染色体学说
第三章 遗传的染色体学说

有丝分裂与减数分裂的区别
有丝分裂
分裂细胞类型 体细胞
减数分裂
原始生殖细胞(孢母细胞)
细胞分裂次数
子细胞数目 染色体数目变化 DNA分子数变化 染色单体数目变 化 同源染色体行为 可能发生的变异 意义
复制一次分裂一次
2 2n→2n 2n→4n→2n 0→4n→0
不联会、无四分体形成 基因突变和染色体变异
一套染色体(n)。
核型分析(analysis of karyotype)
把生物细胞核内全部染色体的形态特征(染色体长度、着丝点位置、 长短臂比、随体有无等)所进行的分析,也称为染色体组型分析 (genome analysis) 。
例如,人类的染色体有23对(2n = 46),其中22对为常染色体,另一 对为性染色体。 人类的染色体组型分析,对于鉴定和确诊染色体疾病具有重要 的作用。
(2)高等植物的受精
授粉 pollination:成熟的花粉粒落到柱头上并 开始萌发的过程。 自花授粉 异花授粉(风媒、虫媒) 常异花授粉 受精 fertilization:雌雄配子融合成为合子的过 程。
被子植物的双受精
1898年俄国科学家纳瓦兴发现了被子植物的双受精现象 double fertilization。
着丝粒
后期(anaphase)
4、末期(telophase)
在核的四周核膜重新形成,染色体又变为均匀的 染色质,核仁又重新出现,又形成了间期核。细胞质被 新的细胞膜分隔为两部分,结果产生了两个子细胞。
末期(telophase)
早前期
晚前期
中期
间期
末期
晚后期
遗传的染色体学说PPT课件
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解析 孟德尔的豌豆杂交实验为假说—演绎法;萨 顿提出假说“基因在染色体上”为类比推理的方 法;而摩尔根进行果蝇杂交实验也是假说—演绎 法。 答案 C
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考点二 染色体组型、性染色体和性别决定
1.染色体组型(染色体核型)的理解 (1)概念:将某种生物体细胞内的全部染色 体,按大小和形态特征进行配对、分组和排列所 构成的图像。 (2)步骤:显微摄影→测量→剪贴→配对、分 组和排列→图像。 (3)用途:根据种的特异性来判断生物的亲缘 关系和遗传病的诊断。
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三、染色体组型
染色体组型又称 染色体核型 ,是指将某种生物体 细胞中的全部染色体,按 大小和形态特征 进行 配对、分组和 排列所构成的图像。
四、性染色体和性别决定
1 . 染 色 体 分 类 : 一 类 是 性染色体 , 另 一 类 是 常染色体 。
2.性别决定的主要类型: XY 型和 ZW 型。
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3.方法:类比推理法,即借助已知的事实及事物间 的联系推理得出假说。染色体上呈线性排列。每种生物的体细胞含 有一定数目的染色体,DNA主要存在于细胞核内, 少量存在于线粒体、叶绿体中。前者DNA位于染色 体上,复制前每条染色体有1个DNA分子,复制后每 条染色体有2个DNA分子,而后者DNA是裸露的。每 个DNA分子上含有许多基因,基因在染色体上呈线 性排列。
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练一练 某种遗传病的遗传系谱如图所示。该病受一对基因 控制,设显性基因为A,隐性基因为a。请分析回答: (阴影为患者)
(1)该遗传病的致病基因位于常 染色体上 显性遗 传。 (2)Ⅰ2和Ⅱ4的基因型分别是aa和Aa 。 (3)Ⅱ4和Ⅱ5再生一个患病男孩的概率是3/8 。
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构建知识网络
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高频考点突破
第三章遗传的染色体学说课件
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染色质和染色体是真核生物遗传物质存在的 两种不同形态,两者不存在成分上的差异, 仅反映它们处于细胞分裂周期的不同时期的 两种状态
1、染色体一般形态结构
分裂期出现,复制在间期,所以每条染色体含并列的两条染色单 体——姐妹染色单体。
