普通遗传学2第二章 遗传的细胞学基础
遗传学-第2章_遗传的细胞学基础
内膜系统 细胞质
细胞壁成分 细胞增殖
真核生物的细胞由细胞膜、细胞质、细胞核三部分 组成 （一）细胞膜（质膜） 细胞膜是细胞外围的一层薄膜，主要由蛋白质和类 脂构成。 功能：能够有选择地通过某些物质。 在植物细胞的细胞膜外面，还有一层由纤维素和果 胶质组成的细胞壁（支持和保护作用）。
（二）细胞质（胞质） 细胞质是细胞膜内环绕着细胞核外围的原生质，呈胶体状 态。里面有许多蛋白质、脂肪等物质，细胞质中包含着各种 细胞器：线粒体、质体（植）、核糖体、内质网、高尔基体、 中心体（动）、溶酶体和液泡（植）。 其中，质体和液泡只有植物才具有，中心体只是动物细胞才具 有。 线粒体是动植物细胞中普遍存在的细胞器,是细胞内呼吸作用和 氧化作用的中心，是贮藏能量的场所。 质体包括叶绿体、有色体和白色体，其中最重要的是叶绿体， 是植物光合作用的场所。 核糖体是极其微小的细胞器，由RNA和蛋白质组成,是细胞中合 成蛋白质的主要场所。 内质网是运输蛋白质的合成原料和合成产物的通道。
线粒体
线粒体DNA
叶绿体
叶绿体DNA
电镜下内质网
电镜下粗面内质网
（三）细胞核（胞核）
除细菌和蓝藻（原核生物）之外，各种生物的 细胞内都有细胞核，细胞核由核膜、核液、核 仁和染色质（染色体）组成。
细胞核是遗传物质聚集的主要场所，对细胞发 育和性状遗传起着指导作用。
植物细胞和动物细胞的区别
上各个微小的区段。这些区段长度各不相同，各有不同的分子结
构，规定着不同性状的遗传。 提问：染色体、DNA、基因有何不同？
第三节 细胞分裂
细胞分裂是生物进行生长和繁殖的基础，亲代 的遗传物质就是通过细胞分裂向子代传递的。 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。
普通遗传学第二章试题1
普通遗传学第二章试题1第二章遗传的细胞学基础试题一、名词解释同源染色体非同源染色体染色体染色质染色单体联会核型分析姊妹染色单体无融合生殖二、判断题1.染色质是真核细胞分裂期遗传物质的组织形式，而染色体是细胞分裂间期遗传物质的组织形式。
（×）2.在减数分裂过程中，等位基因的分离发生在后期I或后期II。
（√）3.减数分裂过程中，交换发生在中期I。
（×）4.纯合体只产生一种类型的配子，所以不发生基因分离。
（×）5.同质结合的个体在减数分裂中，也存在着同对基因的分离和不同对基因间的自由组合。
（√）6.四分体是减数分裂末期Ⅱ形成的四个细胞。
（√）7.高等生物的染色体数目恢复作用发生于减数分裂，染色体减半作用发生于受精过程。
（×）8.外表相同的个体，有时会产生完全不同的后代，这主要是由于外界条件影响的结果。
（×）9.染色质和染色体都是有同样的物质构成的。
（√）10.二价体中的同一个染色体的两个染色单体互称姊妹染色单体，它们是间期同一染色体复制所得。
（√）11.在细胞减数分裂时，任意两条染色体都可能发生联会。
（×）12.在减数分裂后期I，染色体的两条染色单体分离分别进入细胞的两极，实现染色体数目减半。
（×）13.高等植物的大孢子母细胞经过减数分裂所产生的4个大孢子都可发育为胚囊。
（×）14.联会的每一对同源染色体的两个成员，在减数分裂的后期II时发生分离，各自移向一级，于是分裂结果就形成单染色体的大孢子或小孢子。
（×）15.有丝分裂后期和减数分裂后期I都发生染色体的两极移动，所以分裂结果相同。
（×）三、填空题1.细胞周期的四个主要阶段是G1 ,S, G2 ,M ，其中S期主要进行DNA的合成。
2.普通小麦的单倍体含有的染色体组是A、B、D ，将普通小麦和一粒小麦杂交，杂交F1代减数分裂I联会时将出现14 个单价体。
《遗传的细胞学基础》课件
基因的定义和特点
1 定义
