遗传的细胞学基础 (5)课件.ppt

关于遗传的细胞学基础(5)现在学习的是第1页，共39页第一节第一节 细胞的结构及其功能细胞的结构及其功能细胞（细胞（Cell）是生物体形态结构和生命活动的基）是生物体形态结构和生命活动的基本单位。本单位。细胞的共同结构：细胞膜、细胞质、细胞核细胞的共同结构：细胞膜、细胞质、细胞核一、膜相结构：包括质膜、内质网膜、高尔基体膜、线一、膜相结构：包括质膜、内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、质体（叶绿体）膜、溶酶体膜、核膜。粒体膜、质体（叶绿体）膜、溶酶体膜、核膜。细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能 位置：细胞的最外层；厚度：位置：细胞的最外层；厚度：75100 现在学习的是第2页，共39页细胞膜的几种模型细胞膜的几种模型Danielli和和Davson模型模型Robertson模型模型Singer和和Nicolson模型（流动镶嵌模型）模型（流动镶嵌模型）三种模型比较，流动镶嵌模型更具说服力三种模型比较，流动镶嵌模型更具说服力 特点：特点：a.强调了膜的流动性强调了膜的流动性 b.显示了膜蛋白分布的不对称性显示了膜蛋白分布的不对称性细胞膜的功能细胞膜的功能 保护、支持保护、支持选择通透性选择通透性细胞识别细胞识别细胞连接细胞连接 现在学习的是第3页，共39页内质网的结构与功能内质网的结构与功能内质网的结构内质网的结构内质网的功能内质网的功能 粗面内质网与蛋白质合成粗面内质网与蛋白质合成 粗面内粗面内质质网与蛋白网与蛋白质质运运输输 ABCNNN图、结合核糖体上形成的三种蛋白质的运输途径现在学习的是第4页，共39页高尔基体的结构和功能高尔基体（高尔基体（Golgi body）的结构）的结构高尔基体的功能高尔基体的功能 为细胞提供了一个内部的运输系统，把由内质为细胞提供了一个内部的运输系统，把由内质网合成并转运来的分泌蛋白质加工浓缩，通过高网合成并转运来的分泌蛋白质加工浓缩，通过高尔基液泡运出细胞尔基液泡运出细胞 合成和运输多糖合成和运输多糖 在植物细胞分裂时对细胞板的形成起一定作用。在植物细胞分裂时对细胞板的形成起一定作用。现在学习的是第5页，共39页线粒体的结构和功能线粒体的结构和功能线粒体的结构线粒体的结构 外部：圆、近圆、棒状或线状外部：圆、近圆、棒状或线状 内部：由两内部：由两层层膜分割成两个腔膜分割成两个腔。外膜：包外膜：包围线围线粒体粒体；内膜：向内折叠形成内膜：向内折叠形成嵴嵴，嵴嵴上有基粒上有基粒；外腔：内外外腔：内外膜膜间间的空隙的空隙 ；内腔：内膜的内内腔：内膜的内侧侧，即，即嵴嵴之之间间的空的空隙，内腔大，其中充隙，内腔大，其中充满满基基质质 。线线粒体的功能粒体的功能 呼吸作用与能量转换呼吸作用与能量转换 内外膜的透性内外膜的透性 运动运动 自主独立性自主独立性 现在学习的是第6页，共39页质体的结构和功能质体的结构和功能叶绿体的结构叶绿体的结构叶绿体的功能叶绿体的功能 光合作用光合作用 6CO6CO2 2+6H+6H2 2O CO C6 6H H1212O O6 6+6O+6O2 2 自主独立性自主独立性溶溶酶酶体的体的结结构和功能构和功能 溶溶酶酶体的体的结结构构 溶溶酶酶体的体的功能功能营营养与防御养与防御自体吞噬自体吞噬膜破裂，膜破裂，细细胞自溶胞自溶 叶绿体叶绿体 光光现在学习的是第7页，共39页核膜的结构和功能核膜的结构和功能核膜的结构：核膜由内外两层膜组成，每层厚核膜的结构：核膜由内外两层膜组成，每层厚80-10080-100，间隔，间隔100-300100-300，内膜平滑，外膜附核糖，内膜平滑，外膜附核糖体。核膜上有小孔，称核膜孔。