《动物遗传学》教学课件：第二章-遗传的细胞学基础
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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。
动物遗传学-第二章++遗传的物质基础
四、细胞分裂
Cell cycle: 细胞周期—指从一次有丝分裂结束到 下一次分裂结束之间的期限 A typical cell cycle consists of interphase and mitotic stage细胞周期由间期和分裂期组成
Interphase 间期也叫静止期，可再细分为G1期、S 期和G2期三个阶段
染色质（体）：在细胞分裂期间染色体以细丝状存在， 称为染色质；在细胞分裂时染色质缩短变粗称为染色体。 染色质与染色体是同一种物质的不同存在形式。
1、染色质的类型
根据形态特征和染色性能分为常染色质和异染色质。 常染色质：在间期细胞核中，对碱性染料着色浅、 染色体纤维折叠压缩程度低、处于较为伸展状态的 染色质，多存在于核质中。 异染色质：在间期细胞核中，对碱性染料着色深、 染色体纤维折叠压缩程度高、处于聚缩状态的染色 质。
4）占细胞RNA的5-10%，易被RNA酶降解。
（4）. rRNA： 1）占细胞RNA的75-80%；2）是装配蛋白质 的核糖体的主要成分之一；3）沉降系数S：4）原核和真核生 物核糖体亚基和rRNA的组成如表：
核糖体
亚基 原核 生物 真核 生物 大 S 50 30 60 40 结合蛋 白种类 31 21 45 33 S 23 5 16 5.8 5 18 25/26/28
2、染色质（体）的化学组成
1).染色质（体）=DNA+组蛋白+非组蛋白+RNA；
2).各成分含量不同1：1：0.6：0.1（鼠肝细胞）；
3).组蛋白包括核心组蛋白（H2A、H2B、H3、H4） 和非核心组蛋白（H1）；MW分别为10000-20000 和23000；前者与DNA结合，稳定核小体结构；后 者与其他类型蛋白质作用，促使染色质超螺旋化；
遗传的细胞学基础 (2)
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2
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3
原核细胞和真核细胞的对比
类别 细胞大小 细胞核
染色体
DNA、RNA和蛋白质的 合成
细胞质 细胞壁
生物种类
原核细胞
真核细胞
很小（1－10微米）
无核膜和核仁，无真正 的细胞核。
较大（10－100微米）
有核膜和核仁，有真正 的细胞核。
裸露的DNA分子，不与 蛋白质结合，每个细胞 内只有一条大型环状 DNA(染色体）.
连接线
54bpDNA(0.25圈） 组蛋白H1
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26
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27
（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
第二章 遗传的细胞学基础
第一节 细胞概说 第二节 遗传物质的载体－染色体 第三节 染色体在细胞分裂中的传递 第四节 配子的发生和染色体周史
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1
第一节 细胞概说
一、细胞分类 ★ 构成细胞的生活物质称原生质，根据原 生质的差异和遗传物质的存在方式把细胞 分为两类：原核细胞和真核细胞 ★ 原核细胞和真核细胞对比
染色体是遗传物质的主要载体。
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13
第二节遗传物质的载体－染色体
一、染色体的一般形态结构 形态研究的依据：细胞分裂中期和早后期的
染色体。
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14
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。
遗传学第二章遗传的细胞学基础ppt课件
染色体臂长度和着丝粒的位置是染色体识别与编号的 另一个重要特征。
29
染色体的形态示意图(有丝分裂中期)
30
人类染色体的编号(pp12-13)
1.按染色体的长度进 行排列(分组)；
2.按长臂长度进行与 着丝点位置排列(M， SM，ST，T)；
3.按随体的有无与大 小(通常将带随体的染 色体排在最前面)。
15
五、原核细胞的基本结构
主要从原核细胞与真核细胞的区别上来认识原核细胞。 最根本的区别在于细胞核结构上：原核细胞只有核物质，没有核
膜和核仁，没有真正的细胞核结构； 其它区别包括：
细胞大小； 染色体结构； 细胞质内细胞器; 等多个方面。
16
第二节 染色体
染色体是所有生物细胞都具有的结构。
在细胞分裂后期染色体呈“L” 形。
25
3. 近端着丝点染色体
近端着丝点染色体(ST, sub-telocentric chromosome)的着丝点接近 染色体的一端，染色体两臂 长度相差很大。
细胞分裂后端着丝点染色体
端着丝点染色体(T, telocentric chromosome)的着丝点位于染色体 的一端，因而染色体只有一条臂， 细胞分裂后期呈棒状。