基因是遗传信息的功能单位，编码特定的蛋 白质或调控基因表达。
2 特点
基因具有遗传连续性、遗传可变性和表达调 控的特点。
核苷酸
核苷酸是DNA和RNA的组成单元，包括磷 酸、糖和碱基。
DNA的复制和修复
1 复制
DNA复制是细胞分裂前必须进行的过程，确保遗传信息的准确传递。
2 修复
DNA修复机制帮助维持遗传物质的完整性，减少突变的发生。
RNA的功能和类型
1 功能
2 类型
RNA在遗传信息的转录和翻译中起重要作用， 帮助合成蛋白质。
《遗传的细胞学基础》 PPT课件
遗传的细胞学基础PPT课件是一个详细介绍细胞学和遗传学基本概念的演示文 稿。通过这个课件，我们将一起探索细胞结构、染色体、遗传物质和基因等 重要主题。
细胞与遗传的基本概念
1 细胞
细胞是生物的基本单位，展现着多样的结构 和功能。
2 遗传
遗传是信息在代际间传递的过程，决定了生 物的遗传特征。
染色体
染色体是细胞中的遗传物质，在细胞分裂时起着重要的作用。
核小体
核小体是染色质的组成单位，参与基因的调控和表达。
遗传物质的发现和结构
1
沃森和克里克的DNA双螺旋结构
2
沃森和克里克提出了DNA的双螺旋结构模
型，揭示了遗传信息的存储方式。
3
格里菲斯实验
格里菲斯实验发现了DNA作为遗传物质的 重要性。
常见的RNA类型包括信使RNA、核糖体RNA和 转运RNA。
蛋白质的合成和遗传密码
核糖体
核糖体是合成蛋白质的场所，根 据遗传密码将mRNA翻译成蛋白 质。
氨基酸
氨基酸是蛋白质的组成单元，根 据遗传密码的指导，通过RNA的 翻译合成蛋白质。
遗传的细胞学基础
（1）Spermatogenesis and Oogenesis in an animal cell
2.4生活周期
有机体的生活周期是从合子形成到个体死亡 的过程中所发生的一系列事件的总和。真核生 物中，减数分裂产生单倍体细胞，在此过程中， 亲代的遗传物质通过染色体分离和交换产生新 的组合。单倍体细胞的融合产生几乎无穷的新 的遗传重组，因此，有机体的生活周期为遗传 物质的重组创造了机会。
2.2.4遗传的染色体学说
Sutton以及Boveri于1902—1903年间首先提出了 遗传的染色体学说（chromosome theory of inheritance） 推测：“父本和母本染色体的联会配对以及随后通过减数 分裂的分离构成了孟德尔遗传定律的物质基础。” 1903年，Sutton提出孟德尔的遗传因子是由染色体携带的， 因为： ①每一个细胞包含每一染色体的两份拷贝以及每一基因的两份 拷贝。 ②全套染色体，如同孟德尔的全套基因一样，在从亲代传递给 后代时并没有改变。 ③减数分裂时，同源染色体配对，然后分配到不同的配子中， 就如同一对等位基因分离到不同的配子中。
减数分裂的遗传学意义在于：
①只有一个细胞周期，却有两次连续的核分裂 。染色体及其DNA只复制一次（间期S期），细 胞分裂却有两次（减数分裂Ⅰ、Ⅱ）。 ②“减数”并不是随机的。所谓“减数”，实 质上是配对的同源染色体的分开。这是使有性 生殖的生物保持种族遗传物质（染色体数目） 恒定性的机制；同源染色体的分离决定了等位 基因的准确分离，为非同源染色体随机重组提 供了条件。
（2）染色体的结构
每个核小体包括一个组蛋白 八聚体(H2A、H2B、H3和H4各两 个分子)及缠绕在该核心表面的 200个碱基对左右的DNA。 DNA双螺旋在组蛋白八聚体分 子的表面盘绕1.75圈，其长度 约为146bp，负超螺旋，这种组 蛋白的核心颗粒大小约为5.5 nm×11 nm的扁球形。 相邻的两个核小体之间一般 由约55 bp的DNA连接，称为连 接区 DNA，在连接区部位结合 有一个组蛋白分子H1。
医学遗传学课件第二章遗传的细胞学基础
外30nm
螺旋管是在组蛋白H1协助下，6个核小体 缠绕一圈形成的中空性管.
