基础一遗传的细胞学基础.ppt

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1、基础一基础一遗传的细胞学基础遗传的细胞学基础主要内容主要内容n n细胞的结构和功能细胞的结构和功能n n染色体的结构和功能染色体的结构和功能n n细胞的有丝分裂细胞的有丝分裂n n细胞的减数分裂细胞的减数分裂n n配子的形成和受精配子的形成和受精n n植物的生活周期植物的生活周期模块一模块一 细胞、染色体与遗传物质细胞、染色体与遗传物质一、细胞的结构和功能一、细胞的结构和功能n n所有的生物体（除病毒和噬菌体）都是由细胞所有的生物体（除病毒和噬菌体）都是由细胞组成的。组成的。n n细胞细胞细胞细胞是生物体形态结构和生命活动的是生物体形态结构和生命活动的是生物体形态结构和生命活动的是生物体形态结

2、构和生命活动的基本单位基本单位基本单位基本单位，也是生长发育和遗传的基本单位。也是生长发育和遗传的基本单位。n n因此，了解细胞的基本结构、功能及增殖过程因此，了解细胞的基本结构、功能及增殖过程是学习遗传变异规律的基础。是学习遗传变异规律的基础。n n根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为 非细胞生物非细胞生物：包括：包括病毒、噬菌体病毒、噬菌体(细菌病毒细菌病毒)，具，具有前细胞形态的构成单位；有前细胞形态的构成单位；细胞生物细胞生物：以细胞为基本单位的生物；根据细胞：以

3、细胞为基本单位的生物；根据细胞核和遗传物质的存在方式不同又可以分为：核和遗传物质的存在方式不同又可以分为：原核生物原核生物：(原核细胞原核细胞)细菌、蓝藻细菌、蓝藻(蓝细菌蓝细菌)真核生物真核生物真核生物真核生物：(真核细胞真核细胞)原生动物、单细胞藻原生动物、单细胞藻类、真菌、高等植物、动物、人类类、真菌、高等植物、动物、人类n n真核生物的细胞由真核生物的细胞由真核生物的细胞由真核生物的细胞由细胞膜、细胞质、细胞核细胞膜、细胞质、细胞核细胞膜、细胞质、细胞核细胞膜、细胞质、细胞核三三三三部分组成部分组成部分组成部分组成n n（一）细胞膜（质膜）（一）细胞膜（质膜）n n 细胞膜是细胞外围的

4、一层薄膜，主要由蛋细胞膜是细胞外围的一层薄膜，主要由蛋白质和类脂构成。白质和类脂构成。n n功能：能够有选择地通过某些物质功能：能够有选择地通过某些物质。n n在在植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞的细胞膜外面，还有一层由纤维素的细胞膜外面，还有一层由纤维素和果胶质组成的和果胶质组成的细胞壁细胞壁细胞壁细胞壁（支持和保护作用）。（支持和保护作用）。n n（二）细胞质（胞质）（二）细胞质（胞质）n n 细胞质是细胞膜内环绕着细胞核外围的原生质，呈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包含

5、着各种细胞器细胞器：线粒体、：线粒体、质体质体（植）、核糖体、内（植）、核糖体、内质网、高尔基体、质网、高尔基体、中心体中心体（动）、溶酶体和（动）、溶酶体和液泡液泡（植）。（植）。n n其中，其中，其中，其中，质体和液泡只有植物才具有，中心体只是动物细质体和液泡只有植物才具有，中心体只是动物细质体和液泡只有植物才具有，中心体只是动物细质体和液泡只有植物才具有，中心体只是动物细胞才具有。胞才具有。胞才具有。胞才具有。n n线粒体线粒体是动植物细胞中普遍存在的细胞器是动植物细胞中普遍存在的细胞器,是细胞内是细胞内呼呼呼呼吸作用吸作用吸作用吸作用和和氧化作用氧化作用氧化作用氧化作用的中心，是的中心

