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第二章 遗传的细胞学基础与分子基础（5学时） 第一节 染色体的形态特征与分子结构 第二节 染色体在细胞分裂中的行为 第三节 生活周期 第四节 中心法则及其发展 第五节 基因的现代概念 第一节 染色体的形态特征与分子结构 一．染色质与染色体 染色质 2．染色体的超微结构 ※包括：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 核小体：八聚体/组蛋白（H3 H4和H2A H2B）+140 bpDNA分子（缠绕1.75圈） → 核心颗粒 →之间为60 bp的连接DNA片段（linker)→直径11 nm圆盘状颗粒→核小体。(压缩1/7) 染色质的二级结构——螺线管  H1参与下，核小体紧密连接、螺旋缠绕（6个/圈）→染色质纤维（30 nm）。 (压缩1/6) 染色质的三级结构——超螺线管 螺线管进一步盘绕形成，直径400 nm (压缩1/40) 第二节 染色体在细胞分裂中的行为 一．细胞周期 二．有丝分裂中的染色体行为 三．减数分裂中的染色体行为 四．遗传的染色体学说 一．细胞周期（cell cycle） 细胞周期：由细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程，所需的时间称细胞周期。 二．有丝分裂中的染色体行为 （一）有丝分裂的过程 Mitosis in action! （二）有丝分裂的特点： 染色体复制1次，细胞分裂1次，1次分裂1个细胞形成2个细胞，子细胞与母细胞一样。 三．减数分裂中的染色体行为 （一）减数分裂（成熟分裂）的过程 联会复合体（SC） ③粗线期（重组期）:发生交换，可见二价体。 ④双线期（合成期）:可见交叉。 ⑤终变期或称浓缩期:交叉端化。 （2）中期I:核膜、核仁消失，着丝粒不分裂。 （3）后期I:同源染色体分离，向两极移动，染色体减半 。 （4）末期I :核膜、核仁重现。 2.减数第二次分裂 （1）前期II:每条染色体含2条姊妹染色单体,染色体数是n 。 （2）中期II:染色体着丝粒排列在赤道板上。 （3）后期II:着丝粒纵裂,姊妹染色单体向两极移动。 （4）末期II:核膜重新形成。 中 期 ★ 染色体复制1次，细胞连续分裂2次； ★ 1次分裂1个细胞形成4个细胞，子细胞染色体是母细胞一半，每个子细胞遗传信息的组合是不同； ★ 具有时空性； ★ 前期长而复杂,同源染色体经历了配对、联会、交换，从而使遗传物质发生了重组。 （三）减数分裂的意义 2.为子代的变异提供了物质基础，有利于进化： 后期I同源染色体的成员移向两极是随机的，非同源染色体的组合是自由的。 非姊妹染色单体交叉与片断交换 四 遗传的染色体学说 ※由Sutton和Boveri在1902-1903年间首先提出，中心观点是孟德尔的遗传因子由染色体携带。 第三节 生活周期 一．低等植物的生活周期 二．高等植物的生活周期 三．高等动物的生活周期 一．低等植物的生活周期 粗糙脉孢霉（Neurospora crassa） 第四节 中心法则及其发展 一．中心法则与遗传信息流 RNA 的复制 RNA反向合成DNA 某些mRNA的核苷酸序列 ，在生成转录产物后还需插入、删除或取代一些核苷酸残基，方能生成具有正确翻译功能的模板，这种遗传信息在mRNA水平上的改变过程，称为RNA编辑。 例:血浆载脂蛋白Apo B的编辑作用 。 1982年Prusiner S.B.以叙利亚仓鼠为实验材料，发现羊瘙痒病（scrapie）的病原体是一种蛋白质，不含核酸，命名为prion，意即Proteinnaceous Infection ONly，译为蛋白质感染因子或朊病毒，Prusiner因此项发现更新了医学感染的概念，获1997年的诺贝尔生理与医学奖。 Xist RNA结合在Ｘ染色体上（见箭头），从而关闭整个Ｘ染色体基因的表达 现代遗传学中基因的概念： 基因是合成一条有功能的多肽或RNA分子所必需的完整的DNA序列。 一个结构基因包括启动子、RNA编码区和终止区。 基因的功能类型 根据基因的原初功能可以将基因分为： 1. 编码蛋白质的基因，即有翻译产物的基因。 2. 没有翻译产物，不产生蛋白质的基因。 3. 不转录的DNA区段。 基因的几种特殊形式 1. 重复基因（repeat gene） 2. 重叠基因（overlapping gene） 3. 断裂基因或隔裂基因（split gene ，interrupted gene ） 4. 跳跃基因（jumping gene） 思 考 题 细胞周期的4个主要阶段是什么？哪些阶段包括在间期中？什么事件可以区分G1、S和G2期？ 在遗传学上，有丝分裂和减数分裂哪一个更有意义，为什么？ 动物精子发生和卵子发生的每一个阶段中，