solenoid
3 .三级结构：超螺旋管 它是由螺旋管进一步盘曲而形成。将螺
旋管长度压缩了40倍。
4. 四级结构：染色单体, 超螺旋管进一步 折叠又被压缩了5倍。
（二） 染色体支架-放射环模型
前期I(双线期)
diplotene
前期I(终变期)
diakinesis
（2）中期I Metaphase I
equatorial plate
中期I
（3）后期I Anaphase I
1.同源染色体分离，四分体二分体 2.非同源染色体随机组合。
（4）末期 I Telophase I
metaphase I
(二) Y染色质
正常男性在间期细胞，用荧光染料 染色后，在核内出现一强荧光小体，直 径0.3um，称y染色质。
Y染色质
y染色体长臂远端部分为异染色质，被荧 光染料染色后发出荧光，女性中不存在， 细胞中y染色质数目与y染色体数目相同。
核性别：间期细胞核中染色质的性别差异。
第三节 人类性别决定的染 色体机制
anaphase I
telophase I interphase
2 . 第二次减数分裂 Meiosis II
1. 二分体单分体 2.非姐妹染色单体随机组合。
前期 II
中期 II
后期 II
末期 II
（一）、减数分裂 I
1.同源染色体配对 1.二价体四分体 1.联会复合体消失
联会
2.非姐妹染色单 2.同源染色体某
结构异染色质：在所有细胞 类型及各发育阶段中均处于 凝集状态。 兼性异染色质：是在某些类 型或阶段，原有的常染色质 凝聚并丧失转录活性后转变 而成的异染色质，可转化为 常染色质。
普通遗传学重点内容
普通遗传学重点内容第一章绪论1. 生物进化和新品种选育的三大因素是遗传，变异和选择2. 遗传学研究的任务是什么？阐明生物遗传和变异的现象及其表现的规律；深入探索遗传和变异的原因及其物质基础，揭露其内在的规律；从而进一步指导动物，植物和微生物的育种实践，提高医学水平，为人民谋福利。
名词解释1.遗传学：是研究生物遗传和变异的科学2.遗传：亲代与子代之间相似的现象3.变异：亲代与子代之间，子代与子代之间，总是存在不同程度差异的现象第二章遗传的细胞学基础1当染色体组型为aa的植物给染色体组型为AA的植物授粉时，其种子有什么样染色体组型的胚和胚乳？胚 Aa 胚乳AAa2有丝分裂分裂过程分为哪几步？试述各部分特征？（16-17页）书本上概括主要要点即可3试述双受精过程？两个精核与花粉管的内含物一同进入胚囊，这时1个精核与卵细胞受精结合为合子，将来发育为胚。
同时另1精核与两个极核受精结合为胚乳核，将来发育成胚乳。
名词解释1.同源染色体：形态和结构相同的一对染色体2.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，互称为非同源染色体3.姊妹染色单体：在二价体中一个染色体的两条染色单体，互成为姊妹染色单体4.非姊妹染色单体：不同染色体的染色单体，互成为非姊妹染色单体5.无性生殖：通过亲本营养体的分割而产生许多后代个体，这一方式也称营养体生殖6.有性生殖：通过亲本的雌配子和雄配子受精而形成合子，随后进一步分裂，分化和发育而产生后代。
7.自花授粉：同一朵花内或同株上花朵间的授粉叫自花授粉8.异花授粉：不同株的花朵间授粉叫异花授粉9.胚乳直感：如果在3x胚乳的性状上由于精核的影响而直接表现父本的某些性状，这种想象称为胚乳直感10.果实直感：如果种皮或果皮组织在发育过程中由于花粉影响而表现父本的某些性状，则称为果实直感11.孤雌生殖：凡由卵细胞未经受精而发育成有机体的生殖方式，称孤雌生殖12单性结实：它是在卵细胞没有受精，但在花粉的刺激下，果实也能正常发育的现象第三章遗传物质的分子基础名词解释1.异染色质：是染色质线中染色很深的区段常染色质：是染色质线中染色很浅的区段2简答：DNA作为遗传物质的间接证据和直接证据间接证据四个1）含量：DNA含量恒定。
2第2章-遗传的细胞学基础-201231211
正 中 中 部 近 中 近 端 端 部 端 部
正 中 着 丝 点 染 色 体 中 着 丝 点 区 染 色 体 近 中 着 丝 点 区 染 色 体 近 端 着 丝 点 区 染 色 体 端 着 丝 点 区 染 色 体 端 着 丝 点 染 色 体
3．大小: 大小:
(1).各物种差异很大，染色体大小主要指长度， (1).各物种差异很大，染色体大小主要指长度， 各物种差异很大 同一物种染色体宽度大致相同。 同一物种染色体宽度大致相同。 植物: 植物: 长约0.20-50µｍ、 0.20宽约0.20-2.00µｍ。 0.20-
1．形态: 形态:
(1).组成:着丝粒、长臂和短臂； (1).组成:着丝粒、长臂和短臂； 组成 (2).着丝点： 细胞分裂时， (2).着丝点： 细胞分裂时，纺 着丝点 丝附着在着丝粒区域。 锺 丝附着在着丝粒区域。 着丝粒在特定的染色体中其 位置是恒定的。 位置是恒定的。 (3).次缢痕、随体是识别特定 (3).次缢痕、随体是识别特定 次缢痕 染色体的重要标志； 染色体的重要标志； (4).某些次缢痕具有组成核仁 (4).某些次缢痕具有组成核仁的 某些次缢痕具有组成核仁的 特殊功能。 特殊功能。
叶绿体(chloroplast) 叶绿体(chloroplast)
