2第2章遗传的细胞学基础.ppt

第二章 遗传的细胞学基础;第一节 细胞概说;;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;微绒毛 微体 中心粒 内质网 溶酶体 游离核糖体 脂滴 高尔基体 核仁 细胞核 染色体 核膜 线粒体 细胞质膜 细胞质;细胞膜 线粒体 内质网 细胞核 细胞质 核仁 溶酶体 叶绿体 高尔基体 液泡 细胞壁;（一）细胞膜 （二）细胞质 线粒体： ★ 线粒体内膜有呼吸链酶系，在细胞呼吸和能量转化上有重要作用。 ★ 线粒体内含有自身DNA(线粒体DNA，不同于核DNA),具有独立合成蛋白质和自我复制的能力，是一个相对独立的遗传系统。 ;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;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;唐氏综合症，21三体型，也称先天愚型，发生率1.5％，40岁以上高龄产妇易生。;（一）着丝粒和染色体臂;（一）着丝粒和染色体臂;（一）着丝粒和染色体臂;;(二）次缢痕和核仁组织区;（三）随体;随体 次缢痕 主缢痕 次缢痕 端粒;;蚕豆：有丝分裂中期染色体（排列于赤道面上）。箭头示两条大染色体。 ;二、染色体的超微结构－四级结构模型;（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;;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;DNA双螺旋;三、特化染色体－巨型染色体;;四、染色体的大小和数目;一些生物的染色体数目;（二）染色体的大小;10um;5um;;五、染色体分析－核型分析;; 染色体编号;;第三节 染色体在细胞分裂中的传递;一、原核细胞的分裂和真核细胞的无丝分裂;一、原核细胞的分裂;;二、细胞的有丝分裂;（一）间期;G1期－ 主要进行细胞体积的增大，并为DNA合成作准备。 在G1期存在着细胞是否进入S期的控制点： 通过该控制点，细胞就进入S期，进行DNA复制，不断分裂。反之，则停留在G1期，也称G0期，不再分裂增殖。 细胞对该控制点的调控非常精确，该控制点的失控往往导致肿瘤发生。;;S期－DNA合成期。 DNA进行一次复制，含量增加一倍。以DNA为主体的染色体也进行复制，染色体由原来的一条变为两条并列的、在着丝粒区相连的染色单体。 G2期－DNA合成后期。DNA的复制完毕，主要进行RNA的转录合成，整个细胞的代谢水平显著提高，为进入有丝分裂作最后的准备。;（二）有丝分裂过程－分裂期（M期）分为前期、中期、后期、末期。;中期：;后期： 这一时期的主要标志是姐妹染色单体的彼此分离： 每个染色体的着丝粒分裂为二→被纺锤丝分别拉向两极→两条姐妹染色单体彼此分离→独立的两条子染色体。（丝牵点裂向两极） 在极纤丝的作用下，细胞两极间的距离增大。 结果：细胞的每一极都具有与母细胞同样数目的染色体。 ;;有丝分裂过程动画1 有丝分裂动画2 有丝分裂的周期因物种、细胞种类和生理状态的不同而异。一般间期较长，分裂期很短。 哺乳动物离体培养细胞的有丝分裂周期： G1为10小时，S期为9小时，G2为4小时，间期共23小时，而细胞分裂期M只有1小时。;有丝分裂;;;（三）有丝分裂的特殊情况;（三）有丝分裂的特殊情况;;;(四）有丝分裂的遗传学特点和意义;如人的个体发育：;三、细胞的减数分裂;减数分裂过程：;（一）减数分裂过程;（2）偶线期;（3）粗线期;;;;（4）双线期;;（5）终变期;中期Ⅰ;后期Ⅰ;末期Ⅰ;减数分裂Ⅱ;;;（二）减数分裂的特点;（三）减数分裂的遗传学意义;如水稻n＝12，组合数212＝4096 茶n＝15，组合数215＝32768;减数分裂与有丝分裂比较;第四节 配子的发生和染色体周史;一、高等动物配子的发生和染色体周史 ;2n;2n;（二）受精;二、高等植物配子的发