(StartCodon)：通常为AUG；终止密码子(StopCodon)：通常为UAA、UAG、UGA；开放阅读框(openreadingframe)：结构基因内从起始密码子开始到终止密码子的一段核苷酸区域，其间不存在任何终止密码，可编码完整的多肽链，这一区域被称为开放阅读框。第54页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）信号肽序列在分泌蛋白基因的编码序列中，起始密码子之后，有一段编码富含疏水氨基酸多肽的序列，称为信号肽序列(Signalpeptidesequence)。它所编码的信号肽行使着运输蛋白质的功能。信号肽在核糖体合成后，与细胞膜或某一细胞器的膜上特定受体相互作用，产生通道，使分泌蛋白穿过细胞的膜结构，到达相应的位置发挥作用。信号肽在完成分泌过程后将被切除，不留在新生的多肽链中。第55页,共141页，2024年2月25日，星期天（三）侧翼序列侧翼序列(flankingsequence)：每个结构基因在第一个和最后一个外显子的外侧，都有一段不被转录和翻译的非编码区。5’非翻译区（5’-untranslatedregion5’-UTR）：从转录起始位点至起始密码子的一段非翻译区。3’非翻译区（3’-untranslatedregion3’-UTR）：从终子密码子至转录终止的一段非翻译区。第56页,共141页，2024年2月25日，星期天（四）调控序列启动子：通常位于转录起始位点上游100bp范围内。真核生物TATA框、CAAT框、GC框，原核生物TATA框、TTGACA框。RNA聚合酶识别和结合的部位。增强子：显著提高基因的转录效率。其作用与它的位置、方向及与基因的距离无关。具有组织特异性和细胞特异性。沉默子:通过与蛋白的结合，对转录起阻抑作用。终止子：由一段富含GC碱基的颠倒重复序列以及寡聚T组成，是RNA聚合酶停止工作的信号。第57页,共141页，2024年2月25日，星期天加尾信号真核生物mRNA的3’端都有一段多聚A尾巴(polyAtail)，它不是由基因编码，而是在转录后通过多聚腺苷酸聚合酶作用加到mRNA上的。这个加尾过程受基因3’端非编码区中一种叫做加尾信号序列的控制。调控序列第58页,共141页，2024年2月25日，星期天哺乳动物典型调控元件元件保守序列蛋白质因子TATAboxTATAAAATBPCAATboxGGCCAATATCTF/NF1GCboxGGGCGGSP1OctamerATTTGCATOct-1,Oct-2κBGGGACTTTCCNFKB,H2-TF1ATFGTGACGTATF第59页,共141页，2024年2月25日，星期天核糖体结合位点在原核生物基因翻译起始位点周围有一组特殊的序列，控制着基因的翻译过程，SD序列是其中主要的一种。mRNA与核糖体的结合序列，对翻译起始复合物的形成和翻译的起始有重要作用。SD序列存在于mRNA的5’非翻译区中，位于起始密码子之前10碱基内，包含AGGAGG的一部分或全部。SD序列可与16SrRNA3’端CCUCCU相结合，是mRNA与核糖体的结合序列。第60页,共141页，2024年2月25日，星期天基因结构示意图第61页,共141页，2024年2月25日，星期天1.基因组与C值一个物种单倍体的染色体所携带的一整套基因称为该物种的基因组(genome)，每一种生物中的单倍体基因组的DNA总量是特异的，被称为C值。C值的大小与物种的结构组成和功能的复杂性没有严格的对应关系，这种现象称为C值矛盾。2.单一序列(uniquesequence)

：一个或几个拷贝的DNA序列。三、真核生物基因组的特点第62页,共141页，2024年2月25日，星期天3.重复序列(repetitivesequence)

：重复序列分为高度重复序列，和中度重复序列。卫星DNA分为小卫星DNA，和微卫星DNA两类。4.基因家族和假基因基因家族(genefamily):真核生物基因组中有许多来源相同，结构相似，功能相关的基因，一组基因称为一个基因家族。假基因(pseudogene)：在多基因家族中，某些成员并不产生有功能的基因产物，但在结构和DNA序列上与相应的活性基因具有相似性。ψ第63页,共141页，2024年2月25日，星期天人类基因组结构编码DNA90Mb人类基因组3000Mb基因和基因相关序列900Mb非编码DNA810Mb拟基因基因片段内含子前导区尾区基因外序列2100Mb重复DNA420Mb单拷贝和低拷贝DNA1680Mb串联重复散在重复卫星DNA小卫星DNA微卫星DNALTR元件LINESINEDNA转座子第64页,共141页，2024年2月25日，星期天一、细胞的结构和功能二、染色体的形态、结构和数目三、细胞分裂四、动物配子的发生与受精第四节遗传的细胞学基础