各物种染色体都具有特定的数目与形 态特征。
而且同一物种内的各染色体间往往也 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。
通常是采用染色 体染色效果好， 但细胞质着色少 的碱性染料、酸 性染料或孚尔根 试剂染色。
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染色体的形态示意图(有丝分裂中期)
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人类染色体的编号(pp12-13)
1.按染色体的长度进 行排列(分组)；
2.按长臂长度进行与 着丝点位置排列(M， SM，ST，T)；
3.按随体的有无与大 小(通常将带随体的染 色体排在最前面)。
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五、原核细胞的基本结构
主要从原核细胞与真核细胞的区别上来认识原核细胞。 最根本的区别在于细胞核结构上：原核细胞只有核物质，没有核
膜和核仁，没有真正的细胞核结构； 其它区别包括：
细胞大小； 染色体结构； 细胞质内细胞器; 等多个方面。
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第二节 染色体
染色体是所有生物细胞都具有的结构。
在细胞分裂后期染色体呈“L” 形。
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3. 近端着丝点染色体
近端着丝点染色体(ST, sub-telocentric chromosome)的着丝点接近 染色体的一端，染色体两臂 长度相差很大。
细胞分裂后端着丝点染色体
端着丝点染色体(T, telocentric chromosome)的着丝点位于染色体 的一端，因而染色体只有一条臂， 细胞分裂后期呈棒状。
各物种染色体都具有特定的数目与形 态特征。
而且同一物种内的各染色体间往往也 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。
通常是采用染色 体染色效果好， 但细胞质着色少 的碱性染料、酸 性染料或孚尔根 试剂染色。
医学遗传学课件第二章遗传的细胞学基础
内10nm 组蛋白
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。
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。
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狭义定义
遗传(heredity)：指生物亲代与子代之间，以及子代 和子代个体之间的相似性 变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在 子代和子代个体之间的差异 广义定义 遗传：同种个体之间的相似性
变异：同种个体之间的差异
Heredity，inheritance 遗传
The genetic transmission of characteristics from parents to offspring.
第二节 遗传学的发展简史
一 、古代遗传学知识的积累
二、近代遗传学的奠基
三、遗传学的建立和发展
四、分子遗传学(molecular genetics)
一、古代遗传学知识的积累
18世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。 人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗
传和变异的认识以及对遗传本质的探索和猜测。
源于法语、拉丁语“heredite”，意为“继承，遗产”。
生物性状世代传递的现象－－子代与亲代相似。 生物按照亲代所经历的同一发育途径和方式，摄 取环境中的物质建造自己，产生与亲代相似的复本的 一种自身繁殖过程。
variation 变异
Marked difference or deviation from the normal or recognized form, function, or structure. 生物性状在世代传递过程中出现差异的现象 －－子代与亲代不完全相同。
Darwin理论的primary gap：
不知道变异（variation）和遗传（inheritance）的本质和基础是 什么。有利的变异是如何来的？又是如何传下去的？面对质疑和 批评，1868年他又出版了第二本书Variations in (of) Animals and Plants Under Domestication，试图对可遗传性的变异如何随时间 的流逝而形成提供更准确的解释。
遗传(heredity)：指生物亲代与子代之间，以及子代 和子代个体之间的相似性 变异(variation)：指生物在亲代与子代之间，以及在 子代和子代个体之间的差异 广义定义 遗传：同种个体之间的相似性
变异：同种个体之间的差异
Heredity，inheritance 遗传
The genetic transmission of characteristics from parents to offspring.
