2 第二章 遗传的细胞学基础课件.ppt

第二章 遗传的细胞学基础 第一节 细胞概说 一、细胞分类 ★ 构成细胞的生活物质称原生质，根据原生质的差异和遗传物质的存在方式把细胞分为两类：原核细胞和真核细胞 ★ 原核细胞和真核细胞对比 原核细胞和真核细胞的对比 二、真核细胞的结构 动物细胞和植物细胞的比较 线粒体DNA和核DNA 叶绿体 ★ 进行光合作用 ★ 含有自身DNA（叶绿体DNA），也能独立合成蛋白质，并具有分裂增殖的能力，也是一个独立的遗传系统。 核糖体：由蛋白质和rRNA构成，是蛋白质合成的部位。 内质网：转运蛋白质合成原料和合成产物的通道。 （三）细胞核 由核膜、核液、核仁、染色体组成。 核膜：核与细胞质临界的膜，膜上有核孔，核孔是核与细胞质间物质交流的窗口，遗传信息流出的通道。 核液：充满于核内。 核仁：呈球状体，在有丝分裂过程中可暂时分散，以后又重新聚集。 核仁是核糖体（ribosome）RNA（rRNA)合成和贮存的区域。 （三）细胞核 染色体和染色质：同一物质在细胞分裂的不同时期表现的不同形态。 在细胞分裂期，光镜下数目和形态清晰可见的（以有丝分裂的中期最明显），称染色体；在分裂间期，呈松散状，光镜下不可见的，称染色质。 染色体是遗传物质的主要载体。 第二节遗传物质的载体－染色体 一、染色体的一般形态结构 形态研究的依据：细胞分裂中期和早后期的染色体。 （一）着丝粒和染色体臂 在染色体的一定部位，有一向内凹陷，不易被染色的狭小区域，称主缢痕（初级缢痕） 这一部位也是细胞分裂时两条染色单体相连的部位和纺锤丝附着的部位，也称着丝粒。 着丝粒两侧的染色体区域，称染色体臂。 每个正常的染色体只有一个着丝粒，而且位置固定。 （一）着丝粒和染色体臂 着丝粒和着丝点： 着丝粒是细胞分裂时，两条染色单体相连的部位。 着丝点是着丝粒上与纺锤丝接触的特殊结构。 （一）着丝粒和染色体臂 根据着丝粒在染色体上的位置，可将染色体分为4类：见P16 图2－3 端部着丝粒染色体 亚端着丝粒染色体 亚中着丝粒染色体 中部着丝粒染色体 (二）次缢痕和核仁组织区 在某些染色体的一个或两个臂上，可以看到另一个向内凹陷，着色较浅的部位，称次缢痕（副缢痕） 次缢痕在染色体上的位置和范围大小也是固定的。 某些染色体的次缢痕区是核糖体DNA（rRNA基因)集中的位置，可以进行rRNA的转录合成，形成核仁，也称核仁组织区。 （三）随体 有些染色体的次缢痕外端连有一小段圆形或棒状的染色体，称随体。 （四）端粒 ※ 染色体末端的一段高度重复的DNA片段。 ※ 端粒对染色体起保护作用，可防止染色体断裂、重排。 ※ 端粒长度随细胞分裂的进行不断缩短。 ※ 端粒是有丝分裂的生物钟，决定着细胞的寿命。 ※ 人的端粒由串联的TTAGGG重复几千次构成 二、染色体的超微结构－四级结构模型 1973年奥斯利发现染色体结构的念珠模型。 1977年贝克提出了从DNA到染色体的四级结构模型。 （一）一级结构－核小体 （一）一级结构－核小体 核小体中DNA的长度为200bp，缠绕2圈。 核小体的直径为11nm，外绕DNA螺距为5.5nm，即核小体的高度为11nm。 DNA长度压缩倍数计算： 200bpDNA展开长度：200×0.34＝68nm 形成核小体后，200bp碱基对压缩为：11nm 压缩倍数：7倍 （二）二级结构－螺线体 6个核小体→绕成一圈（称一个空心螺线管）→螺线体 螺线体的直径为30nm，螺距11nm。 压缩倍数计算 6个核小体线性排列：6×11＝66nm 6个核小体形成螺线管后：11nm 压缩倍数：6倍 （二）三级结构－超螺线体 120个螺线管绕行一圈→超螺线管→超螺线体。 超螺线体直径为0.4um，螺距30nm。 压缩倍数： 120个螺线管：120×11＝1320 形成超螺线管后：30nm 压缩倍数：44倍 （四）染色单体－四级结构 超螺线体进一步折叠和压缩→光镜下可见染色单体 压缩倍数：5倍 三、特化染色体－巨型染色体 类型 四、染色体的大小和数目 （一）染色体的数目 特点： 1、数目恒定。 2、体细胞中染色体都是成对的。 同源染色体－形态和结构相同的一对染色体。 异源染色体－两对形态和结构不同的染色体，互称异源染色体。 3、体细胞（2n）是性细胞（n）的二倍。 4、与生物进化的关系：无关 5、染色体数目恒定也是相对的。（如单子叶植物的胚乳3n）。 一些生物的染色体数目 （二）染色体的大小 各物种染色体大小差异很大。 染色体大小主要指长度，同一物种染色体宽度大致相同。 单子叶植物双子叶植物，植物动物。 五、染色体分析－核型分析 对生物正常体细胞的全部染色体，根据长度、着丝粒位置、臂比、随体有无等特征,进行配对、分类、编号，得到的全部