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CytologicalFoundationofHeredity第65页,共141页，2024年2月25日，星期天一、细胞的结构与功能根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为：非细胞生物：包括病毒、噬菌体、朊病毒细胞生物：根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为真核生物、原核生物第66页,共141页，2024年2月25日，星期天（一）细胞膜(plasmamembrane/plasmalemma)主要由磷脂双分子层和蛋白分子组成膜结构对细胞形态、生理生化功能具有重要作用第67页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）细胞质(cytoplasm)包括细胞器、基质和基粒。第68页,共141页，2024年2月25日，星期天（三）细胞核(nucleus)一般为球形或卵圆形。通常是一细胞一核，少数细胞有多核或无核。1.核膜；2.核液；3.核仁；4.染色质和染色体第69页,共141页，2024年2月25日，星期天1.核膜(nuclearmembrane)双层膜，对核与质间起重要的分隔作用核膜上分布有一些直径约40-70nm的核孔(nuclearpore)核膜在细胞分裂过程中存在一个“解体-重建”的过程第70页,共141页，2024年2月25日，星期天2.核液(nuclearsap)充满核内的液体状物质称为核液，也称为核浆或核内基质。核液主要成分为蛋白质、RNA、酶等。第71页,共141页，2024年2月25日，星期天3.核仁(nucleolus)结构：为无膜包裹的、形态不规则的、一半致密而坚实、另一半呈海绵状的小体，主要由蛋白质和RNA组成，还可能存在少量的类脂和DNA。数目：一个或几个，折光率高，呈球形。第72页,共141页，2024年2月25日，星期天4.染色质(chromatin)和染色体(chromosome)染色质：细胞分裂间期核内，对碱性染料着色均匀的网状、丝状的物质。染色体：细胞分裂期，核内染色质高度螺旋化，折叠盘曲而成的杆状小体。染色质和染色体是同一物质在细胞周期的不同时期不同的形态表现。第73页,共141页，2024年2月25日，星期天（1）染色质的化学组成染色质=蛋白质+DNA+少量RNA组蛋白:H12H2A2H2B2H32H4非组蛋白染色质(chromatin)和染色体(chromosome)第74页,共141页，2024年2月25日，星期天（2）染色质的类型

常染色质异染色质间期染色程度染色浅染色深分布核中央核膜附近螺旋化程度低高呈疏松状态呈凝集状态DNA序列单一序列和高度重复序列部分重复序列功能状态活跃的DNA分子部分不活跃的DNA分子部分进行转录和翻译不能转录和翻译第75页,共141页，2024年2月25日，星期天二、染色体的形态、结构和数目染色体是所有生物细胞都具有的结构。各物种染色体都具有特定的数目与形态特征。染色体的形态结构与数目在细胞分裂过程中有一系列规律性变化。第76页,共141页，2024年2月25日，星期天（一）染色体的形态特征分析染色体形态特征的主要目的是区分、识别染色体。染色体的形态、结构和数目第77页,共141页，2024年2月25日，星期天染色单体在着丝粒处相连,互称为姐妹染色单体。着丝粒和动粒

着丝粒位于两条染色单体连接处,将染色体分为两个臂。

动粒（着丝点）是着丝粒周围有蛋白质性质的盘状结构，可直接连接纺缍丝，是纺缍丝的附着区域。主缢痕和次缢痕染色体臂

长臂（q)短臂（p）。随体在有些染色体的短臂近末端，有一棒状或球状的结构，称随体。端粒是染色体末端的特化部位。第78页,共141页，2024年2月25日，星期天染色体的分类：1、中间着丝点染色体：“V型”2、近中着丝点染色体：“L型”3、近端着丝点染色体：“棒状”4、端着丝点染色体：“棒状”5、粒状染色体：“颗粒状”第79页,共141页，2024年2月25日，星期天染色体(chromosome)长臂短臂随体