6、，是贮藏能量贮藏能量贮藏能量贮藏能量的场所。的场所。n n质体包括叶绿体、有色体和白色体质体包括叶绿体、有色体和白色体质体包括叶绿体、有色体和白色体质体包括叶绿体、有色体和白色体，其中最重要的是，其中最重要的是叶叶绿体绿体，是植物，是植物光合作用光合作用的场所。的场所。n n核糖体核糖体是极其微小的细胞器，由是极其微小的细胞器，由RNARNA和蛋白质组成和蛋白质组成,是细是细胞中胞中合成蛋白质合成蛋白质的主要场所。的主要场所。n n内质网是运输蛋白质的合成原料和合成产物的通道。内质网是运输蛋白质的合成原料和合成产物的通道。n n（三）细胞核（胞核）（三）细胞核（胞核）n n除细菌和蓝藻（原核生

7、物）之外，各种生物的除细菌和蓝藻（原核生物）之外，各种生物的细胞内都有细胞核，细胞核由细胞内都有细胞核，细胞核由核膜、核液、核核膜、核液、核核膜、核液、核核膜、核液、核仁仁仁仁和和染色质（染色质（染色质（染色质（染色体染色体）组成。组成。n n细胞核是细胞核是遗传物质遗传物质聚集的主要场所，对细胞发聚集的主要场所，对细胞发育和性状遗传起着指导作用。育和性状遗传起着指导作用。n n核仁为圆形颗粒，是合成核仁为圆形颗粒，是合成RNARNA和核内蛋白质的场和核内蛋白质的场所，具有传递遗传信息的功能。所，具有传递遗传信息的功能。n n染色质是尚未进行细胞分裂的细胞内能被碱性染色质是尚未进行细胞分裂的细

8、胞内能被碱性染料染色后呈纤维状物的物质。当细胞分裂时，染料染色后呈纤维状物的物质。当细胞分裂时，染色质逐渐变粗，成为染色体。染色质逐渐变粗，成为染色体。植物细胞结构模型植物细胞结构模型植物细胞结构模型植物细胞结构模型植物细胞结构模型植物细胞结构模型植物细胞结构模型植物细胞结构模型v细胞核由四个部分组成：细胞核由四个部分组成：v1.核膜；核膜；2.核液；核液；3.核仁；核仁；4.染色质（染色体）染色质（染色体）。二、染色体的形态、结构、功能二、染色体的形态、结构、功能和数目和数目n n染色质是尚未进行细胞分裂的细胞内能被碱性染色质是尚未进行细胞分裂的细胞内能被碱性染料染色后呈纤维状物（无定型）的

9、物质。当染料染色后呈纤维状物（无定型）的物质。当细胞分裂时，染色质逐渐变粗，成为染色体细胞分裂时，染色质逐渐变粗，成为染色体n n染色质染色质染色质染色质由由由由DNADNADNADNA、组蛋白、非组蛋白组蛋白、非组蛋白组蛋白、非组蛋白组蛋白、非组蛋白和和和和少量少量少量少量RNARNARNARNA组组组组成。成。成。成。主要成分是主要成分是主要成分是主要成分是DNADNADNADNA和蛋白质和蛋白质和蛋白质和蛋白质。n n细胞分裂期细胞分裂期细胞分裂期细胞分裂期，染色质卷缩而呈现为一定数目和，染色质卷缩而呈现为一定数目和，染色质卷缩而呈现为一定数目和，染色质卷缩而呈现为一定数目和形态的形态的

10、形态的形态的染色体染色体染色体染色体。n n染色质和染色体是染色质和染色体是染色质和染色体是染色质和染色体是同一物质在细胞分裂过程中同一物质在细胞分裂过程中同一物质在细胞分裂过程中同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态所表现的不同形态所表现的不同形态所表现的不同形态。（一）染色质一）染色质n n染色体是所有生物细胞都具有的结构。染色体是所有生物细胞都具有的结构。n n染色体染色体是核中最重要和最稳定的成分是核中最重要和最稳定的成分是核中最重要和最稳定的成分是核中最重要和最稳定的成分，具有特定的形态结，具有特定的形态结构和构和自我复制自我复制自我复制自我复制能力，是遗传物质的主要载体，在控制生