初级缢痕:染色体一定部位、向内凹陷、着色 较浅且狭窄的部位叫初级缢痕;将染色体分两 部分,染色体的长、短臂。 着丝粒:在初级缢痕处把两条姐妹染色单体连 一起的颗粒状的结构,其位置固定。
后期
①着丝点一分为二, 姐妹染色单体分开, 成为两条染色体。
纺锤丝牵引着子染 色体分别向细胞的 两极移动。这时细 胞核内的全部染色
并分别向两极移动
体就平均分配到了
细胞两极
染色体特点:染色单体消失,染色体数目加倍。
末期
①染色体变成染 色质,纺锤体消 失。②核膜、核仁 重现
③在赤道板位置 出现细胞板,并 扩展成分隔两个 子细胞的细胞壁
(2) 中期I:
各个双价体排列在赤道面上,两个同源染色 体上的着丝粒逐渐远离,双价体开始分离, 但仍有交叉联系着
(3) 后期I:
双价体中的两条同源染色体分开,分别向两 极移动,每一染色体有两个染色单体,在着 丝粒区相连(相当于有丝分裂前期的一条染色 体)。这样,每一极得到n条染色体,即在后 期I时染色体数目减半。双价体中哪一条染色 体移向哪一极是完全随机的
(6) 前期II、中期II、后期II和末期II
前期II、中期II、后期II和末期II的情况和有丝 分裂过程完全一样,也是每一染色体具有两 条染色单体,所不同的是染色体在第一次分 裂过程中已经减数,只有n个染色体了
减数分裂的遗传学意义
(一) 减数分裂是有性生殖生物产生性细胞 所进行的细胞分裂方式;而两性性细胞受精结 合(细胞融合)产生的合子是后代个体的起始点
染色体学说
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1.判断基因位于细胞质中还是细胞核中 正交与反交
2.判断基因位于常染色体上还是位于X染色体上
隐性的纯合雌性×显性的纯合雄性 3.判断基因位于XY的同源区段还是仅位于X染色体上 隐性的纯合雌性×显性的纯合雄性 4.判断基因位于常染色体上还是位于XY的同源区段
隐性纯合雌性与显性的纯合雄性杂交获得的F1全表 现为显性性状,再选子代中的雌雄个体杂交获得F2,观 察F2表现型情况。
如果子代雌蝇全为灰身性状,雄蝇全为黑身 性状,则A、a基因位于X染色体上
实验设计:
第一步,用纯种的灰身雌果蝇与纯种黑身 雄果蝇交配,得 F1 。 第二步,将子一代的雌雄果蝇相互交配, 得到 F2 ,观察 F2 的性状情况。
实验结果:
子代果蝇全为灰身性状,让F1雌雄果蝇相互交 配,观察F2的表现型:
基因定位:XY同源区段还是伴X染色体
实验设计:
隐性的纯合雌性×显性的纯合雄性
结果预测及结论:
A、若子代中雌性全表现为显性性状,雄性全 表现为隐性性状,则基因位于X染色体上。
♀XaXa ×♂XAY XAXa 、XaY
B、若子代中的雌雄个体全表现为显性性状, 则基因位于XY的同源区段。
♀XaXa ×♂XAYA XAXa 、XaYA
X染色体 果蝇的染色体组型
例3、科学家研究果蝇时发现,灰身基因(A) 对黑身基因(a)为完全显性。若实验室有未交配 过的纯合的灰身与黑身雌雄果蝇(所有雌雄果蝇均 能够正常繁殖存活)。(若这对等位基因存在于X、 Y染色体上的同源区段,则灰身雄果蝇表示为XAYA、 XAYa、XaYA,若仅位于X染色体上,则只能表示为 XAY。)请设计杂交实验判断基因位于X、Y染色体上 的同源区段还是仅位于X染色体上(写出杂交实验 的遗传图解并简要说明推断过程 )。
遗传的染色体学说
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遗传的染色体学说介绍遗传的染色体学说是基因遗传学的基础理论之一。
该理论认为,遗传信息通过染色体传递给后代,决定了个体的遗传特征和性状。
本文将深入探讨遗传的染色体学说,从染色体的发现、结构与功能、遗传物质的定位等多个方面进行分析。
染色体的发现与研究遗传学与染色体学的关系遗传学是研究遗传现象及遗传规律的科学,而染色体学则是研究染色体的结构、功能和遗传规律的分支学科。
遗传学与染色体学密切相关,染色体学的建立对于遗传学的发展起到了重要推动作用。
染色体的发现染色体的发现可以追溯到19世纪。
1838年,德国细胞学家沙万在肝藻(Aphanocapsa)细胞中首次观察到纤细的结构,被后来的科学家称之为染色体。
随后,另一名德国细胞学家弗莱明在观察动植物细胞时,进一步确认了染色体的存在。
染色体的结构与功能染色体的结构对于大多数生物来说,染色体是由DNA和蛋白质组成的复合物。
在非分裂细胞中,染色质是染色体主要的可见部分。
染色质是由DNA、组蛋白和其他蛋白质组成的复合结构,呈现出一种线状的、纺锤状的或环状的形式。