第二节 遗传学的发展简史
一 、古代遗传学知识的积累
二、近代遗传学的奠基
三、遗传学的建立和发展
四、分子遗传学(molecular genetics)
一、古代遗传学知识的积累
18世纪中叶以前，遗传学基本上属于萌芽时期。 人类在利用和改造生物的过程中，逐渐积累对生物遗
传和变异的认识以及对遗传本质的探索和猜测。
源于法语、拉丁语“heredite”，意为“继承，遗产”。
生物性状世代传递的现象－－子代与亲代相似。 生物按照亲代所经历的同一发育途径和方式，摄 取环境中的物质建造自己，产生与亲代相似的复本的 一种自身繁殖过程。
variation 变异
Marked difference or deviation from the normal or recognized form, function, or structure. 生物性状在世代传递过程中出现差异的现象 －－子代与亲代不完全相同。
Darwin理论的primary gap：
不知道变异（variation）和遗传（inheritance）的本质和基础是 什么。有利的变异是如何来的？又是如何传下去的？面对质疑和 批评，1868年他又出版了第二本书Variations in (of) Animals and Plants Under Domestication，试图对可遗传性的变异如何随时间 的流逝而形成提供更准确的解释。
遗传学2 第二章 遗传的细胞学基础
1、常染色质
1) 是构成染色体的主要成分，多位 于细胞核的中央或深入到核仁内； 2) 螺旋化程度较低，呈松散状态， 染色较浅；
2、异染色质
1) 位于细胞核的边缘 , 还有一 些存在于核仁的边缘； 2)折叠盘曲度较高分散度很小 , 染色较深；
3)转录活跃；
4)在S期早、中期复制； 5) 存在于染色体的两臂，主要由单 一序列和中度重复序列DNA构成。
没有转录活性；
常见于着丝粒、端粒、随体等。
在整个细胞周期中，始终处于凝 集状态的染色质，在染色体上的 位置较恒定。
哪些因素控制了异染色质的形成？
1、序列特征 （satellite DNA等简单重复序列更加容易折叠） 2、表观修饰 （一些表观遗传修饰能够促进和维持异染色质的状态） 3、相关调控因子 （与DNA或组蛋白结合参与异染色质的形成和维持）
2、兼性异染色质
稳定；
一般为高度重复的 DNA 序列；
可逆； 只在一定的细胞类型和一定的 发育阶段才凝缩状态而失去功 能。 如：女性的两条X染色体，在 胚胎发育到16~18天后，其中 一条X染色体发生异固缩。
起源于常染色质，具有常染色质的全部 特点和功能，可存在于染色体的任何部 位，其复制时间、染色特点与常染色质 相同，在一些组织中不表现异固缩现象 (象常染色质一样正常表达)，而在其它 组织中表现异固缩现象(完全不表达)， 一旦发生这种转变就获得了异染色质的 属性：发生异固缩，迟复制，基因失活 等。
同源染色体(homologous chromosome)
体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染 色体。两条同源染色体分别来自生物的双亲。
非同源染色体(non-homologous chromosome)
形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源染 色体
遗传的细胞学基础 PPT课件 人教课标版
•
5、付出努力却没能实现的梦想，爱了很久却没能在一起的人，活得用力却平淡寂寞的青春，遗憾是每一次小的挫折，它磨去最初柔软的心智、让我们懂得累积时间的力量；那些孤独沉寂的时光，让我们学会守候内心的平和与坚定。那些脆弱的不完美，都会在努力和坚持下，改变模样。
•
11、失败不可怕，可怕的是从来没有努力过，还怡然自得地安慰自己，连一点点的懊悔都被麻木所掩盖下去。不能怕，没什么比自己背叛自己更可怕。
减数分裂和受精作用的意义
1、通过减数分裂，使配子中染色体数目减少了一半，经过 受精作用产生的合子，有恢复了亲代的染色体数目。因此， 减数分裂和受精作用对于维持不同种生物染色体数目的恒 定，以及生物遗传性状的相对稳定都具有重要意义。
减数分裂和受精作用的意义
2、减数分裂为生物的变异提供了可能性。生物体在减数 分裂过程中，同源染色体彼此分离时，非同源染色体随机 组合，这样就会形成多种组合的配子类型，从而使生物的 后代具有产生大量变异的可能。
•
15、所有的辉煌和伟大，一定伴随着挫折和跌倒；所有的风光背后，一定都是一串串揉和着泪水和汗水的脚印。
动物精子的形成过程
减数第一次分裂
四分体
精原细胞
初级精母细胞
