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遗传的染色体基础

遗传的染色体学说指出染色体是基因的载体。


染色体的分类:
1、中间着丝点染色体:“V型” 2、近中着丝点染色体:“L型” 3、近端着丝点染色体:“棒状” 4、端着丝点染色体:“棒状” 5、粒状染色体:“颗粒状”
2.1 染色体(chromosome)
随体 副缢痕
短 臂
着丝粒 中 间 着 丝 粒 近 端 着 丝 粒 端 着 丝 粒
两次连续的核分裂分别称为第一次分裂和第二 次分裂。每次分裂都可以分成前、中、后、末 四期。其中最复杂和最长的时期是前期I,又可 分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变 期。
两次分裂的不同:
第一次分裂是减数的;第二次分
裂是不减数的。 第一次分裂复杂,时间长;第二 次分裂跟一般的有丝分裂一样。
2、1、有性生殖
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。 高等动植物的主要生殖方式。 微生物(子囊菌、面包酵母) 准性生殖(构巢曲酶)

2、2、染色体的形态和数目
一染色体的形态特征: 染色体是细胞核中最重要的组成部份。几乎所有 的生物细胞中,包括噬菌体在内,在光学显微镜 或电子显微镜下都能看到染色体的存在。 染色体是遗传物质的载体。 各物种的染色体都有特定的形态特征。 有丝分裂的中期,染色体收缩得最粗最短,也最 明显和典型,是观察染色体的最好时期 。
长 臂
(a )
(c )
(a)中间着丝粒 (b)近端着丝粒
(b )
(c)端着丝粒
部分生物的染色体数目
物 种 人类 猕猴 黄牛 猪 狗 猫 马 鸡 鸭 果蝇 蜜蜂 二倍体数 46 42 60 38 78 38 64 78 80 8 雌32雄16 物 种 水稻 小麦 玉米 大麦 陆地棉 豌豆 烟草 番茄 甘蓝 洋葱 松 二倍体数 24 42 20 14 52 14 48 24 18 16 24
中心体
核仁
染色体
早前期(early prophase) (图例为洋葱根尖切片)
晚前期(late prophase)
2.2.1.2 中期(metophase)
在此期纺缍体(spindle)逐渐明显, 这个鸟笼状的结构在核区形成,由细胞 两极间一束平行的纤丝构成。着丝粒附 着在染色体上,染色体向细胞的赤道板 (equatorial plane)移动

基本概念

二倍体细胞具有二套染色体,分别来自于两个 亲本,每对染色体的两个成员被称为同源染色 体(homologous chromosome),单倍体真核细胞 仅有一套染色体。
有丝分裂(mitosis)是二倍体或单倍体真核细胞分 裂的过程。有丝分裂产生两个子核,它们含有 相同的染色体数和遗传信息。
多核细胞:细胞核进行多次重复分
裂,细胞质不分裂,形成一个细胞 中(质)具有多个核。 核内染色体分裂:核内染色体分裂 (染色线连续复制),而细胞核不 分裂,形成多线染色体或巨型染色 体。如果蝇的唾腺染色体。
果 蝇 唾 腺 染 色 体
2.3 减数分裂(meiosis)
减数分裂(又称成熟分裂):是在配子形成过 程中进行的一种特殊的有丝分裂。包括两次连 续的核分裂而染色体只复制一次,每个子细胞 核中只有单倍数的染色体的细胞分裂形式。
S期,40% 2-4nDNA
G2期,25% 4nDNA
M期,10%
G1期,25% 2nDNA
nucleolus
间 期 (interphase)
2.2.1 有丝分裂的过程
可分为四个阶段,前期、中期、后期、末期
2.2.1.1、前期(prophase)
染色体开始逐渐缩短变粗,形成螺旋状。当 染色体变得明显可见时,每条染色体已含有两 条染色单体 (chromatids),互称为姐妹染色单体 (sister chromatids),通过着丝粒把它们连接在一 起。至前期末,核仁(nucleoli)逐渐消失,核膜开 始破裂,核质和细胞质融为一体。
末期(telophase)
早前期
晚前期
中期
间期
末期
晚后期
早后期
间期
早前期
晚前期
中期
形成两个子细胞
末期
后期
有丝分裂的意义 •保持生物的遗传稳定性 •有丝分裂是生物进化的产物,是一种比较 完善和理想的细胞分裂方式,促进了生物 由低级向高级的进化发展。
•维持了个体的正常生长和பைடு நூலகம்育。
有丝分裂的特殊性
2.2 有丝分裂(mitosis)
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。
细胞周期(cell cycle):从一个新产生的细胞到它 分裂产生子细胞这一过程称为细胞周期。它可 分成四个阶段:M期、S期、G1期和G2期。 M是分裂期,通常是细胞周期中最短的时期, 约占整个时期的5-10%的时间。 DNA的合成发生在S期(systhesis). G1(gap1)和G2(gap2)是S期和M期之间的两个间 隙期。G1、S、G2合称为间期(interpahse)。此 期染色质均匀地分布于核中,所以在显微镜下 看不到染色体。
纺缍丝
中 期(metophase)
2.2.1.3 后期(anaphase)
在后期,着丝粒纵裂为二,姐妹染 色单体彼此分离,各自移向一极。染色 体的两臂由着丝粒拖着移动,这时染色 体是单条的,称为子染色体
着丝粒
后期(anaphase)
2.2.1.4 末期(telophase)
末期子细胞的染色体凝缩为一个新核, 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。末期结束时,纺缍体被降解, 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,其染色和原来细胞中 的完全一样。

基本概念

减数分裂(meiosis)发生在有性生殖的真核细胞 中。它是由二倍体细胞或核通过一次DNA复制 和二次分裂产生4个单倍体细胞或核的分裂过程。 减数分裂的4 个子细胞染色体数比母细胞减少 一半。由于父本和母本的染色体的重新组合及 染色体的交换,使4 个子细胞所含的遗传信息 有一定的差异。
2.3.1 相关概念
同源染色体(homologous chromosome):在二倍 体生物中,每对染色体的两个成员中一个来自父 方,一个来自母方,其形态大小相同的染色体称 为同源染色体。不属于同一对的染色体称为非同 源染色体(nonhomologous chromosome)。
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