染色体的功能染色体担负着许多重要的功能,包括: 1. 遗传信息的存储和传递:染色体承载了个体的所有遗传信息,并能通过有丝分裂和减数分裂传递给后代。
2. 基因的表达和调控:染色体上的基因通过转录和翻译等过程表达出来,决定了个体的性状和特征。
3. 遗传多样性的产生:染色体在有丝分裂和减数分裂过程中的交换、断裂和重新组合等事件,导致了个体之间的遗传多样性。
遗传物质的定位DNA的发现与结构DNA(脱氧核糖核酸)被认为是遗传物质。
20世纪初,摩尔根等科学家通过实验证明了遗传物质位于染色体中,并由DNA组成。
1953年,沃森和克里克提出了DNA 的双螺旋结构模型,即著名的DNA双螺旋结构。
基因与DNA的关系基因是决定个体性状的基本单位,而DNA则是基因存在的物质基础。
每个基因都包含在染色体上的特定位置,称为基因座。
而基因座上的DNA序列则决定了基因的信息。
萨顿的染色体学说
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萨顿的染色体学说萨顿的染色体学说是遗传学领域中的一个经典理论,它是由美国植物学家埃德温·萨顿(Edwin B. Wilson)和托马斯·摩尔·亨特(Thomas Hunt Morgan)在1910年左右提出的。
这一学说探讨了基因位于染色体上的位置以及遗传信息传递的方式,对我们理解遗传学和发展历史方面的知识具有深远的影响。
萨顿的染色体学说的主要观点是:“遗传单元(基因)的位置在染色体上是固定和不可分割的,遗传信息的传递也是通过染色体而实现的。
”这个理论最早是由萨顿提出的,但是得到了亨特的进一步发展和加强。
在当时的遗传学领域中,人们普遍认为基因是不可懈的单位,不可分解的基本原料,每个基因控制着单一的性状或表现型。
而萨顿和亨特发现,基因其实是可以切割的,它们的性状可以互相影响,甚至是相互依赖的。
他们认为,比起基因,染色体在遗传学中的作用更为重要。
染色体是一条条具有独立性的线状结构,拥有着不同的基因。
每个染色体都由DNA和蛋白质组成,它们密切关联,共同决定了生物的形态和功能。
在萨顿的染色体学说中,基因位于染色体上的位置是核心内容之一。
这有助于我们理解遗传信息在染色体上的编码和传递方式。
萨顿认为,同一染色体上的基因总是在一起传递的,即便两个基因的特征完全不同,它们也不能分开。
基因的位置对于它的表达有着非常重要的影响,因为它决定了基因相互作用的方式和表达的路径。
这些特点使得染色体在遗传学研究中扮演了至关重要的角色。
萨顿的染色体学说不仅揭示了基因在染色体上的位置,还研究了基因之间的相互作用和影响。
他们发现,遗传信息的传递不仅仅是简单的单向线性过程,而是一个复杂的动态系统。
基因之间的相互作用和影响有时候会产生新的表现型,即所谓的“复合性别特征”。
这种复杂的遗传机制使得学者们能够更加深入地了解遗传现象,对于相关疾病的研究也具有重要的价值。
总之,萨顿的染色体学说是一项重要的遗传理论,它对我们理解遗传学领域的历史和现状都具有重要的启示作用。
遗传的染色体学说
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对细胞分裂和发育的研究
细胞分裂过程中的染色体行为
染色体学说对细胞分裂过程中染色体的行为进行了详细的描述,包括染色体的复制、分离和重组等过 程。这些过程对于理解细胞分裂的机制以及发育过程中基因组的重排和变化具有重要意义。
细胞分化与染色体的关联
染色体学说揭示了细胞分化过程中染色体的关联和变化。这有助于理解细胞如何从原始的胚胎细胞分 化成具有特定功能的成熟细胞,以及这些过程中染色体的作用和变化。
孟德尔遗传定律的发现
孟德尔的豌豆实验
孟德尔通过对豌豆进行的一系列 实验,揭示了遗传的基本规律, 包括分离定律和自由组合定律。
孟德尔定律的贡献
孟德尔的定律为理解遗传物质的 传递和分布提供了基础们发现了染色体的存在,它们承载了遗传信息。
染色体与遗传
课堂讨论总结
通过课堂讨论,我们深入探讨了遗传 的染色体学说的基本概念和原理,理 解了基因与性状之间的关系,以及基 因在世代传递中的规律。
学生们积极发言,对一些经典案例进 行了深入剖析,加深了对遗传学基础 知识的理解。
下节课预告与预习内容
• 下节课我们将进一步探讨细胞分裂过程中染色体的行为和变化, 以及DNA复制和转录的相关内容。请大家提前预习相关的基础 知识,为课堂学习做好准备。
染色体上的基因定位:染色体上定位的基因可以影响个 体的表型和特征,如人类的基因定位可以解释不同的遗 传特征和疾病易感性。
