遗传的细胞学基础学

要准确的进入两个子细胞中，必须有纺缍丝 牵引，而纺缍丝附着在着丝粒的着丝点上， 很多生物在一个着丝粒上附着多条纺缍丝， 有些只附着一条纺缍丝，这个特点和着丝粒 的DNA序列有关。这个部位的DNA序列一般 是高度重复的，所以可以附着多条纺缍丝。
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• 2.端粒：端粒是每条染色体末端 的一种特殊结构,它可以保持 染色体的稳定性。
体形态特征和数目的总和。 • 染色体组型（Kazyotype）分析或核型分析：根据染
色体的长度、着丝粒的位置、臂比、随体的有无， 并借助染色体分带技术对某一生物的染色体进行分 析、比较、排序、编号。
• 物种：一个能相互交配，并能正常繁育后代的集合 体。
• 一个物种一个组型，同一个物种的组型相同，不因 不同的世代而异，也不因不同的品种和个体而异。
• 二、有丝分裂及其遗传学意义
• ㈠有丝分裂的过程 • 有丝分裂：由一个2n细胞形成两个2n细胞的过程。 • 一次正常的有丝分裂要经历一个完整的细胞周期， • 间期（三个时期）染色单体复制以后、再分裂即M期。 • 1.前期：出现细长而卷曲的染色体，2条染色单体 • 2.中期：核膜核仁消失，纺锤体（丝）出现，染色体排
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第二次分裂：（同有丝分裂）
前Ⅱ：染色体变粗短 中Ⅱ：单个染色体 （每个染色体包ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ两个染色单 体）排列在赤道面上
后Ⅱ：姊妹染色体彼此分离 末Ⅱ：四分体
染色体数目的变化：前Ⅰ－后Ⅰ 2n
前Ⅰ2n－末Ⅰ n
末Ⅰ－末Ⅱ n
染色单体数的变化：前Ⅰ－后Ⅰ 4n，
末Ⅰ－后Ⅱ 2n
末Ⅱ
n
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联会复 合体： 存在于 偶线期、 粗线期
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• G2期：DNA合成以后到细胞分裂开始所经历 的过程。主要为细胞分裂做准备。这个时期 主要是大量维管蛋白形成，贮存足够的能量。 这三个时期的长短因物种、细胞种类和生 理状态的不同而不同。一般S 的时间较长， 且较稳定；G1和G2的时间较短，变化也较大。
• M期：细胞分裂期，这个时期染色体复制细 胞也复制，（由一个细胞形成两个细胞）， 一个细胞周期结束，经过短暂的停顿立即进 入下一个周期。
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• 同源染色体和非同源染色体 体细胞内形态结构及基因位点一般相同的
一对染色体称为同源染色体。同源染色体一 条来自父本，一条来自母本，因而体细胞的 全部染色体也是1/2来自♂，1/2来♀。
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• 许多物种中，有一对形态和所含基因位点不 同的同源染色体，称为性染色体。
• 形态结构不同的各对染色体之间称为非同源 染色体或异源染色体。
不同分裂时期，染色差异（异相）现象。
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• 常染色质区在遗传上是活跃的，这个部位的基因可以决定 生物的性状，异染色质区的基因是惰性的，处于沉默状态， 对性状一般不起作用。结构上：常染色质折叠压缩程度低， 处于伸展状态；异染色质折叠压缩程度高，处于聚缩状态。 功能上：常染色质转录比较活跃；异染色质没有转录活性。
受精作用可保证物种染色体数恒定。
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2． 减数分裂的特点
（1）配对、联会、交叉、交换 （2）包括两次分裂:
第一次分裂染色体减数，这次分裂 的 前期较复 杂，又可细分为五期（细线期→偶线期→粗 线期→双线期→终变期）
第二次分裂染色体等数。
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水稻减数分裂 2021/2/4
烟草48条(2n) 陆地棉52条(2n) 茶树30条(2n) 人46条(2n)
动物中某些扁虫只有4条(n=2) 线虫类马蛔虫只有2条(n=1) 一种蝴蝶(lysanra)有382条(n=191)
被子植物中的一种菊科植物n=2 有些植物n=400-600
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第三节 细胞的有丝分裂
多细胞的生物由小到大,繁殖后代都需要细 胞分裂,单细胞生物分裂就意味着繁殖后代，
1）CDK（Cyclin dependent kinase）： 2） Cyclin：
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
• 皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
• 1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