次缢痕着丝粒中间着丝粒近端着丝粒端着丝粒第80页,共141页，2024年2月25日，星期天(a)中间着丝粒(b)近端着丝粒(c)端着丝粒(a)(b)(c)第81页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）染色体的数目不同生物物种的染色体数目是生物物种的特征，相对恒定；体细胞中染色体成对存在(2n)，而配子中染色体数目是体细胞中的一半(n)。如人2n=46，果蝇2n=8等。体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体，分别来自生物双亲，称为同源染色体(homologouschromosome)。形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染色体(non-homologouschromosome)。第82页,共141页，2024年2月25日，星期天我国淡水渔染色体数目中国淡水渔染色体数目分布从24～264，215种淡水鱼，其中鲤形目占157种，鲶形目占31种，鲈形目占21种。共27个不同的染色体数，分为六个类群第一类群：2n=24，如黄鳝、白缘第二类群：2n=30～60，15种染色体数第三类群：2n=74～78，如马口鱼等第四类群：2n=96～100，鲤鱼、野鲫等第五类群：2n=148～162，银鲫等第六类群：2n=264，中华鲟第83页,共141页，2024年2月25日，星期天松散细长的染色质是如何变为致密短小的染色体呢？这种变化在生物学的意义？

（三）染色体的结构第84页,共141页，2024年2月25日，星期天（三）染色体的结构第85页,共141页，2024年2月25日，星期天染色体形成过程中长度与宽度的变化结构结构单位宽度增加长度压缩第一级DNA+组蛋白（核小体）

串珠状结构5倍7倍第二级染色线螺旋化

螺线体3倍6倍第三级螺线体再螺旋化

超螺线体13倍40倍第四级超螺线体折叠盘曲

染色体2.5-5倍5倍500-1000倍8400倍

(8000-10000)第86页,共141页，2024年2月25日，星期天(四)染色体组型和组型分析染色体组型（核型）指一个个体或一组相关个体特有的染色体组，通常以有丝分裂中期染色体的数目和形态来表示。染色体组型（核型）分析对特定染色体组中染色体的数目、大小、形态等特征进行综合分析的方法叫染色体组型分析或核型分析。染色体带型的表示方法7p22、7q14.1、7q31.31

第87页,共141页，2024年2月25日，星期天计算机自动染色体（核型）分析系统第88页,共141页，2024年2月25日，星期天模式图的绘制第89页,共141页，2024年2月25日，星期天三、细胞分裂无丝分裂有丝分裂减数分裂第90页,共141页，2024年2月25日，星期天（一）有丝分裂一次细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程称为一个细胞周期(cellcycle)。可分为：间期（G1，S，G2）和是分裂期（

M）（前、中、后、末）第91页,共141页，2024年2月25日，星期天S期,40%2-4nDNAG1期,25%2nDNAG2期,25%4nDNAM期,10%第92页,共141页，2024年2月25日，星期天细胞有丝分裂周期第93页,共141页，2024年2月25日，星期天nucleolus间期

(interphase)第94页,共141页，2024年2月25日，星期天染色体核仁中心体早前期(earlyprophase)(图例为洋葱根尖切片)第95页,共141页，2024年2月25日，星期天晚前期(lateprophase)第96页,共141页，2024年2月25日，星期天纺缍丝中期(metophase)第97页,共141页，2024年2月25日，星期天Scanningelectronmicrographofthecentromericregionofametaphasechromosome第98页,共141页，2024年2月25日，星期天着丝粒后期(anaphase)第99页,共141页，2024年2月25日，星期天Fluorescentmicroscopeimageofaculturedcellinanaphase.第100页,共141页，2024年2月25日，星期天末期(telophase)第101页,共141页，2024年2月25日，星期天早前期晚前期早后期晚后期末期中期间期第102页,共141页，2024年2月25日，星期天间期早前期晚前期中期后期末期形成两个子细胞第103页,共141页，2024年2月25日，星期天有丝分裂过程中染色体的变迁从间期的S期

前期

中期，每个染色体具有两根染色单体(即具两条完整的DNA双链)；从后期

末期

下一个细胞周期的G1期，在这些阶段中，所谓的染色体实质上只有一根染色单体(即只有一条DNA双链)。第104页,共141页，2024年2月25日，星期天有丝分裂的特点发生在体细胞增殖的过程中，是体细胞增殖的主要方式之一，也是真核细胞增殖的基本形式。