减数第二次分裂
同源染色体：是指分别来自父方和母方，形 状和大小一般都相同的两条染色体。
联会：同源染色体的两两配对现象叫做联会。
四分体：在染色体发生联会后，每对同源染 色体实际上含有４条染色单体，叫做四分体。
次级精母细胞
精细胞 精子
精原细胞
编
同源已分数减半，应是减数 第二 次。
顺
如果同源无变化，应是有丝分裂期；
染色体排赤道板，有丝分裂正中期；
口
单体分离数加倍，有丝分裂在后 期；
遗传学第二章遗传的细胞学基础ppt课件
质的RNA聚集而成，还可能存在
类脂和少量的DNA。
•
○功能：主要的遗传物质
所在地，所以承担主要的遗传功
能。
第二章 遗传的细胞学基础
细胞、动物与植物之比较
细胞壁 细胞膜 鞭毛 内质网 微丝 中心体 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 染色体 核糖体 溶酶体 过氧化物酶体 液泡
细菌 有（蛋白聚糖）
有 有的有
(4) 某些次缢痕具有组 成核仁的特殊功能。
第二章 遗传的细胞学基础
甘肃农业大学动物科技学院
• 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。
第二章 遗传的细胞学基础
二、染色体的组成及结构
（一）染色质的化学组成
➢染色质=蛋白质+DNA ➢组蛋白: H1 2H2A 2H2B 2H3 2H4
第二章 遗传的细胞学基础
5.类别 各生物的染色体不仅形态结构相对稳定，而且其数目
成对。 * 同源染色体:形态和结构相同的一对染色体； * 异源染色体:这一对染色体与另一对形态结构不同的
染色体，互称为异源染色体。
第二章 遗传的细胞学基础
6.染色体组型分析（核型分析） 根据染色体长度、着丝点位置、长短臂比、随体有无
•
细胞核拉长，缢裂成两部分，接着胞质分裂→2个子细胞，看不到
纺锺丝。细菌等原核生物、高等植物一些专化组织或病变组织中发生。
•
如：小麦茎节基部和蕃茄叶腋发生新枝处，以及一些肿瘤和愈伤
细胞发生无丝分裂；近年也观察到植物的正常组织也常发生无丝分裂，植物
薄壁组织细胞、木质部细胞、绒毡层细胞和胚乳细胞等，动物胚的胎膜、填
等特点进行分类和编号。这种对生物细胞核内全部染色体 的形态特征所进行的分析，称为染色体组型分析。
动物遗传育种学 ppt课件
25
微生物遗传和生化遗传时期 （1941—1960）
• 1941 Beadle和 Totum 提出一基因一酶学说 • 1944 Avery 确定遗传物质为DNA • 1951 McClintock B. 发现跳跃基因或称转座 • 1953 Watson和 Crick建立双螺旋模型 • 1958 Kornberg 发现 DNA合成酶 • 在此期遗传的基本单位是顺反子（Cis—trons）
• 2, 第一章 绪论（2） • 2, 第二章 遗传的细胞学基础（2） • 3, 第三章 孟德尔遗传规律及其发展（4） • 4, 第四章 连锁遗传规律（4） • 5, 第五章 非孟德尔遗传 （4） • 6, 第六章 遗传的分子生物学基础 （4） • 7, 第七章 遗传信息的传递 （4） • 8, 第八章 遗传信息的改变 （4） • 9, 第九章 群体遗传学基础 （4） • 10, 第十章 数量遗传学基础 （4） • 11, 串讲
• 是研究各种生物的遗传信息传递及 遗传信息如何决定各种生物学性状 发育的科学。
9
遗传、变异与进化
• 遗传（Heredity):
• 生物亲代繁殖与其相似的后代的现象。 • 普遍性 稳定性
• 变异（Variation)
• 后代个体发生了变化，与其亲代不相同的方面。 • 普遍性 绝对性
• 可遗传的变异 • 不可遗传的变异
• 杂合子后代体细胞内具有成双的 遗传因子(Aa)
• 等位的遗传因子独立分离
• 非等位遗传因子间自由组合地分配到配子中
20
否定了 奠定了 提出了
Hypothesis of the Pangenesis Theory of particulate inheritance Law of segregation Law of independent assortment
微生物遗传和生化遗传时期 （1941—1960）
• 1941 Beadle和 Totum 提出一基因一酶学说 • 1944 Avery 确定遗传物质为DNA • 1951 McClintock B. 发现跳跃基因或称转座 • 1953 Watson和 Crick建立双螺旋模型 • 1958 Kornberg 发现 DNA合成酶 • 在此期遗传的基本单位是顺反子（Cis—trons）