染色体数目异常:如唐氏综合征是由染色体数目异常引 起的,患者多了一条21号染色体,导致智力低下、面 部畸形等症状。
染色体多态性:一些染色体的微小差异,如X染色体的 长短臂比例、Y染色体的有无等,可能会影响个体的表 型和特征。
THANKS
[ 感谢观看 ]
略,为患者提供更有效的治疗方法。
二章遗传的染色体学说
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始
中
双
后
浓
末
• 端粒(telomeres) • 联会复合体(synaptonemal complex, SC) • SC组型(Karyotype) • 二价体(bivalent)或四联体(tetrad) • 单价体(univalent)或二联体(dyad) • 染色单体(chromatids) • 交叉( chiasma (单),chiasmata (复),) • 交换(crossovers)
2n 2n 精原细胞 2n 2n 卵原细胞
2n 初级精母细胞 2n 初级卵母细胞
n
n次级精母 n n 第一极体
n n n n n nn n
第二极体
第三节 基因和染色体的关系
遗传的染色体学说
• 1902 W. Sutton (美) &
•
T. Boveri(德)
基因和染色体行为的平行性
基因
染色体
配对 A a A
• 端部着丝粒染色体 (telocentric chromosome , t ) 7.0~∞
• 亚端着丝粒染色体 (subtelocentric chromosome , st ) 3.0~7.0
• 随体染色体 (satellite chromosome , Sat)
染色体类型图
M m sm st t t T Sat
常 染 色 质
异 染 色 质
间 期 染 色 淡
染 色 深
中 期 染 色 深
染 色 淡
染 色 体 大 部 分 区 域
着 丝 粒 附 近
含 基 因
不 含 基 因
复 制 早 , 可 转 录
复 制 迟 , 不 转 录
收 缩 程 度 大
第2章 遗传的染色体学说
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第二章遗传的染色体学说课前提问对染色体的认识◆1.染色质染色质:在间期细胞核内由DNA 、组蛋白、非组蛋白和少量RNA 组成的,易被碱性染料着色的物质。
常染色质:染色浅,分散而伸展。
异染色质:染色深,折叠压缩程度高组成型异染色质兼性异染色质一.染色质与染色体第一节染色体形态及组成2.染色质基本结构单位:核小体核小体166bp DNA组蛋白八聚体(H2A 、H2B 、H3、H4)×22.1染色体染色体组成: 着丝粒、长臂、短臂,以及端粒;次溢痕,随体;随体:是识别特定染色体的重要标志;次缢痕:次缢痕具有组成核仁的特殊功能;端粒:染色体臂末端特化而成,对碱性染料着色深,维持染色体的完整性和稳定性.染色体:染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折叠、凝缩、精巧包装而形成的具有固定形态结构的遗传物质的存在形式。
3.染色体形态端粒异染色质着丝粒常染色质姐妹染色单体短臂长臂染色体的一般结构:着丝粒(主缢痕)、染色体臂(短臂,长臂)、端粒;(peptite arm)2.1 染色体着丝粒:位置恒定,着丝粒的位置决定染色体的形态特征中着丝粒近中着丝粒近端着丝粒端着丝粒中着丝粒染色体近中着丝粒染色体端着丝粒染色体近端着丝粒染色体名称臂比(长/短)符号分裂后期形态中间着丝粒染色体 1.01-1.7m V近中间着丝粒染色体 1.71-3.0smL近端着丝粒染色体 3.0-7.0st l正中着丝粒染色体 1.0M V4.染色体数目:每一种生物的染色体数是恒定的。
在体细胞中成对存在,以2n 表示;在性(生殖)细胞中成单存在,以n 表示长白山瓶尔小草多数高等动植物是二倍体(用2n 来表示)水稻24条(2n )大豆40条(2n )烟草48条(2n )普通小麦42条(2n )蚕豆12条(2n )陆地棉52条(2n )大麦14条(2n )豌豆14条(2n )茶树30条(2n )高粱20条(2n )马铃薯48条(2n )人46条(2n )玉米20条(2n )甘薯90条(2n )拟南芥10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= 400~600(n ), 如瓶尔小草从D N A 到染色体G1期:有丝分裂完成到DNA 复制前的间隙。
遗传的染色体学说讲义课件
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2、粗线期非姊妹染色单体间交换; 后期 I 非同源染色体随机分离 变异、生物进化