11、物能力，是遗传物质的主要载体，在控制生物的遗传变异上具有极其重要的作用的遗传变异上具有极其重要的作用n n各物种染色体都具有特定的数目与形态特征。而且同一物各物种染色体都具有特定的数目与形态特征。而且同一物种内的各染色体间往往也能够通过其形态特征加以区分识种内的各染色体间往往也能够通过其形态特征加以区分识别。别。n n染色体的形态结构与数目在细胞分裂过程中有一系列规律染色体的形态结构与数目在细胞分裂过程中有一系列规律性变化。性变化。n n识别染色体形态特征的识别染色体形态特征的识别染色体形态特征的识别染色体形态特征的最佳时期最佳时期最佳时期最佳时期是细胞是细胞是细胞是细胞有丝分裂有丝分裂有丝分

12、裂有丝分裂中期中期中期中期和和和和早早早早后期后期后期后期。这时染色体收缩程度最大，形态最稳定，并且分散这时染色体收缩程度最大，形态最稳定，并且分散排列、易于计数。排列、易于计数。（二）二）染色体的形态染色体的形态、结构、结构n n着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着的区域，又称着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着的区域，又称着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着的区域，又称着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着的区域，又称为为为为着丝点着丝点着丝点着丝点。n n着丝粒不会被染料染色着丝粒不会被染料染色着丝粒不会被染料染色着丝粒不会被染料染色，所以在光学显微镜下，所以在光学显微镜下，所以在光学显微镜下，所以在光学显微镜下表现为染

13、色体上一缢缩部位表现为染色体上一缢缩部位表现为染色体上一缢缩部位表现为染色体上一缢缩部位(无色间隔点无色间隔点无色间隔点无色间隔点)，也，也，也，也称为称为称为称为主缢痕主缢痕主缢痕主缢痕。n n着丝粒所连接的两部分称为着丝粒所连接的两部分称为着丝粒所连接的两部分称为着丝粒所连接的两部分称为染色体臂染色体臂染色体臂染色体臂。着丝粒着丝粒(点点)和染色体臂和染色体臂染色体模式图染色单体染色单体长臂长臂短臂短臂染色单体染色单体n n有丝分裂中期所观察到的有丝分裂中期所观察到的有丝分裂中期所观察到的有丝分裂中期所观察到的 染色体是经过间期复制染色体是经过间期复制染色体是经过间期复制染色体是经过间期复

14、制 过，均包含有两条成分、过，均包含有两条成分、过，均包含有两条成分、过，均包含有两条成分、结构和形态一致的染色结构和形态一致的染色结构和形态一致的染色结构和形态一致的染色 单体。单体。单体。单体。n n一条染色体的两个染色单一条染色体的两个染色单一条染色体的两个染色单一条染色体的两个染色单 体互称为体互称为体互称为体互称为姊妹染色单体姊妹染色单体姊妹染色单体姊妹染色单体 次缢痕和随体次缢痕和随体n n某些染色体的一个或两个臂上往往还具有另一某些染色体的一个或两个臂上往往还具有另一个染色较淡的缢缩部位，称为个染色较淡的缢缩部位，称为次缢痕次缢痕，通常在，通常在染色体染色体短臂短臂短臂短臂上。上

15、。n n次缢痕末端带有的圆形或略呈长形的突出体称次缢痕末端带有的圆形或略呈长形的突出体称为为随体随体。（三）三）染色体的数目染色体的数目n n生物物种的染色体数目是物种的特征，相对恒生物物种的染色体数目是物种的特征，相对恒生物物种的染色体数目是物种的特征，相对恒生物物种的染色体数目是物种的特征，相对恒定。定。定。定。n n体细胞中染色体成对存在体细胞中染色体成对存在体细胞中染色体成对存在体细胞中染色体成对存在(2(2(2(2n)n)n)n)，而配子中染色，而配子中染色，而配子中染色，而配子中染色体数目是体细胞中的一半体数目是体细胞中的一半体数目是体细胞中的一半体数目是体细胞中的一半(n)n)n

16、)n)。n n体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为染色体称为染色体称为染色体称为同源染色体同源染色体同源染色体同源染色体。两条同源染色体分别。两条同源染色体分别。两条同源染色体分别。两条同源染色体分别来自生物双亲。来自生物双亲。来自生物双亲。来自生物双亲。n n形态结构上有所不同的染色体间互称为形态结构上有所不同的染色体间互称为形态结构上有所不同的染色体间互称为形态结构上有所不同的染色体间互称为非同源非同源非同源非同源染色体染色体染色体染色体。部分生物的染色体数