体。核膜上有小孔，称核膜孔。核膜的功能核膜的功能保护保护通透通透 外膜外膜 核糖体核糖体内膜内膜膜间膜间腔腔核膜孔核膜孔现在学习的是第8页，共39页第二节第二节 染色体的形态、结构和数目染色体的形态、结构和数目染色体的一般形态、结构化学组分：化学组分：DNADNA、RNARNA、蛋白质。、蛋白质。着着丝丝点点与与主主缢缢痕痕：着着丝丝粒粒（Centromere）或或着着丝丝点点；Centro中中心心；mere池池塘塘、小小湖湖。主主缢缢痕痕（primary constriction）在在光光镜镜下下看看，着着色色后后的的染染色色体体在在着着丝丝点点处处好好象象中中断断成成两两个个臂臂，这这个个区区域域称称为为主主缢缢痕痕。着着丝丝粒粒：染染色色体体上上染染色色很很淡淡的的缢缢缩缩区区，两两个个单单体体在在此此部部位位相相联联系系，其其中中的的着着丝丝点点可可与与纺纺锤锤丝丝相相连连接接。着着丝丝点点（kinetochore）是是染染色色体体着着丝丝粒粒中中与与纺纺锤锤丝丝相相连连接接的的实实际际位位置置，微微管管蛋蛋白白的的聚聚合合中中心心。电电镜镜下下呈呈盘盘状状或或球球状状结结构构，由由电电子子密密度度不不同同的的三三层层或或多多层层结结构构组组成成，附附着着于于染染色色单单体体着着丝丝粒粒的的两两外侧。外侧。现在学习的是第9页，共39页副缢痕（副缢痕（secondary constriction）有有的的染染色色体体除除主主缢缢痕痕之之外外，另另有有一一个个区区域域着着色色也也较较浅浅，后后面面附附带带随随体体，称称次次缢缢痕痕，此此区区与与形形成成核核仁仁有有关关，故故又又叫叫核核仁仁组组织织区区（NOR）。区区别别：染染色体在此处不能弯曲。色体在此处不能弯曲。随随体体（satellite）染染色色体体末末端端的的粒粒状状结结构构，通通过过次次缢缢痕痕与与染染色色体体的的主主体体部部分分相相连连。是是识识别别染染色色体的重要特征之一。体的重要特征之一。现在学习的是第10页，共39页端粒（端粒（telomere）染色体末端部分的特殊构造（末端特化加大的染色粒，染色体末端部分的特殊构造（末端特化加大的染色粒，具极性），它不呈现特殊的形状，但可起防止染色体具极性），它不呈现特殊的形状，但可起防止染色体末端彼此粘连的作用。染色体在丢失端粒后易于其它末端彼此粘连的作用。染色体在丢失端粒后易于其它染色体末端相互粘连，或与同一染色体的另一端连接染色体末端相互粘连，或与同一染色体的另一端连接成环状。（端粒酶）成环状。（端粒酶）异染色质与常染色质：在细胞周期中显示正常周期变异染色质与常染色质：在细胞周期中显示正常周期变化的染色质称为常染色质。异染色质：结构异染色质化的染色质称为常染色质。异染色质：结构异染色质（永久性，不能转化，所在部位、区段长短恒定）；（永久性，不能转化，所在部位、区段长短恒定）；兼性异染色质（如巴氏小体，兼性异染色质（如巴氏小体，X X染色体失活）染色体失活）现在学习的是第11页，共39页异染区与常染区的区别：异染区与常染区的区别：二者在结构上是连续的二者在结构上是连续的在间期，前者染色线盘曲较紧，后者较为松散在间期，前者染色线盘曲较紧，后者较为松散异染区复制多迟于常染区，呈惰性异染区复制多迟于常染区，呈惰性这种在同一染色体上的差别叫异固缩现象这种在同一染色体上的差别叫异固缩现象（heteropycnosisheteropycnosis）染色染色单单体（体（chromatidchromatid）：由染色体复制产生的尚有：由染色体复制产生的尚有共同着丝粒连接的成员。姊妹、非姊妹。共同着丝粒连接的成员。姊妹、非姊妹。