遗传学 遗传的细胞学基础-1
遗传学第二章遗传的细胞学基础

原核生物的染色体形态、结构和数目
例如:
蚕豆配子中染色体(n=6)的核苷酸对为 200亿,长度6000mm。
通常原核生物细胞里只有一个染色体,且DNA含量远低于真核生物。
大肠杆菌(E.coli)只有一个环状染色体,其DNA分子含核苷酸对为300万,长度1.1mm。
豌豆配子中染色体(n=7)的核苷酸对为 300亿,长度10500mm
细胞膜(plasma membrane)亦称质膜 在细胞壁内、细胞质外的薄膜 多种功能:物质运输、信息传递、能量转换、代射调控、细胞识别等。
01
细胞质(cytoplasm)
02
在质膜之内核之外呈胶体溶液的原生质。
03
内含多种物质(蛋白质、脂肪等);多种细胞。
04
主要细胞器有:
05
线粒体:动力工厂和遗传物质载体
二、真核细胞
第二章 遗传的细胞学基础
植物细胞结构
第二章 遗传的细胞学基础
动物细胞结构
●动物细胞的组成:细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成 ●植物细胞的组成:细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核四部分组成 (一)、细胞壁(cell wall) ●植物细胞特有结构 ●在细胞最外层 ●由纤维素和果胶质等构成“坚硬” 结构 ●起保护和支架作用 ●壁上有使相邻两个细胞相通的“胞间连丝”结构 正是因为存在这一独特的结构,使得植物遗传的研究与动物遗传研究有了比较大的差异(更困难),尤其是在进入分子水平或者说是在进行细胞工程和基因工程研究时,这一点尤其突出。
大小 各物种差异很大,染色体大小主要指长度,同一物种染色体宽度大致相同; 植物: 长约0.20-50微米、宽约微米。
高等植物中单子叶植物的染色体一般比双子叶植物要大些。 单子叶植物中如,玉米、小麦、大麦和黑麦 > 水稻。但双子叶植物中的牡丹属和鬼臼属也具有较大的染色体。
遗传学-第2章_遗传的细胞学基础

内膜系统 细胞质
细胞壁成分 细胞增殖
真核生物的细胞由细胞膜、细胞质、细胞核三部分 组成 (一)细胞膜(质膜) 细胞膜是细胞外围的一层薄膜,主要由蛋白质和类 脂构成。 功能:能够有选择地通过某些物质。 在植物细胞的细胞膜外面,还有一层由纤维素和果 胶质组成的细胞壁(支持和保护作用)。
(二)细胞质(胞质) 细胞质是细胞膜内环绕着细胞核外围的原生质,呈胶体状 态。里面有许多蛋白质、脂肪等物质,细胞质中包含着各种 细胞器:线粒体、质体(植)、核糖体、内质网、高尔基体、 中心体(动)、溶酶体和液泡(植)。 其中,质体和液泡只有植物才具有,中心体只是动物细胞才具 有。 线粒体是动植物细胞中普遍存在的细胞器,是细胞内呼吸作用和 氧化作用的中心,是贮藏能量的场所。 质体包括叶绿体、有色体和白色体,其中最重要的是叶绿体, 是植物光合作用的场所。 核糖体是极其微小的细胞器,由RNA和蛋白质组成,是细胞中合 成蛋白质的主要场所。 内质网是运输蛋白质的合成原料和合成产物的通道。
线粒体
线粒体DNA
叶绿体
叶绿体DNA
电镜下内质网
电镜下粗面内质网
(三)细胞核(胞核)
除细菌和蓝藻(原核生物)之外,各种生物的 细胞内都有细胞核,细胞核由核膜、核液、核 仁和染色质(染色体)组成。
细胞核是遗传物质聚集的主要场所,对细胞发 育和性状遗传起着指导作用。
植物细胞和动物细胞的区别
上各个微小的区段。这些区段长度各不相同,各有不同的分子结
构,规定着不同性状的遗传。 提问:染色体、DNA、基因有何不同?
第三节 细胞分裂
细胞分裂是生物进行生长和繁殖的基础,亲代 的遗传物质就是通过细胞分裂向子代传递的。 19世纪末,Flemming W(1882)和Boveri T(1891)分别发现了有丝分裂和减数分裂,为遗 传的染色体学说提供了理论基础。
遗传学简答题

第一章遗传的细胞学基础有丝分裂的遗传意义:1、核内每个染色体,准确地复制,为形成的两个子细胞在遗传组成上与母细胞完全一样提供了基础。
2、复制的各对染色体有规则而均匀地分配到两个子细胞的核,从而使两个子细胞与母细胞具有同样质量和数量的染色体。
3、既维持了个体的正常生长发育,也保证了物种的连续性和稳定性。
减数分裂的特点和遗传学意义:特点:1.核分裂两次,染色体复制一次,染色体数目减半。
2.前期I各对同源染色体配对联会。
后期I同源染色体分开。
后期I非同源染色体随机的组合。
n对染色体有2n种配子组合类型。
3.粗线期同源染色体内非姊妹染色单体的交换。
意义:1.保证了有性生殖生物个体世代之间染色体数目的稳定性。
2.为有性生殖过程中创造变异提供了遗传的物质基础。
细胞的有丝分裂的过程:间期合成前期(G1):细胞分裂周期第一个间隙,它为DNA合成作准备。
DNA合成期(S):DNA复制,DNA含量增加1倍合成后期(G2):DNA合成后期至核分裂开始之间的第二个间隙前期:细胞核内出现细长而卷曲的染色体,以后逐渐缩短变粗,每个染色体含有两个染色单体。
核仁和核膜逐渐模糊不明显。
中期:核仁和核膜消失,细胞内出现由来自两极的纺锤丝所构成的纺锤体。
各个染色体的着丝粒均排列在纺锤体中间的赤道面上。
后期:每个染色体的着丝粒分裂为二,各条染色体单体各成为一个染色体,由纺锤丝拉向二极。
末期:核仁和核膜重新出现,染色体又变得松散细长,一个母细胞内形成两个子核.接着细胞质分裂,在纺锤体的赤道板区域形成细胞板,分裂为两个子细胞。
细胞的减数分裂的过程:前期I细线期:染色体细长如线,由于间期染色体已经复制,每个染色体含有两个染色单体。
偶线期:同源染色体联会,形成二价体(四合体)。
粗线期:二价体缩短加粗,非姊妹染色单体间出现交换。
双线期:各个联会了的二价体虽因非姊妹染色单体相互排斥而松解,但仍被一、二个以至几个交叉联结在一起。
终变期:染色体变得更为浓缩和粗短。
遗传的细胞学基础