17、目部分生物的染色体数目物物物物 种种种种二倍体数二倍体数二倍体数二倍体数物物物物 种种种种二倍体数二倍体数二倍体数二倍体数人类人类人类人类4646水稻水稻水稻水稻2424猕猴猕猴猕猴猕猴4242小麦小麦小麦小麦4242黄牛黄牛黄牛黄牛6060玉米、高粱玉米、高粱玉米、高粱玉米、高粱2020猪猪猪猪3838大麦大麦大麦大麦1414狗狗狗狗7878陆地棉陆地棉陆地棉陆地棉5252猫猫猫猫3838豌豆豌豆豌豆豌豆1414马马马马6464烟草烟草烟草烟草4848鸡鸡鸡鸡7878番茄番茄番茄番茄2424鸭鸭鸭鸭8080甘蓝甘蓝甘蓝甘蓝1818果蝇果蝇果蝇果蝇8 8洋葱洋葱洋葱洋葱1616蜜蜂蜜蜂蜜蜂蜜蜂

18、雌雌雌雌3232雄雄雄雄1616松松松松2424三、染色体是遗传物质的载体三、染色体是遗传物质的载体 染色体及其他细胞器上的DNA是各种生物共同的遗传物质，生物的子代与亲代之所以相似，原因就在于亲生物的子代与亲代之所以相似，原因就在于亲代通过繁殖，将一定分子结构的代通过繁殖，将一定分子结构的DNA传给了子代传给了子代。DNA是由很多个核苷酸核苷酸所组成的高分子化合物，每个DNA分子都有两条分子长链，每个分子链都是由数百万至数千万个核苷酸一个接一个地连接起来的。整个DNA的立体结果好像一根双股弹簧双股弹簧（麻花），经多次螺旋状的盘旋而成。即双螺旋结构。作为遗传物质的基本单位-基因，实际上就是DN

19、A分子长链上各个微小的区段微小的区段。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？n n模块二模块二 细胞分裂及其遗传学意义细胞分裂及其遗传学意义n n细胞分裂是生物繁殖的基础。生物的生长、发细胞分裂是生物繁殖的基础。生物的生长、发育、繁殖都必须通过细胞分裂来完成。育、繁殖都必须通过细胞分裂来完成。n n高等生物的细胞分裂分为高等生物的细胞分裂分为有丝分裂和减数分裂有丝分裂和减数分裂两种类型。两种类型。n n一、有丝分裂一、有丝分裂一、有丝分裂一、有丝分裂n n 也叫体细胞分裂或等数分裂，高等生物个也叫体细胞分裂或等数分裂，高等生物个也叫

20、体细胞分裂或等数分裂，高等生物个也叫体细胞分裂或等数分裂，高等生物个体的各个部分都是通过有丝分裂增殖细胞而形体的各个部分都是通过有丝分裂增殖细胞而形体的各个部分都是通过有丝分裂增殖细胞而形体的各个部分都是通过有丝分裂增殖细胞而形成的。成的。成的。成的。n n（一）有丝分裂的过程（一）有丝分裂的过程（一）有丝分裂的过程（一）有丝分裂的过程n n 根据细胞核（特别是根据细胞核（特别是根据细胞核（特别是根据细胞核（特别是染色体染色体染色体染色体）分裂变化的）分裂变化的）分裂变化的）分裂变化的特征，有丝分裂过程可分为特征，有丝分裂过程可分为特征，有丝分裂过程可分为特征，有丝分裂过程可分为前期、中期、后

21、期前期、中期、后期前期、中期、后期前期、中期、后期和和和和末期末期末期末期四个时期。两次分裂之间的时期称为四个时期。两次分裂之间的时期称为四个时期。两次分裂之间的时期称为四个时期。两次分裂之间的时期称为间间间间期期期期qq细胞周期细胞周期细胞周期细胞周期：从一个新产生的细胞到它分裂产生子细：从一个新产生的细胞到它分裂产生子细：从一个新产生的细胞到它分裂产生子细：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。胞这一过程称为细胞周期。胞这一过程称为细胞周期。胞这一过程称为细胞周期。n n G1期期n n S 期期 间期间期 n n细胞周期细胞周期 G2期期n n 前期前期 n n M