第三节 染色体周史
一、配子形成和受精
高等动植物雌雄配子的形成
高等动物 高等植物 减数分裂 减数分裂+有丝分裂
受精
雄配子+雌配子 → 合子 精核(n)+卵细胞(n) →胚 (2n) 双受精
图 2-3 高等动物雌雄配子形成过程
图2-8
两对同源染色体及其载荷遗传因子的独立分配示意图
习
题
1、玉米孢子体细胞中有10对染色体 (2n=20),请写出下列各种组织细胞中的 染色体数目:根尖、胚、营养核、胚囊、 胚乳、反足细胞、卵细胞。 根尖20、胚20、营养核10、胚囊80、胚乳30、 反足细胞10、卵细胞10
2、用基因型Aabb的玉米花粉给基因型AaBb 的玉米雌花授粉,你预期下一代胚乳的基 因型是什么类型,比例如何? 8种基因型,比例相等 AAABBb AAaBBb AAAbbb AAabbb aaABBb aaaBBb aaAbbb aaabbb
非同源染色体: 形态、结构和功能不同
二、染色体数目
染色体数目相对稳定 A染色体:正常的染色体 B染色体:额外染色体, 也称超数染色体(supernumber chromosome) 或附染色体(accessary chromosome)
三、染色体组型和组型分析
染色体组型或核型(karyotype):
一、有丝分裂(mitosis)
染色体复制一次;细胞分裂一次
间期:G1 S G2 细胞周期 分裂期 M:前期 中期 后期 末期
有丝分裂过程
1、极早前期 2、早前期 3、中前期 4、晚前期 5、中期 6、后期 7、早末期 8、中末期 9、晚末期
染色体学说
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染色体学说
注释:孟德尔遗传的染色体学说认为,染色体作为遗传信息的载体,为核遗传的物质基础。
基因分配的规律性,可从细胞至细胞,亦可从世代至世代,和伴随而来的遗传重组,均取决于核分裂过程中染色体的特征性行为。
中文名
染色体学说
外文名
Chromosome theory
学科分类
生物
注释
为核遗传的物质基础
特征
取决于核分裂过程中染色体
提出者
萨顿
中文名称:染色体学说
学科分类:生物
基因分配的规律性,可从细胞至细胞,亦可从世代至世代,和伴随而来的遗传重组,均取决于核分裂过程中染色体的特征性行为。
染色体学说的明确概念首先由萨顿(Sutton,1903)提出。
他指出孟德尔的性状分离是与减数分裂时同源染色体的分离有关联的。
染色体学说是根据孟德尔定律中基因和减数分裂中染色体的变化具有相似的行为而提出的一种学说,它认为,染色体是基因的载体,基因以线形排列在染色体上,一条染色体可以有多个基因。
进一步解释了分离定律的实质就是等位基因随减数分裂中同源染色体的分离而分离;而基因的自由组合是非等位基因随非同源染色体的自由组合而自由组合。
这样就解释了为什么在分离定律一对等位基因Aa产生了两种配子A和a,并且比例是1:1,在自由组合定律中两对等位基因如AaBb产生四种配子,比例是1:1:1:1。
《遗传的染色体学说》PPT课件
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基因与遗传信息的表达
基因表达的调控
基因表达受到多种因素的调控,包括转录因子、miRNA和表 观遗传修饰等,这些调控机制决定了特定基因在特定时间和 空间中的表达水平。
基因表达与细胞分化
基因表达的差异是细胞分化的基础,不同细胞类型通过表达 特定的基因来发挥其功能,从而形成复杂的生物体。
基因突变与遗传信息的改变
03 染色体与遗传信息的传递
DNA的复制与遗传信息的传递
DNA复制的机制
DNA复制是遗传信息传递的关键过程,通过DNA聚合酶的作用,以亲代DNA为 模板合成子代DNA,确保遗传信息的准确传递。
DNA复制的调控
DNA复制受到多种因素的调控,包括细胞周期、DNA损伤修复和基因表达等, 这些调控机制确保了DNA复制的准确性和细胞分裂的稳定性。
染色体结构与功能的关系
跨学科研究的融合
目前对染色体结构与功能的关系仍有许多 未知领域,需要进一步探索染色体的精细 结构和动态变化。
染色体学说的研究需要与其他生物学、物 理学和化学等领域进行交叉融合,以推动 遗传学和相关领域的发展。
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染色体结构异常
染色体易位
染色体倒位
如唐氏综合征,由多一 条21号染色体引起。
如猫叫综合征,由于5号 染色体部分缺失引起。