(1)Spermatogenesis and Oogenesis in an animal cell
2.4生活周期
有机体的生活周期是从合子形成到个体死亡 的过程中所发生的一系列事件的总和。真核生 物中,减数分裂产生单倍体细胞,在此过程中, 亲代的遗传物质通过染色体分离和交换产生新 的组合。单倍体细胞的融合产生几乎无穷的新 的遗传重组,因此,有机体的生活周期为遗传 物质的重组创造了机会。
2.2.4遗传的染色体学说
Sutton以及Boveri于1902—1903年间首先提出了 遗传的染色体学说(chromosome theory of inheritance) 推测:“父本和母本染色体的联会配对以及随后通过减数 分裂的分离构成了孟德尔遗传定律的物质基础。” 1903年,Sutton提出孟德尔的遗传因子是由染色体携带的, 因为: ①每一个细胞包含每一染色体的两份拷贝以及每一基因的两份 拷贝。 ②全套染色体,如同孟德尔的全套基因一样,在从亲代传递给 后代时并没有改变。 ③减数分裂时,同源染色体配对,然后分配到不同的配子中, 就如同一对等位基因分离到不同的配子中。
减数分裂的遗传学意义在于:
①只有一个细胞周期,却有两次连续的核分裂 。染色体及其DNA只复制一次(间期S期),细 胞分裂却有两次(减数分裂Ⅰ、Ⅱ)。 ②“减数”并不是随机的。所谓“减数”,实 质上是配对的同源染色体的分开。这是使有性 生殖的生物保持种族遗传物质(染色体数目) 恒定性的机制;同源染色体的分离决定了等位 基因的准确分离,为非同源染色体随机重组提 供了条件。
(2)染色体的结构
每个核小体包括一个组蛋白 八聚体(H2A、H2B、H3和H4各两 个分子)及缠绕在该核心表面的 200个碱基对左右的DNA。 DNA双螺旋在组蛋白八聚体分 子的表面盘绕1.75圈,其长度 约为146bp,负超螺旋,这种组 蛋白的核心颗粒大小约为5.5 nm×11 nm的扁球形。 相邻的两个核小体之间一般 由约55 bp的DNA连接,称为连 接区 DNA,在连接区部位结合 有一个组蛋白分子H1。
遗传学

农业推广硕士遗传学考试大纲(50分)第一章遗传的细胞学基础第一节染色体1、染色质与染色体:掌握染色质和染色体的基本概念,明确二者是同一物质在不同细胞分裂时期的两种表现形态;何谓常染色质、异染色质?二者在细胞分裂周期中表现的区别?2、染色体的形态:掌握着丝点、染色体臂、主缢痕、次缢痕、随体等染色体基本形态;根据着丝点位置将染色体按形态分为不同类型,在细胞分裂后期具有不同的表现形态;了解同源染色体、非同源染色体的基本概念,掌握染色体核型分析的基本概念及其分类依据。
3、染色体的数目:同种生物染色体数目是恒定的,性细胞中的数目是体细胞的一半,了解主要农作物染色体的数目。
第二节细胞的分裂和细胞周期1、细胞周期:一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,前者由可分为合成前期、合成期、合成后期,后者又可分为核分裂和胞质分裂两个阶段。
2、有丝分裂:有丝分裂分为前期、中期、后期、末期,各个时期具有不同的表现特征;了解有丝分裂的遗传学意义。
3、减数分裂:了解减数分裂的基本概念,可分为第一次分裂和第二次分裂,每次分裂又分为前、中、后、末4个时期,减数发生在第一次分裂;第一次分裂的前期又分为细线期、偶线期、粗线期、双线期、终变期,了解不同时期染色体的形态特征;了解减数分裂的遗传学意义。
第三节配子的形成和受精1、雌雄配子的形成:掌握无性生殖和有性生殖的基本概念;了解植物雌、雄配子的形成过程,每个胚囊母细胞形成1个雌配子体,每个花粉母细胞可形成4个雄配子体。
2、植物的授粉与受精:掌握授粉、受精的基本概念,重点掌握双受精的概念,了解通过双受精发育成的种子其各组成成分遗传组成来源的不同;掌握花粉直感与果实直感的概念及区别并能各举实例。
3、无融合生殖:了解无融合生殖基本概念及其几种主要类型(单倍配子体无融合生殖、二倍配子体无融合生殖、不定胚、单性结实)第二章孟德尔遗传第一节分离规律1、性状分离现象及解释:在熟悉单位性状、相对性状、显性性状、隐性性状等基本概念的基础上,理解孟德尔对性状分离现象的发现及合理解释。
医学遗传学课件第二章遗传的细胞学基础