22、期 中期中期 n n 后期后期n n 末期末期n n间期：在光学显微镜下看不到染色体，但间期：在光学显微镜下看不到染色体，但间期：在光学显微镜下看不到染色体，但间期：在光学显微镜下看不到染色体，但细胞细胞细胞细胞核高度活跃，遗传物质复制，核高度活跃，遗传物质复制，核高度活跃，遗传物质复制，核高度活跃，遗传物质复制，DNADNADNADNA含量加倍、组含量加倍、组含量加倍、组含量加倍、组蛋白加倍，同时储备能量蛋白加倍，同时储备能量蛋白加倍，同时储备能量蛋白加倍，同时储备能量。n n前期：细胞核内出现长而卷曲的前期：细胞核内出现长而卷曲的前期：细胞核内出现长而卷曲的前期：细胞核内出现长而卷曲的染色

23、体染色体染色体染色体，之后，之后，之后，之后逐渐逐渐逐渐逐渐缩短变粗缩短变粗缩短变粗缩短变粗。每个染色体有两个染色单体，。每个染色体有两个染色单体，。每个染色体有两个染色单体，。每个染色体有两个染色单体，但但但但着丝点尚未分裂着丝点尚未分裂着丝点尚未分裂着丝点尚未分裂，此时，此时，此时，此时核仁和核膜逐渐模糊核仁和核膜逐渐模糊核仁和核膜逐渐模糊核仁和核膜逐渐模糊不清，从两极伸出纺锤丝不清，从两极伸出纺锤丝不清，从两极伸出纺锤丝不清，从两极伸出纺锤丝。染色体核仁中心体早前期(early prophase)n n染色体开始逐渐染色体开始逐渐染色体开始逐渐染色体开始逐渐缩短变粗缩短变粗缩短变粗缩短变

24、粗，形成螺旋状。，形成螺旋状。，形成螺旋状。，形成螺旋状。前期(prophase)晚前期n n每条染色体已含有两条每条染色体已含有两条每条染色体已含有两条每条染色体已含有两条姊妹染色单体姊妹染色单体姊妹染色单体姊妹染色单体 ，通过着丝粒把它们通过着丝粒把它们通过着丝粒把它们通过着丝粒把它们连接在一起。连接在一起。连接在一起。连接在一起。n n至前期末，至前期末，至前期末，至前期末，核仁逐渐消失，核膜开始破裂核仁逐渐消失，核膜开始破裂核仁逐渐消失，核膜开始破裂核仁逐渐消失，核膜开始破裂，核质和细胞质融，核质和细胞质融，核质和细胞质融，核质和细胞质融为一体。为一体。为一体。为一体。n n中期中期中

25、期中期：核膜、核仁消失核膜、核仁消失核膜、核仁消失核膜、核仁消失。各条。各条。各条。各条染色体均排列在染色体均排列在染色体均排列在染色体均排列在细胞中央的赤道板上细胞中央的赤道板上细胞中央的赤道板上细胞中央的赤道板上（染色体所在的平面称为染色体所在的平面称为染色体所在的平面称为染色体所在的平面称为赤道板赤道板赤道板赤道板），从细胞两极伸出的纺锤丝连接着各），从细胞两极伸出的纺锤丝连接着各），从细胞两极伸出的纺锤丝连接着各），从细胞两极伸出的纺锤丝连接着各条染色体的着丝点，整个空间形状像一个条染色体的着丝点，整个空间形状像一个条染色体的着丝点，整个空间形状像一个条染色体的着丝点，整个空间形状像一