染色体片段位置的交换 ,如罗伯逊易位。
染色体局部区段的反向 排列。
染色体异常导致的遗传疾病
威廉姆斯综合征
由于7号染色体部分缺失导 致,表现为心血管和面部 特征异常。
唐氏综合征
由于21号染色体多一条导 致,表现为智力障碍和特 殊面容。
囊性纤维化
由于第7号染色体部分缺失 导致,影响肺部和消化系 统。
遗传的染色体学说提出的依据
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遗传的染色体学说提出的依据遗传的染色体学说是遗传学领域中的重要理论之一,它的提出基于一系列科学实验和研究,以下是一些主要依据:
1.核型观察:通过对细胞核的观察,科学家们发现细胞中存在着染色体。
进一步的研究表明,不同物种的细胞中染色体的数目和形状都是有规律的。
这些实验结果揭示了染色体在遗传中的重要地位。
2.配对现象:在有丝分裂过程中,染色体会出现配对现象,即每对染色体都能够精确地彼此对应。
这一现象为遗传的染色体学说提供了直接的证据,揭示了染色体在遗传中具有重要的功能。
3.减数分裂:减数分裂是生物细胞的一种特殊分裂方式,通过这种方式进行的细胞分裂能够使得染色体的数目减半。
通过对减数分裂的研究,科学家们发现了染色体在基因分离中的作用,进一步论证了遗传的染色体学说。
4.染色体突变:染色体突变是指染色体的结构或数量发生变化。
通过对染色体突变的研究,科学家们观察到了染色体异常对遗传的影响,这进一步证明了染色体在遗传中的重要地位。
遗传的染色体学说是现代遗传学的基石之一,它解释了遗传现象的本质和规律。
通过对染色体的深入研究,科学家们不仅进一步验证了这一学说,还揭示了更多有关遗传的奥秘。
遗传的染色体学说的提出凝聚了众多学者的智慧和努力,为整个遗传学领域的发展做出了重要贡献。
第三章 遗传的染色体学说
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第三章遗传的染色体学说名词:染色体真核细胞细胞分裂时期可以被碱性染料着色的一类小体。
是遗传物质的载体。
染色体组二倍体生物的配子中所包含的形态、结构和功能上彼此不同的一组染色体称为染色体组。
同源染色体是指二倍体细胞中来源相同,形态、结构和功能相似,分别来自父母一方的一对染色体。
同源染色体上分别携带着控制相对性状的等位基因。
染色体组型把某生物个体或分类群体的体细胞内有恒定特征的整套染色体按它们的相对恒定特征排列起来的图像。
减数分裂是有性生殖配子形成过程中进行的一种有丝分裂。
染色体在前减数分裂间期复制一次,而细胞连续分裂两次,第一次分裂着丝粒不分开,只是同源染色体分离,导致子细胞中染色体数目减半,因此称为减数分裂。
染色体组型分析将一个细胞的有丝分裂中期染色体用显微照片剪贴的方法,按一定系统排列起来,对其染色体数目、长度、着丝粒及副缢痕的数目、大小、位置等染色体形态特征进行分析研究。
姊妹染色单体由一条染色体经复制形成的仍由着丝粒相连的两个子染色体。
习题一、问答题原核细胞与真核细胞的遗传基础的异同点是什么?原核细胞真核细胞细胞核无膜包围,为类核核有双层膜包围染色体环状DNA分子核中有染色质或染色体。
线粒体和叶绿体中为环状DNA分子连锁群数目一个基因连锁群1个或多个连锁群染色体组成DNA裸露或结合少量蛋白质DNA同组蛋白结合,线粒体和叶绿体中的DNA裸露DNA顺序很少或没有重复顺序有重复顺序细胞分裂无丝分裂有丝分裂性系统基因由供体质受体单向传递减数分裂后形成的含同等基因组的配子融合绘有丝分裂中期典型染色体的形态结构图,并注明各部分各称。
3.简述核小体的结构和染色体的四级结构模型。
染色体的一级结构:核小体染色体二级结构:螺旋体染色体三级结构:超螺旋体染色体四级结构:中期染色体。
4.简述原核生物的细胞分裂过程。
5.什么是常染色质和异染色质?常染色质是细胞分裂间期和早前期染色质丝折叠疏松,高度伸展,染色时不易分辩,而在细胞分裂中期螺旋折叠达到最大程度,染色时着色很浓的染色质。
遗传的染色体学说
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基因(即遗传因子 是抽象的概念还是客 基因 即遗传因子)是抽象的概念还是客 即遗传因子 观存在的实体?它究竟存在哪里? 观存在的实体?它究竟存在哪里?性 质怎样? 质怎样? 基因的分离定律和自由组合定律是生物体 在前后代传递遗传物质时的传递规律, 在前后代传递遗传物质时的传递规律,而 减数分裂又是生物体在形成有性生殖细胞 时的分裂方式,这二者是否有联系? 时的分裂方式,这二者是否有联系?