• 2, 第一章 绪论（2） • 2, 第二章 遗传的细胞学基础（2） • 3, 第三章 孟德尔遗传规律及其发展（4） • 4, 第四章 连锁遗传规律（4） • 5, 第五章 非孟德尔遗传 （4） • 6, 第六章 遗传的分子生物学基础 （4） • 7, 第七章 遗传信息的传递 （4） • 8, 第八章 遗传信息的改变 （4） • 9, 第九章 群体遗传学基础 （4） • 10, 第十章 数量遗传学基础 （4） • 11, 串讲
• 是研究各种生物的遗传信息传递及 遗传信息如何决定各种生物学性状 发育的科学。
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遗传、变异与进化
• 遗传（Heredity):
• 生物亲代繁殖与其相似的后代的现象。 • 普遍性 稳定性
• 变异（Variation)
• 后代个体发生了变化，与其亲代不相同的方面。 • 普遍性 绝对性
• 可遗传的变异 • 不可遗传的变异
• 杂合子后代体细胞内具有成双的 遗传因子(Aa)
• 等位的遗传因子独立分离
• 非等位遗传因子间自由组合地分配到配子中
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否定了 奠定了 提出了
Hypothesis of the Pangenesis Theory of particulate inheritance Law of segregation Law of independent assortment
动物医学-动物遗传学第二章《遗传的细胞学基础》课件
鸭（Anao platyrhyrcha） 80
鸡（Gallus domesticas） 78
小(白)鼠（Mus musculus）40
大家鼠（Rattus norvegicus）42
豚鼠（Cavia cobaya） 64
兔（Oryctolagus cuniculus） 44
研究小组在2004年２月１日的《Lacent 》(柳叶刀) 杂志 上报告说，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（即最短的25％ ）死于传染病的几率比那些端粒较长的人高８倍多。
染色体——形态
姐妹染色单体（sister chromatid) 次缢痕 着丝粒（centromere)
核浆 (nuclear sap) 核仁 (nucleolus)
染色质chromatin (染色体chromosome)
细胞核
核膜
核仁
三、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
（一）细胞质遗传体系
1. 线粒体（mitochondria）
1963年，M. Nass & S Nass 在鸡胚肝细 胞线粒体中发现了DNA和RNA
3. 端粒(telomere)
是染色体端部一种膨大的特殊结构。由富含G的 短串联重复序列组成，无明确的形态特征，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 体遗传上的独立性，无端粒的染色体常与其它无 端粒染色体连接起来，造成后期染色体缺失或重复。
端粒与衰老有关
染色质丝示意与电镜图
（2）螺线管(solenoid) （二级结构）
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p q
1、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、次缢痕（Secondary Constriction）、核仁组织 区（Nucleolar organizing regions，NORs） 和随体（Satellite）
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
核仁组织者：细胞周期中形成核仁的染色质的 特定部位
第二节 染色体
一、染色体的形态、结构和数目
（一）染色体的形态特征 着丝粒、染色体臂、次缢痕、随体、端粒
（二）染色体的结构 四级结构模型 （三） 染色体的数目和大小
细胞器（organelle)包括：线粒体 (mitochondria)、质体(plastid)、内质 网(endoplasmic reticulum)、高尔基体 (Golgi body)、核糖体(ribosome)、中 心体(central body)、溶酶体(lysosome) 和液泡(vacuole)
很少或没有重复序列 转录和翻译可同时进行 无
无独立的内膜系统 无 基因由供体向受体单项传递 无丝分裂