26、个纺锤纺锤纺锤纺锤体体体体。所有。所有。所有。所有染色体的着丝点都在一个平面上染色体的着丝点都在一个平面上染色体的着丝点都在一个平面上染色体的着丝点都在一个平面上。此。此。此。此时时时时染色体的形态最为典型，是观察、识别染色染色体的形态最为典型，是观察、识别染色染色体的形态最为典型，是观察、识别染色染色体的形态最为典型，是观察、识别染色体的最佳时期。体的最佳时期。体的最佳时期。体的最佳时期。纺缍丝中 期着丝粒后期n n后期：染色体的后期：染色体的后期：染色体的后期：染色体的着丝点断开着丝点断开着丝点断开着丝点断开，各条染，各条染，各条染，各条染色单体独立，在纺锤丝的牵引下，分色单体独立，在纺锤

27、丝的牵引下，分色单体独立，在纺锤丝的牵引下，分色单体独立，在纺锤丝的牵引下，分别移向细胞两极。别移向细胞两极。别移向细胞两极。别移向细胞两极。末期n n染色体到达两极染色体到达两极染色体到达两极染色体到达两极，并开始解螺旋，变得松散，并开始解螺旋，变得松散，并开始解螺旋，变得松散，并开始解螺旋，变得松散，纺锤体消失，纺锤体消失，纺锤体消失，纺锤体消失，核膜、核仁重新出现。核膜、核仁重新出现。核膜、核仁重新出现。核膜、核仁重新出现。接着，细胞质开始分裂，在接着，细胞质开始分裂，在接着，细胞质开始分裂，在接着，细胞质开始分裂，在赤道板赤道板赤道板赤道板上上上上形成形成形成形成新的细胞膜，新的细胞膜

28、，新的细胞膜，新的细胞膜，一个细胞分裂为两个子细胞一个细胞分裂为两个子细胞一个细胞分裂为两个子细胞一个细胞分裂为两个子细胞，并进入间期，并进入间期，并进入间期，并进入间期状态。状态。状态。状态。早前期晚前期早后期晚后期末期中期间期（二）（二）有丝分裂的遗传学意义有丝分裂的遗传学意义1 1、有丝分裂的特点：、有丝分裂的特点：、有丝分裂的特点：、有丝分裂的特点：染色体复制一次，细胞分裂一次，染色体复制一次，细胞分裂一次，染色体复制一次，细胞分裂一次，染色体复制一次，细胞分裂一次，遗传物质均分到两个子细胞中遗传物质均分到两个子细胞中遗传物质均分到两个子细胞中遗传物质均分到两个子细胞中。因而，子细胞与

29、母细胞的。因而，子细胞与母细胞的。因而，子细胞与母细胞的。因而，子细胞与母细胞的染色体（遗传物质）完全相同。染色体（遗传物质）完全相同。染色体（遗传物质）完全相同。染色体（遗传物质）完全相同。2 2、有丝分裂的、有丝分裂的、有丝分裂的、有丝分裂的意义：意义：意义：意义：（1 1）、通过有丝分裂）、通过有丝分裂）、通过有丝分裂）、通过有丝分裂,维持了生物个体的正常生长发育维持了生物个体的正常生长发育维持了生物个体的正常生长发育维持了生物个体的正常生长发育(组织及细胞间遗传组成的一致性组织及细胞间遗传组成的一致性组织及细胞间遗传组成的一致性组织及细胞间遗传组成的一致性)；（2 2）、）、）、）、保

30、证了物种的连续性和遗传的稳定性保证了物种的连续性和遗传的稳定性保证了物种的连续性和遗传的稳定性保证了物种的连续性和遗传的稳定性二、减数分裂二、减数分裂减数分裂（又称成熟分裂）减数分裂（又称成熟分裂）减数分裂（又称成熟分裂）减数分裂（又称成熟分裂）：是在是在配子配子形成过程中形成过程中进行的进行的染色体减半染色体减半的特殊分裂方式。的特殊分裂方式。n n（一）减数分裂过程（一）减数分裂过程（一）减数分裂过程（一）减数分裂过程n n包括包括包括包括连续两次分裂，第一次是减数的，第二次连续两次分裂，第一次是减数的，第二次连续两次分裂，第一次是减数的，第二次连续两次分裂，第一次是减数的，第二次是等数的

