[理学]2 遗传的细胞学基础.ppt

第二章 遗传的细胞学基础 第一节 无性生殖和有性生殖 生物的生殖方式： 无性生殖（asexual reproduction） 有性生殖（sexual reproduction） 无性生殖—不经过生殖细胞的结合由一个亲本产生后代个体的生殖方式。包括分裂生殖、出芽生殖、孢子生殖和营养生殖。 有性生殖—通过亲本产生的雌雄配子结合成合子，再进一步分裂、分化、发育而成为新个体的生殖方式。 一、无性生殖(asexual reproduction) 无性生殖指不经任何有性过程(减数分裂—受精)，由一个亲本产生后代个体的生殖行为。 分裂生殖：由一个母体分裂成两个子体的生殖方式 孢子生殖：由母体产生的孢子形成子体的生殖方式 出芽生殖：由母体在一定部位生出的芽体形成子体的生殖方式 营养生殖：由植物体的营养器官产生出新个体的生殖方式 无性生殖过程中，细胞增殖、后代个体生长发育都通过无丝分裂或有丝分裂完成。因此后代个体与亲本在遗传上一致。 无性生殖是一种保守的生殖方式，几乎不发生遗传重组，也少有发生亲子代变异，其遗传规律相对简单。 无性生殖可以产生大量遗传一致的后代群体，因而常用于植物材料保存和繁殖、种苗生产等方面。 克隆羊“多莉” 二、 有性生殖 有性生殖(sexual reproduction)：由亲本性母细胞经减数分裂及配子形成过程产生单倍性配子(体)，配子受精结合产生二倍体合子，合子进一步分裂、分化、发育产生后代个体的生殖方式。 有性生殖是生物最普遍而重要的生殖方式，大多数动、植物都是有性生殖的。 通常的无性生殖生物往往也并非不能进行有性生殖，在一定条件下，它们也进行有性生殖。 有性生殖经过减数分裂和受精过程，因而其遗传上也与无性生殖有很大的差别，会表现出复杂的遗传重组现象(非同源染色体的自由组合、非姊妹染色单体的片段互换)。 这是遗传学研究的主要内容。 第二节、染色体的形态特征和数目 1、 染色体的形态特征 2、 染色体的数目 3、 特殊类型的染色体 4、染色体组型和组型分析 染色体是所有细胞都具有的结构。 各物种染色体都具有特定的数目与形态特征。 同一物种内的各染色体间能够通过其形态特征加以区分、识别。 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。 识别染色体的形态特征的最佳时期是细胞有丝分裂中期和早后期。这时染色体收缩程度最大，形态最稳定，并且分散排列、易于计数。 在普通光学显微镜下观察需要对染色体进行染色。 通常是中期染色体染色效果好 采用对细胞质着色少的碱性染料、酸性染料或孚尔根试剂染色。 1、 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。 经过染色在普通光学显微镜下能够观察分析并用于染色体识别的特征主要有： 染色体的大小(主要是指长度)； 着丝粒的位置(染色体臂的相对长度)； 次缢痕和随体的有无及位置； 端粒； 染色粒等。 (1)、 染色体的大小 不同物种间染色体的大小差异很大： 长度：0.20-50 ?m 宽度：0.20-2.00 ?m 同一物种不同染色体 宽度大致相同 染色体大小主要对长度而言。 在进行染色体形态识别研究时，需要首先将同一物种不同染色体进行区分、编号； 在各个染色体形态特征中，长度往往是染色体编号的第一依据：通常由长到短排列染色体。 例：人类染色体编号。 (2)、着丝粒 (centromere)和染色体臂(arm) 着丝粒：细胞分裂时，纺锤丝附着(attachment)的区域，又称着丝点。 着丝粒不被染料染色，在光学显微镜下表现为染色体上一缢缩部位(无色间隔点)，所以又称为主缢痕(primary constriction)。 着丝粒所连接的两部分称为染色体臂（长臂q和短臂p）。 缺少着丝粒的染色体片段在细胞分裂过程中不能正确分配到子细胞中，因此经常发生丢失 同一物种染色体间着丝粒的结构和功能没有本质区别，可以互换 由两端保守边界序列和中间富含A+T序列(约90bp)构成 每条染色体的着丝粒在染色体上位置相对固定 根据其臂比（q/p)或着丝点指数（p/总长）可将染色体的形态分为： 1. 中间着丝粒染色体 2. 近中着丝粒染色体 3. 近端着丝粒染色体 4. 端着丝粒染色体 5. 颗粒状 中间着丝粒染色体 中间着丝粒染色体（M, metacentric chromosome）：着丝点位于染色体中部，两臂长度大致相等； 细胞分裂后期由于纺锤丝牵引着丝粒向两极移动，染色体表现为“V”形。 p/q：1.00-1.67 近中着丝粒染色体 近中着丝粒染色体（SM, sub-metacentric chromosome）：着丝点偏向染色体一端，两臂长度不等，分别称为长臂q和短臂p； 在细胞分裂后期染色体呈“L”形。 p/q：1.68-3.00 近端着丝粒染色体