外30nm
螺旋管是在组蛋白H1协助下,6个核小体 缠绕一圈形成的中空性管.
solenoid
3 .三级结构:超螺旋管 它是由螺旋管进一步盘曲而形成。将螺
旋管长度压缩了40倍。
4. 四级结构:染色单体, 超螺旋管进一步 折叠又被压缩了5倍。
(二) 染色体支架-放射环模型
前期I(双线期)
diplotene
前期I(终变期)
diakinesis
(2)中期I Metaphase I
equatorial plate
中期I
(3)后期I Anaphase I
1.同源染色体分离,四分体二分体 2.非同源染色体随机组合。
(4)末期 I Telophase I
metaphase I
(二) Y染色质
正常男性在间期细胞,用荧光染料 染色后,在核内出现一强荧光小体,直 径0.3um,称y染色质。
Y染色质
y染色体长臂远端部分为异染色质,被荧 光染料染色后发出荧光,女性中不存在, 细胞中y染色质数目与y染色体数目相同。
核性别:间期细胞核中染色质的性别差异。
第三节 人类性别决定的染 色体机制
anaphase I
telophase I interphase
2 . 第二次减数分裂 Meiosis II
1. 二分体单分体 2.非姐妹染色单体随机组合。
前期 II
中期 II
后期 II
末期 II
(一)、减数分裂 I
1.同源染色体配对 1.二价体四分体 1.联会复合体消失
联会
2.非姐妹染色单 2.同源染色体某
结构异染色质:在所有细胞 类型及各发育阶段中均处于 凝集状态。 兼性异染色质:是在某些类 型或阶段,原有的常染色质 凝聚并丧失转录活性后转变 而成的异染色质,可转化为 常染色质。
遗传学第1章遗传的细胞学基础

第一节 植物细胞的结构和功能
3
第三节 细胞分裂
2
第二节 染色体的形态、结构和数目
4
第四节 染色体在园林植物生活史的周期变化
第一章 遗传的细胞学基础
真核生物(eukaryote) (真核细胞) :原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类 原核生物(prokaryote) (原核细胞) :细菌、蓝藻(蓝细菌)
2
、后期Ⅱ:着丝点分裂为二,各对姐妹染色单体分开,由纺缍丝分别拉向两极。
3
、末期Ⅱ:子染色体到达两极,形成新的子核,同时细胞质分裂,形成 2 个子细胞。
4
第二次分裂
(二)遗传学意义
、保证了遗传物质的恒定 、减数分裂是遗传三大基本规律的细胞学基础
三、植物配子的形成和受精结实
雌雄配子的形成 园林植物的有性生殖过程在花器里进行,由雌蕊和雄蕊内的孢原细胞经过减数分裂,形成雌配子和雄配子,即精子和卵细胞。
(四)受精
多胚现象、无融合生殖、孤雌生殖、无配子生殖 选择受精
植物在不同种或同种花粉混合授粉时,雌蕊和花粉之间相互鉴别选择,表现出亲和力或配合力的大小的选择性现象称为受精选择性,它是植物在长期的自然选择作用下保留下来的。
第四节 染色体在园林植物生活 史的周期变化
高等植物一个完整的生命周期,是指从种子的胚到下一代种子的胚的过程,在这一周期中,包括一个有性世代和一个无性世代的相互交替,所以称为世代交替。 从遗传角度看,世代交替是染色体的分离 --- 组合与组合 --- 分离的变化,正是由于染色体数目的有规律的变化,才保证了物种的稳定性和连续性。
01
02
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二、染色体的数目(pp13-14)
2第2章-遗传的细胞学基础-201231211

正 中 中 部 近 中 近 端 端 部 端 部
正 中 着 丝 点 染 色 体 中 着 丝 点 区 染 色 体 近 中 着 丝 点 区 染 色 体 近 端 着 丝 点 区 染 色 体 端 着 丝 点 区 染 色 体 端 着 丝 点 染 色 体
3.大小: 大小:
(1).各物种差异很大,染色体大小主要指长度, (1).各物种差异很大,染色体大小主要指长度, 各物种差异很大 同一物种染色体宽度大致相同。 同一物种染色体宽度大致相同。 植物: 植物: 长约0.20-50µm、 0.20宽约0.20-2.00µm。 0.20-
1.形态: 形态:
(1).组成:着丝粒、长臂和短臂; (1).组成:着丝粒、长臂和短臂; 组成 (2).着丝点: 细胞分裂时, (2).着丝点: 细胞分裂时,纺 着丝点 丝附着在着丝粒区域。 锺 丝附着在着丝粒区域。 着丝粒在特定的染色体中其 位置是恒定的。 位置是恒定的。 (3).次缢痕、随体是识别特定 (3).次缢痕、随体是识别特定 次缢痕 染色体的重要标志; 染色体的重要标志; (4).某些次缢痕具有组成核仁 (4).某些次缢痕具有组成核仁的 某些次缢痕具有组成核仁的 特殊功能。 特殊功能。
叶绿体(chloroplast) 叶绿体(chloroplast)
质体有叶绿体(chloroplast), 质体有叶绿体(chloroplast),有色体 (chloroplast) (chromoplast)和白色体(leukoplast), 和白色体(leukoplast) (chromoplast)和白色体(leukoplast),其 中最主要是叶绿体, 中最主要是叶绿体,这是绿色植物细胞中 所特有的一种细胞器。 所特有的一种细胞器。
三、各类型细胞之间的比较
刘庆昌版遗传学答案