真核细胞 一般较大（10～100μm） 有核膜和核仁，形成了核结构
量多，遗传信息载体形成染色体或 染色体结构，DNA与蛋白质结合 有重复序列 核内转录，细胞质内翻译 有线粒体、叶绿体、质体、内质网 等 有，较复杂 有 通过两性配子核融合 有丝分裂为主
长臂
Байду номын сангаас
着丝粒 短臂 次缢痕 随体
（一）染色体形态
在有些中期染色体的长、短臂上可见凹陷缩窄区， 称为次缢痕（secondary constriction）； 人类近端着丝粒染色体的短臂末端可见球状结构， 称为随体（satellite）。随体柄部为缩窄的次 缢痕，与核仁形成有关，称核仁形成区。
长臂
着丝粒 短臂 次缢痕 随体
染色体：是染色质在细胞分裂中期的特殊 形态，二者在本质上没有什么区别。
（二）细胞核遗传体系
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。
（二）细胞核遗传体系
二、染色体核型和核型分析
染色体核型和核型分析和染色体显带技术
一、染色体的形态、结构和数目
（一）染色体形态
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）。
第 二章 遗传的细胞学基础
本章重点内容
基本概念 染色体的结构 有丝分裂的特点和意义 减数分裂的特点和意义 动物精子和卵子的形成
第一节 真核细胞遗传物质的分布
一、细胞的一般结构 原核细胞(prokaryotic cell) 真核细胞(eukaryotic cell)
大肠杆菌
霍乱菌
淋病球菌
肉毒梭菌
细胞线粒体中发现了DNA和RNA）
2. 叶绿体（chloroplast） （1962年 Ris & Plant 在衣藻叶绿体中发
现DNA）
（一）细胞质遗传体系
线粒体 – DNA、RNA(mRNA、tRNA、rRNA)、 核糖体、氨基酸活化酶。 – 具有自我繁殖所必需的基本成分和独 立进行转录和翻译的功能。 – 半自主性的细胞器
3、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，只是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 就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。
（三）细胞核（nucleus）
由核膜和核液组成，核液中含有核仁和染 色质。
核被膜（外核膜，内核膜）、 核纤层、 核孔复合体、 染色质（体）、 核仁、 核基质。
三、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
（一）细胞质遗传体系
1. 线粒体（mitochondria） （1963年，M. Nass & S Nass 在鸡胚肝
二、真核细胞的结构
（一）细胞膜（plasma membrane或 （cell 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。
（二）细胞质（cytoplasm）
细胞质是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。
次缢痕位于染色体短臂 ，含有rDNA基因，能合 成RNA。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能。
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。
叶绿体 – 半自主性的细胞器
内质网、核糖体、高尔基体、中心体
（二）细胞核遗传体系
核膜（nuclear membrane） 染色质 (chromatin) /染色体（Chromosome） 核仁 (nucleolus) 核基质 (nuclear matrix)
（二）细胞核遗传体系
染色质：是指间期细胞核内由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。
钟型虫
红细胞
第一节 真核细胞遗传物质的分布
一、细胞的一般结构
原核细胞 (prokaryotic cell) 的结构
真核细胞(eukaryotic cell)的结构
动物细胞
植物细胞
特点 大小 细胞核
遗传信息
DNA序列 遗传信息表达
细胞器
内膜系统 细胞骨架 性系统 细胞增殖
原核细胞 一般很小（1～10μm） 无核膜和核仁，没有形成核 结构 量少，遗传信息载体DNA不 与或很少与蛋白质结合