31、，染色体只复制一次是等数的，染色体只复制一次是等数的，染色体只复制一次是等数的，染色体只复制一次，每个子细胞核，每个子细胞核，每个子细胞核，每个子细胞核中只有中只有中只有中只有单倍数的染色体单倍数的染色体单倍数的染色体单倍数的染色体。n n两次连续的分裂分别称为两次连续的分裂分别称为两次连续的分裂分别称为两次连续的分裂分别称为第一次分裂第一次分裂第一次分裂第一次分裂和和和和第二次第二次第二次第二次分裂分裂分裂分裂。n n每次分裂都可以分成前、中、后、末四期。每次分裂都可以分成前、中、后、末四期。每次分裂都可以分成前、中、后、末四期。每次分裂都可以分成前、中、后、末四期。n n其中其中其中其中最

32、复杂和最长最复杂和最长最复杂和最长最复杂和最长的时期是的时期是的时期是的时期是前期前期前期前期I I I I，又可分为又可分为又可分为又可分为细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期细线期、偶线期、粗线期、双线期和终变期。两次分裂的不同两次分裂的不同：n第一次分裂是减数的；第二次分裂是等数的。第一次分裂是减数的；第二次分裂是等数的。n第一次分裂复杂，时间长；第二次分裂跟一般第一次分裂复杂，时间长；第二次分裂跟一般的有丝分裂一样。的有丝分裂一样。q同源染色体同源染色体：在二倍体生物中，每对染色体的两：在二倍体生物中，每对染

33、色体的两个成员中个成员中一个来自父方，一个来自母方一个来自父方，一个来自母方，其形态，其形态大小相同的染色体称为大小相同的染色体称为同源染色体同源染色体。q不属于同一对的染色体称为不属于同一对的染色体称为非同源染色体非同源染色体。q联会联会：同源染色体的两个成员侧向连接，像拉链一样地同源染色体的两个成员侧向连接，像拉链一样地并排并排配对配对称为联会。称为联会。联会始于偶线期，消失在双线期联会始于偶线期，消失在双线期。q交叉交叉交叉交叉：非姊妹染色单体间若干处相互交叉缠结，非姊妹染色单体间若干处相互交叉缠结，非姊妹染色单体间若干处相互交叉缠结，非姊妹染色单体间若干处相互交叉缠结，交叉是染色单体发

34、生交换的结果。交叉是染色单体发生交换的结果。交叉是染色单体发生交换的结果。交叉是染色单体发生交换的结果。q交换交换交换交换：非姊妹染色单体间发生遗传物质的局部非姊妹染色单体间发生遗传物质的局部非姊妹染色单体间发生遗传物质的局部非姊妹染色单体间发生遗传物质的局部交换。交换。交换。交换。1、第一次分裂（、第一次分裂（）（1）前期）前期 I 前期前期I较为复杂，经历时间较长，又可分为较为复杂，经历时间较长，又可分为五个亚时期。五个亚时期。1)、细线期、细线期 此期染色体呈细长线状，看不出染色体的双重性。核仁依然存在。在细线期和整个的前期中染色体持续地浓缩。细线期偶线期2)、偶线期、偶线期 同源染色体

35、开始联会，出现联会复合体。姊妹染姊妹染色单体色单体非姊妹非姊妹染色单体染色单体交换交换染色体断裂染色体断裂二价体二价体：配对完全的一对同源染色体。每一二价体：配对完全的一对同源染色体。每一二价体含有四条染色单体。含有四条染色单体。3)3)、粗线期、粗线期、粗线期、粗线期 染色体缩短变粗，完全联会，染色体缩短变粗，完全联会，但核仁仍存在。一对配对的同源染但核仁仍存在。一对配对的同源染色体称色体称二价体二价体或四联体。非姐妹染或四联体。非姐妹染色单体间可能发生色单体间可能发生交换交换交换交换。粗线期4)、双线期、双线期双线期n n染色体继续变短变粗，二价体中的染色体继续变短变粗，二价体中的染色体继

