chapter01 遗传的细胞学基础

第一章遗传的细胞学基础一、细胞的结构和功能1、原核细胞：染色体→DNA/RNA细胞核→染色质：DNA2、真核细胞叶绿体：DNA细胞器线粒体：DNA核糖体：40% propro合成场所60% RNA二、染色质/染色体遗传物质主要存在于细胞核内染色质/染色体上染色质：在细胞尚未进行分裂的核中，可看到许多用碱性染料染色较深的纤细网状物染色体：细胞分裂时，核内出现的用碱性染料染色较深的结构，是遗传物质的主要载体。

异染色质（区）：染色很深的区段常染色质（区）：染色很浅的区段，转录活跃（核酸的紧缩程度及含量不同，异染色质的复制时间总是迟于常染色质）异固缩现象染色体的形态：染色体的形态表现形式(臂比)：中间着丝点染色体(等臂)：V近中着丝点染色体：L近端着丝点染色体：近似棒状端着丝点染色体：棒状颗粒状染色体：颗粒状同源染色体：形态、结构相同非同源染色体：形态、结构不同染色体组型分析（核型分析）：根据染色体长度、着丝点位置、臂比、随体有无等特点，对各对同源染色体进行分类、编号，研究一个细胞的整套染色体1、染色体分子结构（1）原核生物染色体：与真核生物相比，原核生物的染色体要简单得多，其染色体通常只有一个核酸分子(DNA或RNA)（2）真核生物染色体2、染色质的基本结构DNA: 30%(重量)染色质RNA: 少量组蛋白：1H1、2H2A、2H2B、2H3和2H4 (重量相当于DNA）非组蛋白：少量染色质基本结构单位：核小体：2H2A、2H2B、2H3、2H4 --- 八聚体连接丝：串联两个核小体1H1：结合于连接丝与核小体的接合部位3、染色体的高级结构染色体→染色单体—1DNA+pro —染色质线是单线在细胞分裂过程中染色质线到底是怎样卷缩成为一定形态结构的染色体？现在认为至少存在三个层次的卷缩:核小体→螺旋管→超螺旋管→染色体卷缩机理不清楚4、染色体数目就一物种，其染色体数目是恒定的表1-3 (P15) ：熟记主要生物的染色体数A染色体：正常染色体B染色体：额外染色体、超数染色体、副染色体三、细胞的分裂与细胞周期间期：G1, S, G21、细胞周期分裂期M:核分裂、胞质分裂第一类基因主要控制细胞周期中的关键蛋白质或酶合成细胞周期基因控制第二类基因直接控制细胞进入各个时期（控制点-失控-肿瘤）2、有丝分裂无丝分裂（直接）细胞分裂有丝分裂有丝分裂过程：前期、中期、后期、末期各时期的主要特点，特别是DNA量的变化染色体计数时期，举例说明有丝分裂遗传学意义：形成的二子细胞与母细胞的遗传组成、染色体数量与质量完全相同，保证物种的连续性和稳定性多核细胞：核分裂、质不分裂特殊有多倍染色体：染色体分裂，核不分裂（核内有丝分裂）丝分裂多线染色体：染色线连续复制，染色体不分裂3、细胞的减数分裂减数分裂（成熟分裂）主要特点：1）前期I 联会2）两次分裂：第一次减数，第二次等数减数分裂遗传学意义：1）精子(n) +卵细胞(n)= 2n，保证染色体数目恒定性、物种相对稳定性2）非姊妹染色单体间交换、后期I 同源染色体随机分离，创造变异、生物进化四、配子的形成和受精无性生殖（繁殖），1、生殖方式有性生殖（繁殖）2、雌雄配子的形成重点说明高等动植物雌雄配子形成性母细胞与配子数目的关系，雌雄配子体及性细胞3、植物授粉与受精自花授粉：同一花朵或同株异花授粉方式异花授粉：不同植株间受精：雄配子+雌配子→合子精核(n)+卵细胞(n) →胚(2n) 双受精精核(n)+2极核(n) →胚乳(3n)4、直感现象花粉直感（胚乳直感）：3n胚乳果实直感：种皮、果皮（由母体发育而来）5、无融合生殖营养的无融合生殖单倍配子体：孤雌生殖，孤雄生殖无融合结子二倍配子体不定胚单性结实：子房不经受精发育成果实（无籽果实）作用：创造单倍体、固定杂种优势五、生活周期生活周期：生物个体发育的全过程世代交替：有性世代/无性世代，配子体世代/孢子体世代低等植物（红色面包霉），注意单倍体世代与二倍体世代高等植物（种子植物）高等动物（果蝇）。

第一章遗传的细胞学基础第一节细胞的构造（一、细胞构造图）一、细胞膜二、细胞质三、细胞核第二节染色体的构造（二、染色体构造图）一、染色体的形态特征二、染色体结构（三、染色体数目表）第三节细胞的有丝分裂（有丝分裂图染色体微细结构图）一、有丝分裂过程二、有丝分裂的意义第四节细胞的减数分裂（五、减数分裂图）一、减数分裂的过程二、减数分裂的遗传学意义第五节植物的配子的形成和受精的过程（六、配子形成图）一、雌雄配子的形成二、受精过程三、胚乳直感第六节植物的世代交替（七、玉米生活史）一、低等植物的世代交替二、高等植物的世代交替（八、低等植物世代交替）第一节细胞构造辩证唯物主义认为：世界上的物质是单一性的，自然界一切运动都有其物质基础的。

遗传和变异这对矛盾也必然有其物质基础。

那么遗传的物质基础又是什么呢？我们曾经提到在生物的生命活动中，繁殖后代是一个重要的基本特征。

正因为生物具有繁殖后代的能力，才能世代相传，表现遗传和变异，促进生物的进化。

生物在繁殖过程中，一部分生物是从亲体的分割部分直接产生后代，属于无性繁殖，而大多数的生物都是靠生殖细胞繁殖后代的，属于有性繁殖，在有性繁殖的过程中，联系子代和亲代的物质桥梁是精子和卵子。

生物体无论是有性繁殖还是无性繁殖，都必须通过一系列的细胞分裂，才能连绵不绝地繁衍后代。

这也就是说遗传物质至少是必然存在于细胞之中。

继续思索，细胞中什么样的物质具有这样的遗传传递能力呢？这些物质的化学组成又是什么？结构如何呢？在进行这些问题的研究之前，首先是建筑在细胞构造的基础上方可进行，所以首先来介绍一下细胞的构造。

生物是由细胞构成的[除了病毒和噬菌体（细菌的病毒）以外]所有的植物和动物，无论是低等的或高等的简单的单细胞生物或者是复杂的多细胞生物，其生命活动都是以细胞为基础的。

细胞不但是生物的结构单位，而且也是生物的机能单位，繁殖单位。

关于细胞的构造通过光学显微镜，电子显微镜和结合物理化学方法的观察与分析研究，一般都是被分成三个部分，即：细胞膜，细胞质，细胞核。