• 同源染色体不能组合在一起，异源染色体可 自由组合在一起。所以性细胞的染色体是体 细胞的1/2。
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➢ A染色体：生物体内数目、形状、大小恒 定，增减有害
➢ B染色体（副染色体、超数染色体）： a) 小 b) 异染色质 c) 能复制，数目不稳定 d) 增减对生物影响小，太多则有害
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• 染色体组型与物种特异性 • 染色体组型（Kazyotype）：一个物种体细胞内染色
胞外围还有一种结构,即细胞壁。
• ㈡细胞质：细胞膜以内，核膜以外的物质。 这些物质主要有两大类，一是细胞骨架，二 是细胞器。细胞骨架主要是支撑和维持细胞 的空间构型，保持各种细胞器所处的位置。 细胞器有多种,不同的物种细胞器有时会有差 别。一般有线粒体、质体、核糖体、内质网、 高尔基体、中心体、溶酶体、液泡。
小麦减数分裂 36
• 减数分裂前间期；减数第一次分裂（前
Ⅰ细： 偶：粗：双： 终；中Ⅰ：二价体排列 在赤面上，每个二价体有两种取向，导致2n 种染色体组合。后Ⅰ：同源染色体彼此分离。 末期Ⅰ：染色体在两极聚集，形成两个子细 胞，由2n→n。（二分体）
• 中间期（静止的，和有丝分裂的间期不 同）；减数第二次分裂n→n
色体，臂比≈1（臂比＝长臂／短臂）。 • 2.“L”形：长臂是短臂的2～3倍。为近中着丝粒染
色体，臂比≈2～3。 • 3.“i”形：长臂是短臂的3倍以上。为近端着丝粒
染色体，臂比在3以上。 • 4.“O”形：为小染色体，也称粒形染色体。
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• ㈡着丝粒和端粒 • 1.着丝粒：在细胞分裂中,染色体复制以后，
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1．概念:
减数分裂( m e i o s i s ) ： 是性母细胞成熟时配子形成 过程中发生一种特殊的有丝分裂 使体细胞染色 体数目减半。例如:
水稻2n=24、玉米2n=20、茶树2n=30 减数分裂 水稻n=12、 玉米n=10、 茶树n=15 n(卵) + n(精) → 2n(体)
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• 如玉米 2n＝20
• 甲自交系∥∥∥…∥×∥∥∥…∥乙自交系
•
↓
•
F1∥∥…∥
• F1代组型不变，体细胞内的染色体两两相同，互为 同源染色体，但一条来自甲，另一条来自乙。
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什么是染色体分带技术
特殊的染料、染色方法，使同一染色体 的不同区段呈现不同的染色效果－带型， 各种分带技术C、G、Q、R、N的出现，为 染色体的精确鉴别提供了一条崭新的途径。
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二、真核细胞的结构 • 真核细胞（Eukaryotic cell）：具有完
整的细胞结构，细胞质与细胞核之间界 限明显，在细胞周期过程中具有明显的 形态指标。如动物、高等植物、真菌等。 这类生物也就称为真核生物。
动物细胞结构图：
植物细胞结构图
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• 其结构为： • ㈠细胞膜： 细胞质以外一种膜相结构,植物细
• 在细胞周期中，不同的生物所经历的时间不 同。
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• 细胞周期的调控 是研究细胞分裂、增殖、分化与癌变等生命现象
的最基本问题。 有两类基因控制细胞周期： 1、控制细胞周期过程中关键蛋白质或者酶的形成： 2、直接控制细胞进入细胞周期各个时期的基因： 细胞周期的各个时期都有控制点，由其决定细胞是 否进入该时期。在这里起关键作用的有两种因子：
列在赤道板 • 3.后期：着丝点一分为二，染色单体变成2条染色体 • 4.末期：染色体移向两级，核膜核仁出现，细胞质分裂。 • 染色体数目的变化：染色体数不变
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• ㈡有丝分裂的特征和遗传学的 意义
• 特征：染色体、细胞同步分裂，亲－ 子细胞之间染色体数目一致。
• 意义：2点
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第四节 减数分裂
• (1)防止染色体末端被酶切断. • (2)防止染色体结构变异,丢失了端粒的染色体会发生
结构变异，如：和别的染色体相接形成双着丝粒的 染色体，或自身首尾相接形成环状染色体。 • (3) 使染色体准确复制,若没有端粒,复制后形成的 DNA就会逐渐减短。
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• 常染色质和异染色质 • 染色体对碱性染料的反应不一样， • 有些部位染色深，异染色质 • 有些部位染色浅，常染色质 • 异固缩现象：同一染色体不同区段在细胞的