刘庆昌版遗传学课后习题答案第一章遗传的细胞学基础1.一般染色体的外部形态包括哪些部分?着丝点、染色体臂、主缢痕、随体。
2.简述有丝分裂和减数分裂的主要区别。
⑴减数分裂前期有同源染色体配对(联会);⑵减数分裂遗传物质交换(非姐妹染色单体片段交换);⑶减数分裂中期后染色体独立分离,而有丝分裂则着丝点裂开后均衡分向两极;⑷减数分裂完成后染色体数减半;⑸分裂中期着丝点在赤道板上的排列有差异:减数分裂中同源染色体的着丝点分别排列于赤道板两侧,而有丝分裂时则整齐地排列在赤道板上。
4.某物种细胞染色体数为2n= 24,分别指出下列各细胞分裂时期中的有关数据:(1)有丝分裂后期染色体的着丝点数;(2)减数分裂后期I 染色体着丝点数;(3)减数分裂中期I 的染色体数;(4)减数分裂末期1I 的染色体数。
(1)48(2)24(3)24(4)125•果蝇体细胞染色体数为2n= 8,假设在减数分裂时有一对同源染色体不分离,被拉向同一极,那么:(1)二分子的每个细胞中有多少条染色单体?(2)若在减数分裂第二次分裂时所有的姊妹染色单体都分开,则产生四个配子中各有多少条染色体?(3)用n表示一个完整的单倍染色体组,应怎样表示每个配子的染色体数?(1)一个子细胞有10条染色单体,另一个子细胞中有6条染色单体(2)两个配子中有5条染色体,另两个配子中有3条染色体。
(3)n+1 和n—1。
6.人的受精卵中有多少条染色体?人的初级精母细胞、初级卵母细胞、精细胞、卵细胞中各有多少条染色体?46;46;46;23;237.水稻细胞中有24条染色体,小麦中有42条染色体,黄瓜中有14条染色体。
理论上它们各能产生多少种含不同染色体的雌雄配子?12 21 7水稻:2 小麦:2 黄瓜:2&假定一个杂种细胞里含有3对染色体,其中A B、C来自父本、A' B'、C'来自母本。
通过减数分裂能形成几种配子?其染色体组成如何?。
遗传的细胞学基础

第一章遗传的细胞学基础一、细胞的结构和功能1、原核细胞:染色体→DNA/RNA细胞核→染色质:DNA2、真核细胞叶绿体:DNA细胞器线粒体:DNA核糖体:40% propro合成场所60% RNA二、染色质/染色体遗传物质主要存在于细胞核内染色质/染色体上染色质:在细胞尚未进行分裂的核中,可看到许多用碱性染料染色较深的纤细网状物染色体:细胞分裂时,核内出现的用碱性染料染色较深的结构,是遗传物质的主要载体。
异染色质(区):染色很深的区段常染色质(区):染色很浅的区段,转录活跃(核酸的紧缩程度及含量不同,异染色质的复制时间总是迟于常染色质)异固缩现象染色体的形态:染色体的形态表现形式(臂比):中间着丝点染色体(等臂):V近中着丝点染色体:L近端着丝点染色体:近似棒状端着丝点染色体:棒状颗粒状染色体:颗粒状同源染色体:形态、结构相同非同源染色体:形态、结构不同染色体组型分析(核型分析):根据染色体长度、着丝点位置、臂比、随体有无等特点,对各对同源染色体进行分类、编号,研究一个细胞的整套染色体1、染色体分子结构(1)原核生物染色体:与真核生物相比,原核生物的染色体要简单得多,其染色体通常只有一个核酸分子(DNA或RNA)(2)真核生物染色体2、染色质的基本结构DNA: 30%(重量)染色质RNA: 少量组蛋白:1H1、2H2A、2H2B、2H3和2H4 (重量相当于DNA)非组蛋白:少量染色质基本结构单位:核小体:2H2A、2H2B、2H3、2H4 --- 八聚体连接丝:串联两个核小体1H1:结合于连接丝与核小体的接合部位3、染色体的高级结构染色体→染色单体—1DNA+pro —染色质线是单线在细胞分裂过程中染色质线到底是怎样卷缩成为一定形态结构的染色体?现在认为至少存在三个层次的卷缩:核小体→螺旋管→超螺旋管→染色体卷缩机理不清楚4、染色体数目就一物种,其染色体数目是恒定的表1-3 (P15) :熟记主要生物的染色体数A染色体:正常染色体B染色体:额外染色体、超数染色体、副染色体三、细胞的分裂与细胞周期间期:G1, S, G21、细胞周期分裂期M:核分裂、胞质分裂第一类基因主要控制细胞周期中的关键蛋白质或酶合成细胞周期基因控制第二类基因直接控制细胞进入各个时期(控制点-失控-肿瘤)2、有丝分裂无丝分裂(直接)细胞分裂有丝分裂有丝分裂过程:前期、中期、后期、末期各时期的主要特点,特别是DNA量的变化染色体计数时期,举例说明有丝分裂遗传学意义:形成的二子细胞与母细胞的遗传组成、染色体数量与质量完全相同,保证物种的连续性和稳定性多核细胞:核分裂、质不分裂特殊有多倍染色体:染色体分裂,核不分裂(核内有丝分裂)丝分裂多线染色体:染色线连续复制,染色体不分裂3、细胞的减数分裂减数分裂(成熟分裂)主要特点:1)前期I 联会2)两次分裂:第一次减数,第二次等数减数分裂遗传学意义:1)精子(n) +卵细胞(n)= 2n,保证染色体数目恒定性、物种相对稳定性2)非姊妹染色单体间交换、后期I 同源染色体随机分离,创造变异、生物进化四、配子的形成和受精无性生殖(繁殖),1、生殖方式有性生殖(繁殖)2、雌雄配子的形成重点说明高等动植物雌雄配子形成性母细胞与配子数目的关系,雌雄配子体及性细胞3、植物授粉与受精自花授粉:同一花朵或同株异花授粉方式异花授粉:不同植株间受精:雄配子+雌配子→合子精核(n)+卵细胞(n) →胚(2n) 双受精精核(n)+2极核(n) →胚乳(3n)4、直感现象花粉直感(胚乳直感):3n胚乳果实直感:种皮、果皮(由母体发育而来)5、无融合生殖营养的无融合生殖单倍配子体:孤雌生殖,孤雄生殖无融合结子二倍配子体不定胚单性结实:子房不经受精发育成果实(无籽果实)作用:创造单倍体、固定杂种优势五、生活周期生活周期:生物个体发育的全过程世代交替:有性世代/无性世代,配子体世代/孢子体世代低等植物(红色面包霉),注意单倍体世代与二倍体世代高等植物(种子植物)高等动物(果蝇)。
遗传细胞学课程复习自测题