(1)F1在减数分裂形成配子时等位基因表现出分离。 F1在减数分裂形成配子时等位基因表现出分离 在减数分裂形成配子时等位基因表现出分离。
等位基因位于同源染色体的相同位置上, 等位基因位于同源染色体的相同位置上, 等位分离的原因: 等位分离的原因: 减数分裂时随着同源染色体的分离而分 离。 等位基因分离的时间: 减数第一次分裂的后期。 等位基因分离的时间: 减数第一次分裂的后期。 形成含A或 基因的两种类型的 形成含 或a基因的两种类型的 等位基因分离的结果: 配子,并且比例为1∶ 。 等位基因分离的结果: 配子,并且比例为 ∶1。 F1 产生 、a两种类型的配子且 产生A、 两种类型的配子且 比例为1∶ , F2出现3∶1比例的原因 比例为 ∶1,在受精作用形成受 出现3∶1比例的原因: F2出现3∶1比例的原因: 精卵时,雌雄配子结合是随机的, 精卵时,雌雄配子结合是随机的, 所以F2出现三种基因型比例为 所以 出现三种基因型比例为 1∶2∶1,出现二种表现型比例 ∶ ∶ , 为3∶1。 ∶ 。
孟德尔对基因的存在和行为的 假设: 假设:
基因在体细胞中成对存在, ① 基因在体细胞中成对存在,其中 一个来自母本, 一个来自母本,另一个来自父本 基因在杂交实验中始终保持其独 ② 基因在杂交实验中始终保持其独 立性和完整性 F1形成配子时 形成配子时, ③ F1形成配子时,等位基因的分离 F1形成配子时 形成配子时, ④ F1形成配子时,非等位基因表现 出自由组合
染色体学说提出的依据
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染色体学说提出的依据
染色体学说是指19世纪末通过观察和实验证据提出的理论,它揭示了染色体在遗传传递中起着关键作用。
早期的细胞观察研究为染色体学说的形成提供了重要的依据。
首先,细胞学家们注意到,在有丝分裂过程中,细胞核中的染色体在形状和数量上保持着一定的稳定性。
这说明染色体是遗传物质的携带者。
以此为基础,细胞学家们提出了染色体在遗传传递中的关键作用。
其次,染色体在有丝分裂及减数分裂过程中的行为进一步支持了染色体学说。
有丝分裂中,染色体首先复制,然后以复制后的形式分配到子细胞中。
而减数分裂则是染色体配对并随后分离的过程,从中发现了染色体会互相交换DNA片段的现象,称为染色体重组。
这些观察结果强化了染色体是遗传物质的携带者和遗传信息的交换者的概念。
进一步支持染色体学说的是近代遗传学研究的成果。
通过分析遗传性状在家族中的传递,科学家们发现染色体上的基因决定了个体的遗传特征。
基因与染色体的联系在不同物种中得到了进一步的验证,这进一步证实了染色体是遗传物质的携带者和遗传信息的传递者。
总结起来,染色体学说提出的依据包括:在有丝分裂和减数分裂中染色体的稳定性及行为特点,以及近代遗传学研究的结果。
这些观察和实验证据确认了染色体在遗传传递中的关键作用,为染色体学说的形成奠定了基础。
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Introduction
孟德尔定律重新发现后,有大量的杂交实验证明他的理 论是正确的,这样就迫使人们去思考、去研究孟德尔的 遗传因子究竟是什么,它的结构是怎样的,它们在细胞 的什么地方,细胞中什么样的结构与假设的遗传因子 (基因)是相一致的等等。
Introduction
在 孟 德 尔 的 工 作 被 重 新 发 现 后 不 久 的 1903 年 , W.Suntton和T.Boveri各自独立地认识到,染色体从一 代到一代的传递方式与基因从一代到一代的传递方式有 着密切的平行关系。为了解释这种相关性,他们提出了 基因位于染色体上的假设,即遗传的染色体学说 (Chromosome theory of heredity)。
Centromere locations and designations chromosomes based on centromere location.
