遗传的细胞学基础.ppt

1、第二章 遗传的细胞学基础,1903年，WSuntton和TBoveri各自独立地认识到，染色体从一代到一代的传递方式与基因从一代到一代的传递方式有着密切的平行关系。为了解释这种相关性，他们提出了基因位于染色体上的假设，即遗传的染色体学说(Chromosome theory of heredity)。,遗传学发展的重要里程碑正是由于接受了这一概念，即细胞学提供的在显微镜下可以看到的染色体的行为与杂交实验的遗传因子的行为相关联，它标志着遗传学与细胞学的结合。直到今天，这一学说仍然是遗传分析最本质的一部分。,第一节 细胞和染色体,一、真核细胞一般结构（复习） 一般的细胞包括细胞膜、细胞质和细胞核 细

2、胞壁：（植物细胞特有）全透性 细胞膜：也叫质膜，具有选择透性。 细胞质中重要的细胞器： 植物细胞特有：质体 液泡 动物细胞特有：中心粒 细胞核：由核膜、核仁、核液和染色质组成。,二、 染色质与染色体,（一）染色体的形态结构 1848年霍弗迈斯特在紫鸭趾草花粉母细胞发现并描述。 1888年瓦尔德耶尔命名。 1903年萨顿（Sutton）和布维里（Boveri）提出了染色体是遗传物质的载体的假设，即染色体学说。 染色质：在细胞分裂间期细胞核中分布一些能被碱性染料染色的网状结构叫染色质，,染色体(chromosome)是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折叠、凝缩、精巧包装而成的具有固定形态、易被

3、性染料染色的短粗小体。,染色质和染色体是真核生物遗传物质存在的两种不同形态，两者不存在成分上的差异，仅反映它们处于细胞分裂周期的不同时期的两种状态。,1条染色体2条染色单体(即1条染色单体由1条染色线组成)。 螺旋化染色质 染色体,1、染色体一般形态结构 分裂期出现，复制在间期，所以每条染色体含并列的两条染色单姐妹染色单体。,初缢痕（主缢痕）：染色体一定部位、向内凹陷、着色较浅且狭窄的部位叫初缢痕；将染色体分两部分，染色体的长、短臂。 着丝粒：在初缢痕处把两条姐妹染色单体连一起的颗粒状的结构，其位置固定。 着丝点：初缢痕处两条姐妹染色单体外侧表层部位，是纺锤丝与染色体相连的特殊部位，与染色体运

4、动有关 。 次缢痕； 随体,中着丝点染色体（M, m）：臂比1.01.7；后期V型 近中着丝点染色体（sm）：臂比1.73.0；后期L型 近端着丝点染色体（st）： 臂比3.07.0；后期钩型 端着丝粒染色体（t,T）： 臂比7.0 后期棒型。,同源染色体(homologous chromosome)：形态和结构相同的一对染色体，称为同源染色体。同源染色体不仅形态相同，而且它们所含的基因位点也相同。但在许多物种中有一对同源染色体(性染色体)其形态和所含基因位点往往是不同的。非同源染色体(non-homologous chromosome),2 、染色体的化学组成 DNA：RNA：蛋白质（组蛋白

5、：非组蛋白）1：0.05：1（ 1： 0.51.5） 组蛋白：碱性蛋白，H1(含量不定)，H2A；H2B；H3； H4含了固定，与DNA构成染色体主要部分，不可缺。 非组蛋白：酸性蛋白，含量不定，因细胞种类代谢不同而异，调节基因活性。 RNA：少量，染色质保持螺旋状。 3、染色体的超微结构 1973年奥林斯夫妇（Olins）在EM下观察鸡红细胞染色质呈念珠状开始，这方面的研究取得了一个新的突破。同年Chambon命名念珠为核小体 1974年科恩伯格（Komberg）提出了核小体是染色质的基础单位 1977年贝克(Bak)等提出从DNA到染色体的四级结构模型。,(1)核小体(一级结构) 核小体:

6、 由H2A、H2B、3和H4 4种组蛋白构成。 连接丝: DNA双链 + H1组蛋白。 1个核小体 (绕有1.75圈DNA) + 连接丝 约200bpDNA。,组蛋白在进化上很保守，亲缘关系很远的生物差异很小。如H4：牛、豌豆均是102个氨基酸，其中仅2个氨基酸不一样,（2）螺线体 (二级结构) 1973年芬奇(Finch)在鼠肝细胞核中发现,外径300A0，内径100A0，线的粗度100A0，由核小体长链螺旋而成，每一圈有6个核小体 。,(3)超螺线体(三级结构) 1977年贝克离体培养人胎儿成纤维细胞分裂期,LM下发现直径4000埃，长度1160 m,是以二级结构为基础再螺旋。,(4)染色

7、体(四级结构),（二）染色体的数目,各种生物的染色体数目都是恒定的，而且它们在体细胞中是成对的，在性细胞中总是成单的，通常表示为体细胞（2n)、性细胞（n）。,例如，水稻2n = 24，n = 12；普通小麦2n = 42，n = 21；茶树2n = 30，n = 15；家蚕2n = 56，n = 28；人类2n = 46，n = 23。,例: 蚕豆2n=12 n=6,各物种的染色体数目差异很大，染色体数目的多少与该物种的进化程度一般并无关系 。但是染色体的数目和形态特征对于鉴定系统发育过程中物种间的亲缘关系，特别是对植物近缘类型的分类，常具有重要的意义。,有些生物的细胞中除了具有正常恒定数目的染色体以外，还常出现额外的染色体。通常把正常的染色体称为A染色体；把这种额外染色体统称为B染色体，也称为超数染色体(supernumerary chromosome) 。至于B染色体的来源和功能，尚不甚了解。