第一章遗传的细胞学基础一.名词解释1.染色体:遗传物质的主要载体,是细胞分裂期出现的结构,因其极易被碱性染料染色,故称染色体。
2.同源染色体:一个二倍体生物的体细胞中含有两组同样的染色体,其中形态、结构、功能相同的每对染色体。
3.联会:减数分裂过程中,同源染色体两两成对平列靠拢的现象称为联会。
4.姊妹染色单体:染色体经过复制由一个着丝粒相连的两条染色体。
5.二价体:联会配对的一对同源染色体。
6.交换:在减数分裂的粗线期,非姊妹染色单体间互换片段的现象。
7.交叉:由于交换的发生,形成二价体的两条同源染色体彼此排斥分开,但发生交换的部位仍连接在一起。
8.双受精:植物受精方式之一。
指一个精核与卵细胞结合发育成种子的胚,另一精核与两个极核结合发育成种子胚乳。
二、填空题1.从到染色体的四级结构是(核小体)、(螺线管)、(超螺线管)和(染色体)。
2.减数分裂前期Ⅰ可分为(细线期)、(偶线期)、(粗线期)、(双线期)和(浓缩期)。
3.某二倍体生物2n=4,则减数分裂中非同源染色体共有(4)种组合形式。
4.植物种子的(胚)和(胚乳)是双受精的产物,而(种皮)属于母体组织。
5.细胞有丝分裂过程的(中期)和减数分裂的(终变期)是鉴定植物染色体数目的最好时机。
6.着丝粒可将染色体分为(长臂)和(短臂)。
7.减数分裂过程中,由同一条染色体复制出来的两条染色单体称为(姊妹染色单体),同源染色体两两成对平列靠拢的现象称为(联会)。
8.细胞有丝分裂和减数分裂的分裂过程不同,有丝分裂经过(1)次分裂,而完整的一次减数分裂要经过(2)次分裂。
三、选择题1减数分裂过程中同源染色体的分离发生在(B)。
A中期ⅠB后期ⅠC中期ⅡD后期Ⅱ2.减数分裂过程中姐妹染色体的分离发生在(D)。
A中期ⅠB后期ⅠC中期ⅡD后期Ⅱ3.DNA的半保留复制发生与(B)。
A.前期B. 间期C.后期D.末期4.被子植物的胚乳是由一个精核和(D)结合形成的。
A卵细胞B两个助细胞C三个反足细胞D两个极核细胞5.减数分裂过程中非姐妹染色体的交换和细胞学上观察到的交叉现象间的关系为(B)。
遗传学-遗传的细胞学基础

染色体的形状和大小因物种而异,如 人类染色体有X、Y等不同形态。
数目
每个细胞中的染色体数是固定的,如 人类体细胞中有23对染色体。
染色体的复制与分离
复制
在细胞分裂间期,染色质进行配对并分离,最终形成两个 子细胞的染色体组。
04
DNA与基因
RNA的转录
1 2 3
转录过程
RNA聚合酶在DNA模板链上按照碱基配对原则 合成新的RNA分子,转录后的RNA分子经过加 工修饰成为成熟的RNA。
转录调控
转录过程中受到多种因素的调控,包括转录因子、 激素、生长因子等,这些因素可以影响转录的起 始、延伸和终止。
转录与基因表达
转录是基因表达的关键步骤之一,通过转录合成 RNA,进而翻译合成蛋白质,实现基因的表达和 功能。
遗传学-遗传的细胞学基础
• 遗传学概述 • 细胞的结构与功能 • 染色质与染色体 • DNA与基因 • 细胞的分裂与增殖 • 遗传信息的传递与表达 • 遗传疾病与基因治疗
01
遗传学概述
遗传学的定义与特点
定义
遗传学是一门研究生物遗传与变异的 科学,主要关注基因、基因组和遗传 信息的传递与表达。
特点
生物多样性保护
遗传学研究有助于保护生物多样性,通过了解物种的遗传 变异和进化历程,可以制定更为有效的保护策略。
遗传学的发展历程
孟德尔遗传学
19世纪中叶,孟德尔通过豌豆实 验发现了遗传规律,奠定了经典 遗传学的基础。
分子遗传学
20世纪中叶,随着DNA双螺旋结 构的发现和分子生物学的兴起, 遗传学进入分子时代,对基因的 本质和功能进行了深入研究。
蛋白质的翻译
遗传密码
mRNA上的核苷酸序列通过遗传密码被翻译 成氨基酸序列,每三个相邻的核苷酸组成一 个密码子,对应一个氨基酸。
遗传学复习附答案(朱军)

名词解释:第一章绪论1.遗传学(genetics):2.遗传(heredity):3.变异(variation):是指后代个体发生了变化,与其亲代不相同的方面。
4.表型(phenotype):生物体所表现出来的所有形态特征、生理特征和行为特征称为表型。
5.基因型(genotype):个体能够遗传的、决定各种性状发育的所有基因称为基因型。
第二章遗传的细胞学基础6.生殖(reproduction):生物繁衍后代的过程。
7.有性生殖(sexual reproduction):通过产生两性配子和两性配子的结合而产生后代的生殖方式称为有性生殖。
8.同源染色体(homologous chromosome):生物的染色体在体细胞内通常是成对存在的,即形态、结构、功能相似的染色体都有2条,它们成为同源染色体。
9.非同源染色体(non-homologous chromosome):形态、结构和功能彼此不同的染色体互称为非同源染色体。
10.授粉(pollination):当精细胞形成以后,花粉从花药中释放出来传递到雌蕊柱头上的过程叫授粉。
11.双受精(double fertilization):被子食物授粉后,花粉在柱头上萌发,长出花粉管并到达胚囊。
2个精子从花粉管中释放出来,其中一个与卵细胞结合产生合子,以后发育为种子胚,另一个与2个极核结合产生胚乳原细胞,以后发育为胚乳,这一过程称为双受精。
107. 常染色体(autosome):在二倍体生物的体细胞中,染色体是成对存在的,绝大部分同源染色体的形态结构是同型的,称为常染色体。
99. 等位基因(alleies):位于同源染色体相等的位置上,决定一个单位性状的遗传及其相对差异的一对基因。
116. 核型(karyotype):每一生物的染色体数目、大小及其形态特征都是特异的,这种特定的染色体组成称为染色体组型或核型。
117. 核型分析(karyotype analysis):按照染色体的数目、大小和着丝粒位置、臂比、次缢痕、随体等形态特征,对生物河内的染色体进行配对、分组、归类、编号和进行分析的过程称为染色体组型分析或核型分析。
生物技术091遗传学复习重点