2. 1 染色质与染色体
染色质和染色体是真核生物遗传物质存在的两种 不同形态,两者不存在成分上的差异,仅反映它 们处于细胞分裂周期的不同功能阶段而已。
2.1 染色质与染色体
染色质(chromatin)是存在于真核生物间期细胞核内的 一种易被碱性染料着色的无定形物质,是伸展开的DNA 蛋白质纤维,每一条染色体是由一个线性的、完整的、 双螺旋的DNA分子,加上围绕其中的组蛋白和非组蛋白 所组成的,是细胞分裂间期遗传物质的存在形式。
2.1 染色质与染色体
第三章 遗传的染色体学说
Introduction
孟德尔的工作被认为是生物学史上最重大的发现之一, 然而他的工作在沉没30多年以后才被人们重新发现,这 其中非常重要的一点是,在孟德尔时代没有一个人知道 基因的物理结构是怎样的,它们位于细胞中的什么地方, 它们又是怎样从亲代传到子代的,等等。也就是说至 1866年的时候还没有关于染色体、有丝分裂及减数分裂 的描述。
细菌分裂时,细胞延长,带着原有染色体的细胞 膜部分与带着新复制的染色体的另一细胞膜部分 彼此远离,当两染色体充分分开时,中间发生凹 陷,细菌细胞分成两个,这样每一染色体处在各 别的细胞中。
Color-enhanced electron micrograph of
E.coli undergoing cell division.
2. 2 染色体在有丝分裂中的行为
细胞的增殖是通过有丝分裂(mitosis)实现的, 有丝分裂的结果是把一个细胞的整套染色体均等 地分向两个子细胞,所以新形成的两个子细胞在 遗传物质上跟原来的细胞是相同的。
2. 2. 1 细菌的有丝分裂
细菌属原核类(prokaryote)。细菌染色体位于细 胞内的核区,核区外面没有核膜,所以称为原核。 每一原核类细胞中通常只有一个染色体,染色体 的结构简单,是一个裸露的DNA分子。
染色体(chromosome)则是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、 折叠、凝缩、精巧包装而成的具有固定形态的遗传物质存在形式, 是高度螺旋化的DNA蛋白质纤维。
2.1 染色质与染色体
A metaphase preparation of chromosomes derived from a dividing cell of a human male
Introduction
遗传学发展的重要里程碑正是由于接受了这一概念,即 细胞学提供的在显微镜下可以看到的染色体的行为与杂 交实验的遗传因子的行为相关联,它标志着遗传学与细 胞学的结合。直到今天,这一学说仍然是遗传分析最本 质的一部分。
第一节 细胞
自学
第二节 细胞分裂
2.1 染色质与染色体 2.2 染色体在有丝分裂中的行为 2.3 染色体在减数分裂中的行为
2. 1 染色质与染色体
染色体这一概念除指真核生物细胞分裂中期具有一定形 态特征的染色质外,现在已扩大为包括原核生物及细胞 器在内的基因载体的总称。大部分原核生物的染色体形 态比较简单,它只是一条裸露的或与少数蛋白质结合的 DNA或RNA双链或单链分子。
2. 1 染色质与染色体
每一种生物的染色体数目是恒定的。多数高等动植物 是二倍体(diploid),也就是说,每一身体细胞中有两 组同样的染色体,用2n表示;亲本的每一配子带有一 组染色体,叫单倍体(haploid),用n表示。如人的染 色体是46(2n=46),果蝇的染色体是8(2n=8)。但多 数微生物的营养体是单倍体,如链孢霉的单倍体染色 体数是7(n=7)。
图 染色体复制后含有两条纵向并列的染色单体
2. 2 染色体在有丝分裂中的行为
像细菌、蓝藻等原核类生物,体细胞和生殖细胞不分, 细胞的分裂就是个体的增殖。而高等生物是通过单个细 胞即合子(zygote)的一分为二、二分为四的细胞分裂发 育而成的具有亿万个细胞组成的个体,譬如说人就是通 过单个细胞即受精卵的细胞分裂发育而成的具有1014个 细胞组成的。
2. 1 染色质与染色体
染色体在复制之后.含有纵向并列的两条染色单体 (chromatids),由着丝粒(centro续的DNA分子,一般认为细 胞分裂中期时看到的染色单体就是由一条DNA蛋白质纤丝 重复折叠而成的。
2. 1 染色质与染色体
2. 2. 1 细菌的有丝分裂
根据电镜观察,细菌染色体附着在一个称为间体 (mesomere)的圆形结构上,这一结构是由细胞质 膜内陷而成的。染色体分裂为二后,原有染色体 和新复制的染色体分别附着在与膜相连的间体上 (图)。
2. 2. 1 细菌的有丝分裂
图 细菌细胞的有丝分裂
2. 2. 1 细菌的有丝分裂
2. 2. 2 真核类的有丝分裂
因为真核类的细胞所含有的染色体数目往往较多, 因而其细胞分裂也更为复杂。
有丝分裂过程是一个连续的过程,但为说明的方 便起见,通常将其分成前期、中期、后期和末期 四个时期,在两次有丝分裂中间的时期称为间期。
2. 2. 2 真核类的有丝分裂
间期时的细胞核中一般看不到染色体结构,DNA 是在间期进行复制合成的,因而以DNA为主体的 染色体也由原来的一条成为两条并列的染色单体。