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原核细胞的结构特点:
• 1.原核细胞外围有1~10微米的细胞壁,由蛋白聚糖组 成；细胞膜同真核细胞相似；
• 2 染色体为裸露的DNA分子， 没有蛋白质结合或带 有很少蛋白质,形状为环状的也有链状的；
• 3细胞质和细胞核之间没有界限, 混为一体；拟核， 无膜
• 4.细胞质内没有膜相细胞器,如线粒体.叶绿体. 内质 网等,仅有核糖体。主要靠细胞壁维持形状。
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人类染色体核型分析（Q带）
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女
男
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Eg 蚕豆的核型分析
2n=12， 染色体长度：大小 臂比：大小 带型：同源＋编号
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二、染色体的数目
• 不同的物种体细胞内有不同的染色体数。
• 用“2n”表示体细胞的染色体数。
• 用“n”表示性细胞的染色体数。
如 果蝇2n＝8 人类2n＝46 玉米2n＝20
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细胞减数分裂前期 I 的5个时期 42
减数分裂的特征和遗传学意义
• 1.特征： • ①细胞和染色体、DNA的复制不同步。细胞
分裂两次，染色体和DNA各复制一次，导致 染色体数目从2n→n减半。
n＝4
n＝23
n＝10
普通小麦2n＝42 陆地棉 2n＝52
n＝21
n＝26
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一些生物的染色体数目
水稻24条(2n) 普通小麦42条(2n) 大麦14条(2n) 玉米20条(2n) 高粱20条(2n)
大豆40条(2n) 蚕豆12条(2n) 豌豆14条(2n) 马铃薯48条(2n) 甘薯90条(2n)
• 异染色质又有两种: • 组成性异染色质:永久性异染色质 . • 兼性异染色质:兼有常染色质和异染色质两种性质, 有时
候表现为常染色质，所载基因表达,有时候表现为异染色 质，所载基因不表达.兼性异染色质可以存在于染色体的 任何部位，其基因可以在某类细胞中表达，而在另一类细 胞内则完全不表达，所以兼有常染色质与异染色质两种性 质，叫兼性异染色质。
• 一、染色体的形态特征 • ㈠染色体的形态结构：在细胞分裂中期，染
色体变得最短最粗，用普通的光学显微镜就 可以看到染色体的形态特征。根据细胞学观 察， • 每个染色体都有一个着丝粒和被 • 着丝粒分开的两个臂，有些 • 染色体末端有随体 • 和随体相连的为次缢痕。
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根据着丝粒所在的位置，把染色体分成四种类型： • 1.“V”形：长臂与短臂长度相当，为中间着丝粒染
第二章 遗传的细胞学基础
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细胞是结构和生命活动的基本单位。 病毒、噬菌体非细胞生物。其他均由细胞构成。
第一节 细胞的结构和功能
• 根据细胞的基本结构和进化程度，可把 细胞分为两大类：原核细胞和真核细胞。
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一、原核细胞的结构
• 原核细胞（Prokaryatic cell）: 如细菌、兰藻、绿藻等这类细胞属原核细胞。 • 由原核细胞组成的生物为原核生物。
也要分裂，无丝分裂和有丝分裂？这里主要 讲真核生物的细胞分裂。
• 一、细胞周期的概念
• 细胞周期（Cell cycle）：活细胞由一个细胞形成两 个细胞所经历的全过程。包括有丝分裂和两次有丝 分裂之间的间期。
• 真核生物的细胞周期具有明显的形态学指标，根据
形态特征可分为间期（G1期、S期、G2期）、分裂
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• ㈢细胞核：核膜、核液、核仁、染色质或称 染色体。
• 染色质或染色体：在细胞核内，能被碱性 染料染色的纤细的网状物质,为核糖核蛋白复 合体。
• 染色质和染色体是同一种物质在不同时期 的不同存在形式。
• 植物细胞与动物细胞的差异？ 植物细胞有细胞壁、液泡、叶绿体，动物细 胞没有，但有中心体。
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第二节（真核生物）染色体的形态和数目
期（M期）。
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• G1期：前次细胞分裂过后到DNA合成前的一段时间。
• G1早期主要合成氨基酸，RNA（三种RNA）
•
通过核孔进入到细胞质中。
• G1晚期主要是维管蛋白合成。这个时期为DNA
•
复制、染色体复制作准备。
• S期：DNA合成期。 DNA 、染色单体在此复制，一 个DNA分子形成两个DNA分子，一个染色单体形成 两个染色单体。