现在学习的是第12页，共39页染色体的形态分类染色体的形态分类 据着丝点在染色体上的位置，可将其分为四类：据着丝点在染色体上的位置，可将其分为四类：等臂染色体等臂染色体 中间着丝粒染色体中间着丝粒染色体 非等臂染色体非等臂染色体 近中、近端、顶端近中、近端、顶端染色体臂：染色体臂：染色体上从着丝粒一侧到端部的区域染色体上从着丝粒一侧到端部的区域 臂长比：臂长比：染色体长臂与短臂的长度比值，以判定着丝染色体长臂与短臂的长度比值，以判定着丝粒的着生位置粒的着生位置 着丝粒指数：着丝粒指数：染色体短臂占整个染色体长度的百分比，染色体短臂占整个染色体长度的百分比，可作为判定着丝粒在染色体上着生位置的指标。可作为判定着丝粒在染色体上着生位置的指标。现在学习的是第13页，共39页比较着丝点位置两臂长度比r着丝粒指数I分裂后期形态符号（长/短）中间1.01.750.037.5VM 近中1.73.037.525.0LSM 近端3.07.025.012.5IST 顶端7.012.50.0IT巨型染色体巨型染色体：最早由意大利细胞学家Balbiani于1881年从双翅目昆 虫摇蚊幼虫的唾腺细胞中发现。他比一般的细胞染色体粗12千倍，长12百倍，所以，在分裂间期即可在光镜下 观察到。形成原因：染色体连续复制，细胞不分裂。（一）、多线染色体；（二）、灯刷染色体染色体的数目和大小染色体的数目和大小：（一）、染色体的数目；（二）、染色体的大小现在学习的是第14页，共39页染色体的化学组成和超微结构染色体的化学组成和超微结构 染色体的化学组成：同染色质Hala细胞牛胸腺大鼠肝DNA1.01.01.0 组蛋白1.11.01.0 非组蛋白1.00.750.67RNA0.150.0090.043染色体的超微结构：Baldwin（1975）、Bak（1977）提出四级结构模型：核小体螺线体超螺线体染色体 现在学习的是第15页，共39页 核小体（核小体（nucleosome）构成染色体）构成染色体 的基本单位的基本单位 串珠模型：串珠模型：核心四种组蛋白核心四种组蛋白2 H2A、H2B、H3、H4，外围，外围1.751.75圈圈146base pair146base pair，螺旋螺旋间间距距2828，连连接接线线5060 base 5060 base pairpair ，连连接接线间线间H1H1组组蛋白蛋白 ，压缩压缩DNADNA约约7 7倍倍 。螺螺线线体体（solenoidsolenoid）：是由核小体是由核小体连连接起来的接起来的经经螺旋化形成的螺旋化形成的中空中空线线状状结结构。外径：构。外径：300 300 ，内径：内径：100 100 ，螺旋螺旋间间距：距：110 110 ，每周包括每周包括6 6个核小体，个核小体，压缩压缩DNA6DNA6倍倍 。超螺超螺线线体：体：螺螺线线体体进进一步螺旋化，形成光一步螺旋化，形成光镜镜下可下可见见的直径的直径0.4um0.4um长长1160um1160um的筒状体，的筒状体，压缩压缩DNADNA约约4040倍。倍。染色体：染色体：超螺线体进一步折叠盘绕，压缩超螺线体进一步折叠盘绕，压缩DNA5DNA5倍。即倍。即1/71/61/401/5=1/84001/71/61/401/5=1/8400 现在学习的是第16页，共39页细胞分裂细胞分裂细胞分裂（细胞分裂（cell divisioncell division）是活细胞繁殖其种类的）是活细胞繁殖其种类的过程。更为广义的观点：细胞数目的增加。过程。更为广义的观点：细胞数目的增加。可分为可分为无无丝分裂（丝分裂（amitosisamitosis）；有丝分裂（有丝分裂（mitosismitosis）；减减数分裂（数分裂（meiosismeiosis）。减数分裂特点：减数分裂特点：性母细胞经两次连续的细胞分裂，而性母细胞经两次连续的细胞分裂，而染色体在整个分裂过程中只复制一次，因此形成的四个染色体在整个分裂过程中只复制一次，因此形成的四个子细胞中染色体的数目减半。