染色体复制一次，细胞分裂一次，形成两个子细胞。

形成的两个子细胞其染色体数目和功能与母细胞完全一致。第105页,共141页，2024年2月25日，星期天有丝分裂的意义

导致了体细胞增殖，维持了个体的生长发育；

保证了物种遗传物质的稳定性和延续性。有丝分裂是生物进化的产物，是一种比较完善和理想的细胞分裂方式，促进了生物由低级向高级的进化发展。第106页,共141页，2024年2月25日，星期天

多核细胞：核分裂、质不分裂特殊有丝分裂

染色体分裂，核不分裂核内有丝分裂多线染色体

有丝分裂的异常现象第107页,共141页，2024年2月25日，星期天细胞分裂间期多线染色体的形态染色体的螺旋化程度体现了染色质遗传活性，因而横纹的深浅和变化也可以作为研究基因活性差异的依据。第108页,共141页，2024年2月25日，星期天果蝇唾腺染色体第109页,共141页，2024年2月25日，星期天就一物种，其染色体数目是恒定的A染色体：正常染色体B染色体：额外染色体、超数染色体、副染色体第110页,共141页，2024年2月25日，星期天黑麦(S.cereale,2n=14)的B染色体第111页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）减数分裂(meiosis)减数分裂是在配子形成过程中发生的，包括两次连续的核分裂，但染色体只复制一次，形成的四个子细胞核中，每个核只含有单倍数的染色体，即染色体数减少一半，所以把它叫做减数分裂。第112页,共141页，2024年2月25日，星期天（二）减数分裂(meiosis)1.各分裂时期的特征（1）间期（G1，S，G2）（2）减数第一次分裂前期Ⅰ（3）减Ⅰ、减Ⅱ分裂间期（4）减数第二次分裂2.减数分裂的特点和意义前期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)

细线期偶线期粗线期双线期终变期第113页,共141页，2024年2月25日，星期天细线期虽然染色体已在间期时复制，每一染色体已含有两染色单体，但在细线期还看不出它的双重性，此期染色体呈细长线状，核仁依然存在。

第114页,共141页，2024年2月25日，星期天偶线期同源染色体开始联会，出现联会复合体。同源染色体的两个成员侧向连接，像拉链一样地并排配对称为联会(synapsis)

。联会始于偶线期，中止在双线期。同源染色体联会过程中形成的一种独特的亚显微的非永久性的复合结构。——联会复合体第115页,共141页，2024年2月25日，星期天联会复合体(synaptonemalcomplex)的结构两条同源染色体的主要部分(染色质DNA)分布在联会复合体的外侧；中间部分(中央成分，centralelement)以蛋白质为主，也包含部分DNA(称为横丝)。第116页,共141页，2024年2月25日，星期天原来是2n条染色体，经配对后形成n组染色体，每一组合有2条同源染色体，这种配对的染色体叫做二价体(bivalent)或四联体(tetrad)。交换(crossingover)：非姐妹染色单体间发生遗传物质的局部交换。粗线期第117页,共141页，2024年2月25日，星期天姊妹染色单体非姊妹染色单体交换染色体断裂第118页,共141页，2024年2月25日，星期天双线期交叉(chiasma)：非姐妹染色单体间若干处相互交叉缠结。交叉的地方实际上是染色单体发生了交换的结果，交叉数目逐渐减少，在着丝粒两侧的交叉向两端移动，这种现象称为交叉端化。第119页,共141页，2024年2月25日，星期天染色体交叉动态变化第120页,共141页，2024年2月25日，星期天一个来自蝗虫的四联体结构，示5个交叉第121页,共141页，2024年2月25日，星期天终变期两条同源染色体仍有交叉联系着，所以仍为n个二价体。染色体变得更为粗短，螺旋化达到最高度，便于分裂时移动，双价体开始向赤道面移动，分裂进入中期I。第122页,共141页，2024年2月25日，星期天前期I细线期偶线期粗线期双线期终变期第123页,共141页，2024年2月25日，星期天(2)中期I(metophaseI)：

核仁、核膜消失，各个二价体排列在赤道板上，着丝粒分居于赤道板的两侧，附着在纺缍丝上。第124页,共141页，2024年2月25日，星期天(2)中期I：第125页,共141页，2024年2月25日，星期天(2)中期I：有丝分裂中期减数分裂中期I和后期I第126页,共141页，2024年2月25日，星期天中期I二价体的随机取向如果某生物有两对同源染