质体有叶绿体(chloroplast)， 质体有叶绿体(chloroplast)，有色体 (chloroplast) (chromoplast)和白色体(leukoplast)， 和白色体(leukoplast) (chromoplast)和白色体(leukoplast)，其 中最主要是叶绿体， 中最主要是叶绿体，这是绿色植物细胞中 所特有的一种细胞器。 所特有的一种细胞器。
三、各类型细胞之间的比较
02遗传学 课后练习 复习题 总结 第二章 遗传的细胞学基础
第二章遗传的细胞学基础本章习题1.解释下列名词:原核细胞、真核细胞、染色体、染色单体、着丝点、细胞周期、同源染色体、异源染色体、无丝分裂、有丝分裂、单倍体、二倍体、联会、胚乳直感、果实直感。
答：原核细胞：一般较小，约为1~10mm。
细胞壁是由蛋白聚糖（原核生物所特有的化学物质）构成，起保护作用。
细胞壁内为细胞膜。
内为DNA、RNA、蛋白质及其它小分子物质构成的细胞质。
细胞器只有核糖体，而且没有分隔，是个有机体的整体；也没有任何内部支持结构，主要靠其坚韧的外壁，来维持其形状。
其DNA 存在的区域称拟核，但其外面并无外膜包裹。
各种细菌、蓝藻等低等生物由原核细胞构成，统称为原核生物。
真核细胞：比原核细胞大，其结构和功能也比原核细胞复杂。
真核细胞含有核物质和核结构，细胞核是遗传物质集聚的主要场所，对控制细胞发育和性状遗传起主导作用。
另外真核细胞还含有线粒体、叶绿体、内质网等各种膜包被的细胞器。
真核细胞都由细胞膜与外界隔离，细胞内有起支持作用的细胞骨架。
染色体：含有许多基因的自主复制核酸分子。
细菌的全部基因包容在一个双股环形DNA构成的染色体内。
真核生物染色体是与组蛋白结合在一起的线状DNA双价体；整个基因组分散为一定数目的染色体，每个染色体都有特定的形态结构，染色体的数目是物种的一个特征。
染色单体：由染色体复制后并彼此靠在一起，由一个着丝点连接在一起的姐妹染色体。
着丝点：在细胞分裂时染色体被纺锤丝所附着的位置。
一般每个染色体只有一个着丝点，少数物种中染色体有多个着丝点，着丝点在染色体的位置决定了染色体的形态。
细胞周期：包括细胞有丝分裂过程和两次分裂之间的间期。
其中有丝分裂过程分为：（1）DNA合成前期（G1期）；（2）DNA合成期（S期）；（3）DNA合成后期（G2期）；（4）有丝分裂期（M期）。
同源染色体：生物体中，形态和结构相同的一对染色体。
异源染色体：生物体中，形态和结构不相同的各对染色体互称为异源染色体。
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• 6．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。
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• 人类的23对染色体及其编号
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二、染色体数目
表2、一些生物的染色体数目
水稻24条(2n)
大豆40条(2n)
被子植物中的一种菊科植物n=2 有些植物n=400－600
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• 生物染色体的一般特点：
1．数目恒定； 2．体细胞(2n)是性细胞(n)的二倍；
3．与生物进化的关系：无关， 可用于物种间的分类；
4．染色体数目恒定也是相对的（如动物的肝、 单子叶植物的种子胚乳）。
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3．形态类型:
长臂/ 短臂 染色体
形态
1.00
V形
1.01~1.70 V 形
1 .71~3.00 L 形
3.01~7.00 L 形
>7.01
长短臂极其 粗短
棒形 粒形
着丝点 位置 正中 中部 近中 近端 端部 端部
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染色体分类
正中着丝点染色体 中着丝点区染色体 近中着丝点区染色体 近端着丝点区染色体 端着丝点区染色体 端着丝点染色体
根据核分裂的变化特征，可以将有丝分裂分为 四个时期；间期前期中期后期末期。
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分裂间期 普通遗传学 2020/8/1
前期
中期
有丝分裂
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中期
后期
末期 细胞质分裂
普通遗传学 2020/8/1 有丝分裂长江大学
31
类
和生理状态的不同而异。
哺乳动物离体培养细胞的有丝分裂周期,
G1为10小时，S为9小时,G2为4小时，间期共
长23小时。而细胞分裂期M 全长只有1小时。
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二、有丝分裂过程
在整个过程染色体会产生有规律的变化，包括 两个紧密过程：
核分裂为二 细胞质分裂， 二个子细胞中各含一个核。
& 3. 有丝分裂的特殊情况:
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三、各类型细胞之间的比较