第一章遗传的细胞学基础1.胚乳直感:植物经过了双受精,胚乳细胞是3n,其中2n来自极核,n来自精核,如果在3n胚乳的性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状,这种现象称为胚乳直感。
2.果实直感:植物的种皮或果皮组织在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状,称为果实直感。
3.植物的双受精:植物被子特有的一种受精现象。
当花粉传送到雌雄柱头上,长出花粉管,伸入胚囊,一旦接触助细胞即破裂,助细胞也同时破坏。
两个精核与花粉管的内含物一同进入胚囊,这时1个精核(n)与卵细胞(n)受精结合为合子(2n),将来发育成胚。
同时另1精核(n)与两个极核(n+n)受精结合为胚乳核(3 n),将来发育成胚乳。
这一过程就称为双受精。
4.植物的10个花粉母细胞可以形成:多少花粉粒?多少精核?多少管核?又10个卵母细胞可以形成:多少胚囊?多少卵细胞?多少极核?多少助细胞?多少反足细胞?答:植物的10个花粉母细胞可以形成:花粉粒:10×4=40个;精核:40×2=80个;管核:40×1=40个。
10个卵母细胞可以形成:胚囊:10×1=10个;卵细胞:10×1=10个;极核:10×2=20个;助细胞:10×2=20个;反足细胞:10×3=30个。
5.玉米体细胞里有10对染色体,写出叶、根、胚乳、胚囊母细胞、胚、卵细胞、反足细胞、花药壁、花粉管核(营养核)各组织的细胞中染色体数目。
答:⑴. 叶:2n=20(10对)⑵. 根:2n=20(10对)⑶. 胚乳:3n=30⑷. 胚囊母细胞:2n=20(10对)⑸. 胚:2n=20(10对)⑹. 卵细胞:n=10⑺. 反足细胞n=10⑻. 花药壁:2n=20(10对)⑼. 花粉管核(营养核):n=106.有丝分裂和减数分裂意义在遗传学上各有什么意义在遗传学上?答:有丝分裂在遗传学上的意义:多细胞生物的生长主要是通过细胞数目的增加和细胞体积的增大而实现的,所以通常把有丝分裂称为体细胞分裂,这一分裂方式在遗传学上具有重要意义。
第一章 遗传的细胞学基础

一、名词解释(本大题共12小题,共24分)1. 异固缩2. 染色质3. 染色体4. 端粒5. B染色体6. 细胞周期7. 联会8. 二价体9. 姐妹染色单体10. 联会复合体11. 染色体组型分析12. 无融合生殖二、判断题(本大题共9小题,共9分)13. 在细胞分裂中期,被碱性染料着色较浅的是常染色质。
()14. 几乎所有生物细胞中,包括噬菌体在内,均存在染色体。
()15. 染色质和染色体都是由同样的物质构成的。
()16. 灯刷染色体出现于唾腺细胞减数分裂的双线期。
()17. 有丝分裂使亲代细胞和子代细胞的染色体数都相等。
()18. 联会的每一对同源染色体的两个成员,在减数分裂的后期Ⅱ时发生分离,各自移向一极,于是分裂结果就形成单倍染色体的大孢子或小孢子。
()19. 在减数分裂后期Ⅰ,染色体的两条染色单体分离分别进入细胞的两极,实现染色体数目减半。
()20. 在细胞减数分裂时,任意两条染色体都可能发生联会。
()21. 光学显微镜下可观察到细线期染色体已完成复制,每条染色体包含两条染色单体的双重结构。
()三、填空题(本大题共6小题,共6分)22. 次缢痕末端具有的圆形或略成长形的染色体节段称为。
23. 多线染色体是存在于双翅目昆虫幼虫的中、有丝分裂期核中的、一种可见的、巨大的染色体。
24. 在有丝分裂时,观察到染色体呈L字形,说明这个染色体的着丝粒位于染色体的,如果染色体呈V字形,则说明这个染色体的着丝粒位于染色体的。
25. 有丝分裂包括两个紧密相连的过程:、。
26. 减数第一次分裂的前期I可细分为、、、、五个时期。
27. 减数分裂中后期Ⅰ发生的事件是,后期Ⅱ发生的事件是。
四、单项选择题(本大题共10小题,共10分)28. 分裂间期相应于细胞周期的()部分A.G0+S+G1B.SC.G1+S+G2D.G1+S+G2+M29. 通过着丝粒连结的染色单体叫()A.姐妹染色单体B.同源染色体C.等位基因D.双价染色体30. 某生物的基因型为AaBb,已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对同源染色体上,那么,该生物的体细胞,在有丝分裂的后期,基因的走向是( )A.A与B走向一极,a与b走向另一极B.A与b走向一极,a与B走向另一极C.A与a走向一极,B与b走向另一极D.走向两极的均为A、a、B、b31. 联会现象出现在减数分裂前期I的()。
遗传学名词解释

