【2017年整理】遗传学第1章 遗传的细胞学基础.ppt

第一章 遗传的细胞学基础 遗传学与细胞学(Cytology) 细胞学中与遗传学紧密相关的内容： 细胞的结构与功能。尤其是细胞核、染色质(染色体)的结构与功能； 细胞分裂与生物繁殖行为。包括细胞有丝分裂、减数分裂、配子(体)形成以及细胞(配子)融合过程和机制。 遗传学对细胞学基础的要求侧重于： 细胞核的结构与功能及染色体的形态、数目和结构； 有丝分裂、减数分裂、融合(受精)过程及其染色体行为； 有丝分裂、减数分裂及受精的遗传学意义。 第一章 遗传的细胞学基础 第一节 植物细胞的结构和功能 第二节 染色体的形态、结构和数目 第三节 细胞分裂 第四节 染色体在园林植物生活史的周期变化 第一节 植物细胞的结构与功能 细胞是生物体结构和功能的基本单位，其大小、形态因物种及不同组织、器官而不一样，但各类细胞的基本结构是十分相似的。 真核生物(eukaryote) (真核细胞) ：原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类 原核生物(prokaryote) (原核细胞) ：细菌、蓝藻(蓝细菌) 真核细胞： 细胞膜、细胞质、细胞核及(植物、微生物)细胞壁 (三) 细胞的重要性 结构单位 功能单位 繁殖单位 第二节 染色体的形态、结构和数目 一、染色体的形态特征 二、染色体的结构组成 三、染色体的数目 四、染色体组型（核型）分析 一、 染色体的形态特征 一个完整的染色体由五部分组成：次缢痕、染色体臂、着丝点（着丝点是染色体独立存在的标志）、主缢痕和随体。 染色体表现出不同的形态，主要分成三种类型：中部着丝点染色体、近中着丝点染色体、近端着丝点染色体。 二、 染色体的结构(pp39-42) 染色体的主要成分是核蛋白。 染色体的化学组成 DNA （1） 染色体 组蛋白(1) 非组蛋白 RNA(0.05) 每个染色体就是由一条 DNA 蛋白质纤丝多次盘绕而形成的，它的基本结构单位是核粒（核小体） 。每个核粒包括一个由蛋白质分子组成的圆珠状体和绕在上面的一小段 DNA 分子组成。 DNA 分子链连续地缠绕着一个个蛋白质圆珠体，形成了绳珠状结构。 染色体根据染色反应的不同，可分为异染色质和常染色质。 二、 染色体的数目(pp13-14) 每一种植物细胞核内染色体数目是十分稳定的，而且它们在体细胞中总是成对的，在性细胞中总是成单的，故在染色体数上，体细胞是其性细胞的一倍，通常分别以 2n 和 n 来表示。 如水稻 2n=24 ， n=12 ；月季 2n=14 ， n= 7 ，茶 2n=30 ， n=15 ；菊花 2n=54 ， n=27 。 *四、染色体组型（核型）分析 所谓染色体组型或核型是指一个物种所特有的染色体数目和每一条染色体所特有的形态特征（染色体的长度、着丝点的位置、长短臂的比率、随体的有无、次缢痕的数目、异染色质的分布等等），它是物种中最稳定的性状或标志。通常在体细胞的有丝分裂中期进行染色体核型的分析鉴定，可作为植物分类的重要依据。 第三节 细胞分裂 一、有丝分裂 二、减数分裂 三、植物配子的形成和受精结实 一、有丝分裂 （一）过程： 细胞的有丝分裂包含两个紧密相连的过程：先是细胞核分裂为 2 个，后是细胞质分裂。一般根据核分裂的变化特征，把有丝分裂分为前、中、后、末四个时期，另外在两次细胞分裂之间的时期为间期。 有丝分裂 1 、间期：是指细胞连续两次分裂的中间时期，是分裂的准备时期。 2 、前期：细胞核内出现细长而卷曲的染色体，以后染色体逐渐缩短变粗。染色体已经复制，但着丝点未复制分裂，同时核仁和核膜逐渐消失。 3 、中期：核仁和核膜消失，出现由纺锤丝构成的纺缍体结构（由微管、微丝纵向成束排列而成），着丝点都排列在纺锤体中央赤道板；此期染色体的形态最为典型，是检查和计数染色体的最佳时期。 4 、后期：着丝点分裂为二，两条染色单体分别向两极移动 5 、末期：出现新的核膜，染色体重又变得松散细长，核仁重新出现 有丝分裂过程示意图 （二）遗传学意义 1 、维持了高等植物个体的正常生长发育 2 、有丝分裂过程中，核内每条染色体都能准确地复制，且有规律和均等地分配到 2 个子细胞中，从而保证了 2 个子细胞与母细胞间、 2 个子细胞之间的染色体数目和质量上是完全一样的，保证了物种或品种的连续性和稳定性。 二、减数分裂 （一）过程： 减数分裂由两次连续的分裂构成，第一次是减数的，第二次是等数的 第一次分裂 ：减数分裂的特点主要是由减数第一次分裂呈现的，而且主要表现在前期上。 1 、前期Ⅰ：经历时间长，变化复杂，可分为五个时期