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第二节 染色体的形态和数目
一、染色体的形态特征:
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• 1．重要性:
(1).几乎所有生物细胞中均存在染色体；
(2).各物种染色体均各有其特定的形态特征，在 细胞分裂的中期和早后期最为明显和典型；
普通小麦42条(2n) 蚕豆12条(2n)
大麦14条(2n)
豌豆14条(2n)
玉米20条(2n)
马铃薯48条(2n)
高粱20条(2n)
甘薯90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)
烟草48条(2n) 陆地棉52条(2n) 茶树30条(2n) 人46条(2n)
单子叶植物中:
玉米、小麦、大麦和黑麦 > 水稻。 但, 双子叶植物中的牡丹属和鬼臼属也具有 较大的染色体。
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• 5．类别:
各生物的染色体不仅形态结构相对稳定， 而且其数目成对。
同源染色体:形态和结构相同的一对染色体, 含有相同的基因位点；
异源染色体:这一对染色体与另一对形态结构 不同的染色体，互称为异源染色体, 含有不同的基因位点。
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二、真核细胞
细胞壁
内质网 线粒体
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
真核 生物
→细胞
质膜(细胞膜)
叶绿体 高尔基体
细胞质 液泡 溶酶体
膜相结构
原生质
核糖体 非膜相结构 中心体
核膜 — 膜相结构
染色质 细胞核 核仁
非膜相结构
核基质
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三、原核生物的染色体形态、结构和 数目
• 通常原核生物细胞里只有一个染色体，呈线状或环 状，且DNA含量低于真核生物。
例如:
•大肠杆菌 E.coli只有一个环状染色体：其DNA分子 含核苷酸对为3×106，长度1.1mm。
•蚕豆 配子中染色体(n=6)的核苷酸对为2×1010， 长度6000mm。
(3).中期染色体分散排列在赤道板上，故通常以 这个时期进行染色体形态的识别和研究。
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2．结构:
(1).组成: 着丝粒、长臂和短臂、随体；
(2).着丝点(主缢痕)：细胞分裂时纺锤丝于着丝粒的区域，
对于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。
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线粒体结构
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叶绿体
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内质网结构
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溶酶体结构
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高尔基体结构
•豌豆 配子中染色体(n=7)的核苷酸对为3×1010，
长度10500mm。
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第三节 细胞的有丝分裂
• 一、细胞周期
包括细胞有丝分裂过程和两次分裂之间的 间期(interphase)
间期： G1期
S期
G2期
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G1期：第一个间隙，主要进行细胞
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缩写
M m sm St t T
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• 4．大小:
(1).各物种差异很大，染色体大小主要指长度， 同一物种染色体宽度大致相同：
–植物:
长约0.20-50 ｍ、 宽约0.20-2.00 ｍ 。
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(2).高等植物中单子叶植物的染色体一般 比双子叶植物要大些
体积的增长，并为DNA 合成 作准备。不分裂细胞则停留在 G1 期, 也称为G0 期。
S 期：DNA 合成时期，染色体数目
在此期加倍。
G2期：DNA 合成后至细胞分裂开
始之前的第二个间隙，为 细胞分裂作准备。
M期：细胞分裂期。
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一般S 期时间较长，且较稳定；G1 和G2 的时间较短，变化也较大。因物种、细胞种