子细胞中染色体的数目减半。染色体之间可发生遗传染色体之间可发生遗传物质的交换，通过重新组合，使新形成的性细胞之间在物质的交换，通过重新组合，使新形成的性细胞之间在遗传上可能出现质的差异。为杂种后代的多样性准备了遗传上可能出现质的差异。为杂种后代的多样性准备了条件。条件。现在学习的是第17页，共39页减数分裂的过程 细线期细线期 偶线期偶线期 第一次减数分裂第一次减数分裂 粗线期粗线期 前期前期 （染色体分裂染色体分裂）双线期双线期 终变期终变期 中期中期、后期、后期、末期、末期 前期前期 第二次减数分裂第二次减数分裂 中期中期 （着丝点分裂着丝点分裂）后期后期 后期后期 现在学习的是第18页，共39页第一次减数分裂 前期前期I I：细线期细线期（LeptoteneLeptotene），这是性母细胞进入分裂期），这是性母细胞进入分裂期的开始。染色体和核仁清晰可见，这时核中所含的染的开始。染色体和核仁清晰可见，这时核中所含的染色体为二倍体，因染色体状若细线，故名。色体为二倍体，因染色体状若细线，故名。偶偶线线期期（ZygoteneZygotene）：主要特点是各）：主要特点是各对对同源染同源染色体彼此靠色体彼此靠拢拢，进进行准确的配行准确的配对对，称，称为联为联会会（SynapsisSynapsis），所），所谓谓同源染色体同源染色体（HomoiogousHomoiogoushyomosomehyomosome）是指大小形）是指大小形态结态结构上相似，代构上相似，代谢谢和和 遗遗传传功能相同的染色体。功能相同的染色体。现在学习的是第19页，共39页粗线期粗线期（pachytene）：联会后的染色体缩短变粗，）：联会后的染色体缩短变粗，清楚地显示出每条染色体包括一个着丝点和两条染色清楚地显示出每条染色体包括一个着丝点和两条染色单体。这样，联会后的同源染色体就含有四条染色单单体。这样，联会后的同源染色体就含有四条染色单体，称为四分体。体，称为四分体。双线期双线期（diplotene）：在促使联会的引力消失后，）：在促使联会的引力消失后，同源染色体开始彼此分离，但不完全分开，局部同源染色体开始彼此分离，但不完全分开，局部发生交换，因而在一定距离内出现了交叉，成发生交换，因而在一定距离内出现了交叉，成X、V、8、O等形状，来自父方和母方的遗传物质进行了等形状，来自父方和母方的遗传物质进行了交换。核膜开始消失。交换。核膜开始消失。现在学习的是第20页，共39页 联会复合体（联会复合体（SCSC）：）：减数分裂粗线期联会的两条同源染色减数分裂粗线期联会的两条同源染色体之间沿纵轴方向所形成的一种结构，为三条具有轴向的体之间沿纵轴方向所形成的一种结构，为三条具有轴向的缎带状分化物，包括两个侧体和一个中体，它们之间由横缎带状分化物，包括两个侧体和一个中体，它们之间由横丝联系起来。其末端与核膜相连，含丝联系起来。其末端与核膜相连，含DNADNA、RNARNA、蛋白质。、蛋白质。终变期终变期（diakinesis）：染色体变得更粗短，四分体十分明）：染色体变得更粗短，四分体十分明显，这时是染色体辨别鉴定、记数的最好时期。核仁开始显，这时是染色体辨别鉴定、记数的最好时期。核仁开始消失消失 。中期。中期I I；核膜、核仁完全消失，四分体排列在赤道；核膜、核仁完全消失，四分体排列在赤道板上，着板上，着丝丝点仍没有分裂点仍没有分裂。后期后期I I：由于：由于纺锤丝纺锤丝的的牵牵引，每引，每个四分体两两分开并移向个四分体两两分开并移向细细胞两极。末期胞两极。末期I I：移向两极的染色：移向两极的染色体又聚集起来，核膜、核仁重建。体又聚集起来，核膜、核仁重建。