概念辨析(重点)绪论1.遗传:亲代与子代之间相似的现象。
变异:亲代与子代之间、子代个体之间存在的差异。
第一章遗传的细胞学基础1.染色质:间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的线性复合结构,因易被碱性染料染色而得名,是间期细胞遗传物质存在的主要形式。
染色体:细胞分裂过程中,由染色质聚缩而呈现为一定数目和形态的复合结构。
2.常染色质:间期细胞核内纤细处于伸展状态,并对碱性染料着色浅的染色质,其分子组成为单序列DNA或中度重复序列DNA,是具有转录活性、富含基因的染色质。
异染色质:间期核内聚缩程度较高,并对碱性染料着色较深的染色质。
3.中间着丝粒染色体:染色体两臂长度相等或大致相等,在细胞分裂后期向两极移动时呈V形。
近中着丝粒染色体:染色体两臂不等长,有明显的长、短臂区别,细胞分裂后期向两极移动时呈L形。
近端着丝粒染色体:染色体一条臂很长,另一条臂很短,细胞分裂后期向两极移动时呈棒形(或称I形)。
顶端着丝粒染色体:着丝粒位于染色体一端,由着丝粒处断裂形成,在细胞分裂后期向两极移动时也呈棒形(或称I形)。
4.同源染色体:来自生物双亲,形态和结构相同的一对染色体。
非同源染色体:一对同源染色体与另一对形态和结构不同的染色体之间互称为非同源染色体。
5.姊妹染色单体:位于同一染色体在着丝粒处结合在一起的两条染色单体。
非姊妹染色单体:一对同源染色体中无着丝粒相联结的两条染色单体。
6.无丝分裂(直接分裂):分裂细胞的染色体复制,细胞增大,当细胞体积增大到一定程度,细胞核拉长,溢裂成两部分,同时细胞质分裂,形成两个子细胞。
有丝分裂(间接分裂):高等植物细胞分裂的主要方式,包含细胞核分裂和细胞质分裂两个紧密的过程,特点是具有纺锤体和染色体出现,形成具有与母细胞相同数目染色体的2个子细胞。
减数分裂(成熟分裂):性母细胞成熟时,配子形成过程中发生的一种特殊形式的有丝分裂,形成子细胞内染色体数目比母细胞减少一半。
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端粒酶——新研究方向!
端粒酶(Telomerase)
基本的核蛋白逆转录酶,可将端粒DNA加 至真核细胞染色体末端。 能延长缩短的端粒,增强体外细胞的增殖 能力 只有在造血细胞、干细胞、生殖细胞和癌 细胞中具有活性.
2.2.1 染色体——形态
次缢痕 姐妹染色单体(sister chromatid) 着丝粒(centromere) 短臂 – 碱性染料着色浅 – 主缢痕(primary constriction) 着丝粒 – 连接两个染色单体 – 长臂(q)、短臂(p) 次缢痕(secondary constriction) 长臂 – 染色体上其他浅染缢缩部位 – 鉴定染色体的标记(位置、数目 和大小)
(1) 核小体(nucleosome)
140bpDNA,一个组蛋白八聚体,一分子的 组蛋白质H1。现在把包括H1在内的核小体称为 染色小体(chromatosome)。这种由核小体串联 的11nm的染色质纤维称为核丝,染色质的初级 结构。
2.2.3 染色体的结构
(2)螺线管(Solenoid)
由核小体的长链进一步螺 旋缠绕形成直径约30nm左右 的染色质纤维,即螺线管, 为染色质的二级结构。
染色体组装示意图
染色体组装 双链DNA 核小体 螺线管
7倍
6倍 40倍 5倍 约10000倍
超螺线管
染色体
2.2.4 染色体的数目
同一物种的染色体数目是恒定的,不同物 种间染色体数目差异很大,染色体数目的 多少不反映物种进化的程度 不同组织的细胞,染色体长度可能有很大差 异
常见物种的染色体数目,人(46) 猪 (38) 鸡(78)
2.2.3 染色体的结构
(3)超螺线管 (supersolenoid) 30nm的染色线(螺线管) 进一步压缩形成400nm染 色线,称为超螺线管。超 螺线管可以看作是染色质 的第三级结构。
2.2.3 染色体的结构
(4)染色体(chromosome) 超螺线管再次折迭和缠绕形成染色体。由 DNA到核小体――30nm染色质纤维几乎都 公认是按螺旋方式缩集的,染色体的最高 层次结构是由300nm左右的染色线以螺旋 方式缩集的,这四个等级的演变都是通过 螺旋化实现的,因此称之为多级螺旋模型 (multiple coiling model)。
一些动物的染色体数目 物种名称 染色体数目(2n) 物种名称 38 64 染色体数目(2n) 38 62
猪(Sus scrofa) 马(Equus caballus)
猫(Felis catus) 驴(E. asinus)
黄牛(Bos taurus)
绵羊(Ovia aries)
60
54
水牛(Bobalus buffelus)
真核细胞的结构
细胞质(cytoplasm)
– 指质膜以内细胞核以外的胶体物质,内含许多蛋 白质、脂肪等物质,以及各种细胞器。 – 线粒体、叶绿体 – 内质网 – 高尔基体 – 核糖体 – 溶酶体 – 中心体
真核细胞的结构
细胞核(nucleus)
– 主要是由核膜、染色质、核仁和核骨架构成 – 一般细胞一个细胞核,但是也有多个细胞核的细 胞,如骨骼肌细胞 – 遗传物质储存和复制的场所
端粒与衰老有关
古人已对衰老颇有感触: “白发三千丈, 缘愁似个长。 不知明镜里, 何处得秋霜”。
一千多年过去了,多少的感叹,多 少的无耐,人,总无法了解衰老的 真谛!
端粒与衰老有关
1938年,Muller发现了端粒(Telomere)
细胞衰老是细胞生命活动的必然规律, Hayflick等指出:细胞,至少是培养的细胞 ,不是不死的,而是有一定的寿命的;它们 的增殖能力不是无限的,而是有一定的极限 。这就是著名的“Hayflick极限”。
