遗传学 第一章 遗传的细胞学基础

第三节 细胞分裂与细胞周期



一、细胞周期 二、有丝分裂 三、减数分裂
一 、细胞周期

细胞分裂的方式分为无丝分裂和有丝分裂。 无丝分裂是原核生物主要的细胞分裂方式。高 等植物的木质部细胞、绒毡层细胞、愈伤组织、 胚乳细胞等也存在。 高等生物体细胞分裂主要是以有丝分裂方式进 行的。

一 、细胞周期
蚕豆(2n=12）；大麦(2n =14)

马铃薯(2n =48) 人(2n =46)
动物中某些扁虫只有4条(n=2)；马蛔虫只有2条
(n=1) 一种蝴蝶(Lysandra)有382条(n=191)

四、染色体的数目


原核生物的染色体是裸露的DNA分子或RNA分子。 有些是环状，有些呈线条状。 原核生物的细胞内通常只有一个染色体。且 DNA含量低于真核生物。
染色体编号

根据染色体长度、着丝点位置、长短臂 比、随体有无等特点进行编号。
人类染色体核型分析
染色体编号
三、染色体的结构

（一）染色质的结构 （二）染色体的结构模型
（一）染色质的结构

染色质的基本结构单位是核小体。 DNA双螺旋盘绕在八聚体的表面，连 接丝把2个核小体串联起来， 组蛋白H1结合于连接丝与核小体的 结合部位。

G1期：主要进行细胞体积的增
长。不分裂细胞则停留在G1 期,
也称为G0 期。

S 期：DNA 合成时期。
G2期：为细胞分裂作准备。
M期：细胞分裂期。
一 、细胞周期

两类基因：第一类主要控制细胞周期中所需的关键蛋
白质或酶的合成；

第二类是直接控制细胞进入细胞周期各个时期的基因。 细胞周期中一个最重要的控制点就是决定细胞是否进 入S期，该控制点的失控往往会导致肿瘤的发生。

（一）染色质的结构
核小体串珠结构模型
（二）染色体的结构模型ห้องสมุดไป่ตู้

有丝分裂中期，染色体的结构是由两条染色单体组 成的。每个染色体所含的染色线是单线的。

人类的1#染色体，间期伸展时长达85mm，但中期染
色体长度只有10微米。
染色体的结构模型



10nm 核小体 30nm 螺线管 300nm 伸展染色体 700nm 卷缩染色体 1400nm 中期染色体
染色体的结构模型
染色体骨架
中期染色体去除组蛋 白后的电镜图片：
中间为两个非组蛋白
形成的两个支架。
四、染色体的数目

各种生物染色体数目是恒定的，它们在 体细胞中成对，在性细胞中总是成单。

体细胞染色体数目：2n；性细胞染色体
数目：n
四、染色体的数目

玉米(2n=20) 水稻(2n=24) 普通小麦 (2n=42)
一、雌雄配子的形成


生物的生殖方式分为两种：无性生殖和 有性生殖。 高等生物有性生殖是通过雌、雄配子受 精而形成合子，进一步分裂、分化和发 育而产生后代。
（一）高等动物配子形成过程
（二）高等植物配子形成过程

高等植物有性生殖过程是在花器里进行 的。
被子植物雌配子形成过程

雌蕊子房里着生胚珠，胚珠的珠心里分 化为大孢子母细胞或胚囊母细胞，由一 个大孢子母细胞(2n)经过减数分裂，形 成直线排列的4个大孢子，即四分孢子。 其中一个远离珠孔的大孢子继续发育， 核通过连续三次有丝分裂，形成8个核 (ｎ)的胚囊（雌配子体），其中3个为反 足细胞，2个为助细胞，2个为极核，另
(二) 减数分裂的遗传学意义

2、为生物变异提供了重要的物质基础。

非同源染色体之间在后期Ｉ自由组合，n对染色体有2n种
组合方式。

水稻：212=4096；人类：223=8 388 608
同源染色体的非姊妹染色单体之间可能出现交换，
第四节 配子的形成和受精



一、雌雄配子的形成 二、植物的授粉与受精 三、无融合生殖
(2).着丝点:对于细胞分裂时染色体向 两极牵引具有决定性作用；
(3).次缢痕、随体:是识别特定染色体 的重要标志； (4).某些次缢痕具有组成核仁的特殊 功能。


染色体分类（据着丝点位置）
染色体的分类
染色体的大小
染色体的大小
染色体的大小
染色体类别


同源染色体 体细 胞中形态和结构相 同的一对染色体； 非同源染色体： 一对染色体与另一 对形态结构不同的 染色体，则互称为 非同源染色体。
二、 有丝分裂

前期 中期 后期 末期
有丝分裂的特殊情况

⑴.多核细胞：细胞核 多次分裂而细胞质不 分裂。 ⑵.核内有丝分裂：着 丝点不分裂, 形成多 线染色体。
体细胞染色体加倍


有丝分裂的遗传意义

两个子细胞的遗传基础与母细胞完全相
同；具有同样质量和数量的染色体。

保证了个体生长过程中遗传物质的连续 性和稳定性。
第一章
遗传的细胞学基础
第一章 遗传的细胞学基础



第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
细胞的结构和功能 染色体 细胞分裂与细胞周期 配子的形成和受精 生活周期
第二节 染色体



一、染色质与染色体 二、染色体的形态 三、染色体的结构 四、染色体的数目
一、染色质与染色体

染色质:染色体在细胞分裂间期所表现的形 态，亦称为染色质线。 间期染色质按照其形态和着色特点分为常 染色质和异染色质。
末期Ⅱ
减数第一次分裂
细 线 期
前期Ｉ
偶 线 期
双线期
终变期
减数第一次分裂

粗线期非姊妹染色单体间的交换，造成遗传物质的重新组合。
减数第一次分裂
3
F
4
F
中期Ｉ
后期Ｉ
末期Ｉ
第二次分裂
前期Ⅱ
中期Ⅱ
后期Ⅱ
末 期 Ⅱ
四 分 体
（二） 减数分裂的遗传学意义

1、保证了亲代与子代间染色体数目的恒 定性，保证了物种相对的稳定性。

常染色质和异染色质

常染色质是染色质线中染色很浅的区段，主要由 单一序列和中度重复序列DNA构成。

异染色质是染色质线中染色很深的区段，主要由
高度重复序列DNA构成。 同一染色体上所表现的这种差别称为异固缩现象。

常染色质和异染色质的区别
二、染色体的形态

(1).组成:着丝粒、长臂和短臂；
三、减数分裂


（一）减数分裂过程 （二）减数分裂的遗传学意义
（一）减数分裂过程

减数分裂是在性母细胞成熟时，配子形
成过程中所发生的一种细胞分裂方式。 主要特点：同源染色体联会； 包括两次分裂，第一次减数；第二次是 等数。

前期Ｉ
中期Ｉ 减数第一次分裂
后期Ｉ
末期Ｉ
前期Ⅱ 中期Ⅱ 后期Ⅱ
减数第二次分裂