这样这样，当一个，当一个细细胞分裂胞分裂为为二二时时，由于后期由于后期I I中的着中的着丝丝点仍没有分裂，所以每个子点仍没有分裂，所以每个子细细胞分配到的染胞分配到的染色体数只有原来的一半。每条染色体含有两条染色色体数只有原来的一半。每条染色体含有两条染色单单体，只有体，只有一个着一个着丝丝点，称点，称为为二分体。二分体。现在学习的是第21页，共39页第二次减数分裂第二次减数分裂前期前期：此时，每个二分体又开始明显地缩短变：此时，每个二分体又开始明显地缩短变粗，但仍是一个着丝点。粗，但仍是一个着丝点。中期中期：二分体又整齐地排列在赤道板上，核膜、：二分体又整齐地排列在赤道板上，核膜、核仁已消失。核仁已消失。后期后期：每个二分体的：每个二分体的着丝点分裂着丝点分裂，两条染色单体被，两条染色单体被纺锤丝牵引向两极。纺锤丝牵引向两极。末期末期：趋向两极的染色体又聚集起来，核膜、：趋向两极的染色体又聚集起来，核膜、核仁重建。这时，又原来的一个性母细胞经两核仁重建。这时，又原来的一个性母细胞经两次分裂形成四个子细胞，但每个子细胞所含的次分裂形成四个子细胞，但每个子细胞所含的染色体数只有母细胞的一半。染色体数只有母细胞的一半。现在学习的是第22页，共39页减数分裂的意义减数分裂的意义 由于减数分裂的结果，性细胞的染色体由于减数分裂的结果，性细胞的染色体数只有体细胞的一半，这就保证了受精卵数只有体细胞的一半，这就保证了受精卵所发育的后代细胞中染色体数保持恒定。所发育的后代细胞中染色体数保持恒定。同源染色体的联会、交叉，遗传物质得同源染色体的联会、交叉，遗传物质得以交换，导致了变异的发生，这便为有性以交换，导致了变异的发生，这便为有性杂交和育种提供了理论和实践的基础，在杂交和育种提供了理论和实践的基础，在认识生物界的遗传和进化上具有十分重要认识生物界的遗传和进化上具有十分重要的意义。的意义。现在学习的是第23页，共39页配子的形成和染色体周史配子的形成和染色体周史 高等动物的配子形成和染色体周史高等动物的配子形成和染色体周史 精子的形成精子的形成 精原细胞（精原细胞（2n）初级精母细胞（初级精母细胞（2n）次级精母细胞（次级精母细胞（n n）精细胞（精细胞（n n）精子（精子（n n）卵的形成卵的形成 卵原细胞（卵原细胞（2n2n）初级卵母细胞（初级卵母细胞（2n2n）次级卵母细胞（次级卵母细胞（n n）卵细胞（卵细胞（n n）卵子（卵子（n n）受精作用受精作用 精子（精子（n n）卵子（卵子（n n）受精卵（受精卵（2n2n）现在学习的是第24页，共39页1.细胞的结构和功能细胞的结构和功能 原核细胞；原核细胞；真核细胞：植物细胞和动物细胞真核细胞：植物细胞和动物细胞2.染色体的形态和数目染色体的形态和数目 染色体的形态特征：重要性、形态、染色体的形态特征：重要性、形态、大小、类别、编号和数目等。大小、类别、编号和数目等。3.细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂 细胞周期；细胞周期；有丝分裂过程有丝分裂过程4.细胞的减数分裂细胞的减数分裂 概念、特点和意义概念、特点和意义5.配子的形成和受精配子的形成和受精6.生活周期生活周期本章小结本章小结现在学习的是第25页，共39页现在学习的是第26页，共39页现在学习的是第27页，共39页现在学习的是第28页，共39页内质网内质网现在学习的是第29页，共39页 高尔基体高尔基体现在学习的是第30页，共39页线粒体线粒体现在学习的是第31页，共39页叶绿体叶绿体现在学习的是第32页，共39页染色体染色体现在学习的是第33页，共39页现在学习的是第34页，共39页现在学习的是第35页，共39页现在学习的是第36页，共39页现在学习的是第37页，共39页现在学习的是第38页，共39页感谢大家观看现在学习的是第39页，共39页