2.2.1 染色体的形态
3. 随体(Satellite)
随体是指次缢痕区至染色体末端的部分,有如 染色体的小卫星。随体主要由异染色质组成,是 高度重复的DNA序列。 随体是识别染色体的主要特征之一。
2.2.1 染色体的形态
4.端粒(Telomere)
端粒指染色体的自然末端。不一定有明 确的形态特征,对染色体起封口作用, 使DNA序列终止。 端粒是染色体不可缺少的组成部分。保 持了染色体的遗传上的独立性,无端粒 的染色体与其它无端粒染色体连接起来, 造成后期染色体的缺失或重复。
染色体的分类
次缢痕
随体
着 丝 粒
中着丝粒 染色体
近中着丝 粒染色体
近端着丝 端着丝粒 粒染色体 染色体
2.2.2 染色体的组成
DNA 染色体物质组成 组蛋白 非组蛋白 RNA 1 1 0.05-1 0.05
2.2.3 染色体的结构
核小体 螺线管 超螺线管 染色体
2.2.3 染色体的结构
– 有DNA,半自主性的细胞器
细胞核遗传体系
核膜(nuclear membrane) 核仁 (nucleolus) 核基质 (nuclear matrix) 染色质 (chromatin)
细胞核遗传体系
核仁(Nucleolus)
– 由纤维区和颗粒区构成 ,与RNA的合成、加工 和核糖体单位的装配有关
原核细胞与真核细胞的比较
细胞内遗传物质的分布
主要在染色体上
部分在细胞质内
细胞核遗传
胞质遗传
生物的遗传
细胞质遗传体系
线粒体(mitochondrion) – 细胞的“动力工厂”(power house) – 半自主性细胞器,有DNA和RNA
叶绿体(chloroplast)
– 植物“光合作用”的场所
端粒与衰老有关
Hayflick等还发现,细胞的增殖能力与供体的年 龄有关。如从胎儿肺得到的成纤维细胞可在体 外条件下传代50次,而从成人肺得到的成纤维 细胞只能传代20次,与成人细胞的端粒长度小 于胎儿细胞的端粒长度有关。
端粒与衰老有关
比较长的端粒就意味着长寿吗? 犹他大学的遗传学家Richard Cawthon及其同事 检查了143名老年男女的端粒长度。 研究表明,那些端粒短于平均长度的实验参与者 比那些端粒较长的参与者早死4到5年,而且死于 心脏病的几率比后者高3倍多。端粒最短的参与者 (即正常的25%)死于传染病的几率比那些端粒 较长的人高8倍多。
2.2.1 染色体的形态
1.着丝粒/主缢痕
中期染色体由两条姊妹染色单体组成,两条姊妹 染色单体通过着丝粒相连,着丝粒处凹陷缩窄, 因此也称为主缢痕(primary constriction)。 着丝粒将染色体分为长短相等或不相等的两个臂, 短臂(short arm, p),长臂(long arm,q)。
常染色质(euchromatin): 指在细胞间期 呈松散状,染色较浅而且具有转录活性的 染色质。 异染色质(heterochromatin):指在细胞间 期呈凝缩状态,而且染色较深,很少进行 转录的染色质。
染色质与染色体?
2.2 染色体
染色体的形态 染色体的组成 染色体的结构 染色体的数目 染色体的分类 核型和核型分析
在有些中期染色体的短臂上可见凹陷缩窄区,称 为次缢痕 次缢痕含有rDNA基因,能合成rRNA,是负责组织核 仁的区域。
次缢痕与核仁组织区几乎可作同义词,只是在使 用上有差别。通常在对染色体一般形态描述时用 次缢痕(指有这样一种结构),而在讨论其功能 时常用核仁组织区,表示次缢痕具有组成核仁的 特殊功
着丝点(kinetochore)和着丝粒(centromere)
着丝点:指着丝粒 的两侧各有一个蛋 白质构成的三层的 盘状 或球状结构, 它与纺锤丝微管相 接触。 着丝粒:指中期染 色单体相互联系在 一起的特殊部位。
2.2.1 染色体的形态
2.次缢痕(secondary constriction)
核仁组织区(nucleolar zone ):
– 细胞周期中形成核仁的染色质的特定部位--核 仁组织者(nucleolar organizer) – 核糖体RNA基因所在的区域,其精细结构呈灯 刷状。能够合成核糖体的28S、18S和5.8S rRNA
染色质(Chromatin)
指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白和少 量RNA组成的线性复合结构,因其易被碱性染料 染色而得名。
A-B染色体
许多生物的细胞除具有正常数目的染 色体外,还会出现额外的染色体,通 常我们把正常数目的染色体称为A染色 体,而把额外的染色体统称为B染色体。
染色体——数目和大小
直径:0.2-0.3μm
长度:0.5-25μm
植物染色体>动物染色体
单子叶植物>双子叶植物 不同组织的细胞,染色体长度可能有很大差
第二章 遗传的细胞学基础
本章内容
细胞结构及遗传物质的分布
染色体 细胞分裂
大肠杆菌
霍乱菌
肉毒梭菌
淋病球菌
眼虫
草履虫
钟型虫 神经细胞
2.1细胞结构及遗传物质的分布
细胞的一般结构 真核细胞的结构 细胞内遗传物质分布
– 细胞质遗传体系
– 细胞核遗传体系
2.1 细胞结构及遗传物质的分布
细胞的一般结构
原核细胞 (prokaryotic cell)
2.1 细胞结构及遗传物质的分布
动物细胞
植物细胞
真核细胞的结构
细胞膜(cell membrane或plasma membrane)
–使细胞成为具有一定形态结构的单位,借以调 节和维持细胞内微小环境的相对稳定性。 – 选择性物质运输,伴随着能量的传递 – 激素作用、酶促反应 – 细胞识别、电子传递
山羊(Capra hircus ) 鸡(Gallus domesticas)
48
60 78
鸭(Anao platyrhyrcha) 80 小(白)鼠(Mus musculus)40 豚鼠(Cavia cobaya) 64