36、续变短变粗，二价体中的染色体继续变短变粗，二价体中的两条同源染两条同源染两条同源染两条同源染色体彼此分开色体彼此分开色体彼此分开色体彼此分开。n n在非姊妹染色单体间可见交叉，在非姊妹染色单体间可见交叉，在非姊妹染色单体间可见交叉，在非姊妹染色单体间可见交叉，交叉的出现是交叉的出现是发生过交换的有形结果。发生过交换的有形结果。5)、终变期、终变期 也称也称浓缩期浓缩期，染色体进一步收缩变粗变短，染色体进一步收缩变粗变短，分裂进入中期。分裂进入中期。终变期终变期是观察鉴定染色体的最好是观察鉴定染色体的最好时期时期终变期前期 I细线期偶线期粗线期双线期终变期一个来自蝗虫的四联体结构，示5个交叉 核

37、仁、核膜消失，各个双价体排列在赤道板上，核仁、核膜消失，各个双价体排列在赤道板上，纺缍丝将着丝粒拉向两极。纺缍丝将着丝粒拉向两极。中期中期I I和前期和前期I I的终变期是观察鉴定染色体的最好时期的终变期是观察鉴定染色体的最好时期（2）中期）中期 I 中期 I（3）后期）后期 I 双价体中的双价体中的同源染色体彼此分开同源染色体彼此分开，移向两极，移向两极，但同源染色体的各个成员各自的但同源染色体的各个成员各自的着丝点并不分开着丝点并不分开。染色体的染色体的减数过程减数过程在此时期开始进行。在此时期开始进行。减数分裂后期 I 减数分裂后期和有丝分裂后期染色体变化的区别减数分裂后期和有丝分裂后期

38、染色体变化的区别 减数分裂后期，减数分裂后期，同源染色体彼此分开同源染色体彼此分开，移向两极，但同，移向两极，但同源染色体的各个成员各自的源染色体的各个成员各自的着丝点并不分开着丝点并不分开。染色体的减数。染色体的减数过程在此时期开始进行。过程在此时期开始进行。有丝分裂后期，有丝分裂后期，着丝点分开，着丝点分开，每条染色体的每条染色体的两条染色单两条染色单体分开，体分开，分别移向细胞两极。分别移向细胞两极。减数分裂后期 I有丝分裂后期有丝分裂后期（4）末期）末期 I 末期 In n进入子细胞的染色体具有两条染进入子细胞的染色体具有两条染进入子细胞的染色体具有两条染进入子细胞的染色体具有两条染色

39、单体。染色体又开始解开螺旋，色单体。染色体又开始解开螺旋，色单体。染色体又开始解开螺旋，色单体。染色体又开始解开螺旋，变成细丝状。变成细丝状。变成细丝状。变成细丝状。时间极短，没有时间极短，没有DNA合成，也没有合成，也没有染色体的复制。染色体的复制。间期间期 2、第二次分裂、第二次分裂（1 1）前期前期前期前期 IIII：与有丝分裂的前期一样，每个染色与有丝分裂的前期一样，每个染色与有丝分裂的前期一样，每个染色与有丝分裂的前期一样，每个染色体具有两条染色单体。体具有两条染色单体。体具有两条染色单体。体具有两条染色单体。（2 2）中期中期中期中期 IIII ：染色体排列在赤道板上，纺缍丝附染色

40、体排列在赤道板上，纺缍丝附染色体排列在赤道板上，纺缍丝附染色体排列在赤道板上，纺缍丝附着在着丝粒上。染色单体从彼此相联逐渐部分地着在着丝粒上。染色单体从彼此相联逐渐部分地着在着丝粒上。染色单体从彼此相联逐渐部分地着在着丝粒上。染色单体从彼此相联逐渐部分地分离。分离。分离。分离。（3 3）后期后期后期后期 IIII ：着丝粒纵裂，姐妹染色单体由纺缍：着丝粒纵裂，姐妹染色单体由纺缍：着丝粒纵裂，姐妹染色单体由纺缍：着丝粒纵裂，姐妹染色单体由纺缍丝拉向两极。丝拉向两极。丝拉向两极。丝拉向两极。（4 4）末期末期末期末期 IIII ：两极形成新的核，细胞质也分为：两极形成新的核，细胞质也分为：两极形成

41、新的核，细胞质也分为：两极形成新的核，细胞质也分为两部分，形成两部分，形成两部分，形成两部分，形成4 4 个子细胞个子细胞个子细胞个子细胞（四分子四分子四分子四分子）。每个细胞）。每个细胞）。每个细胞）。每个细胞核里各含有核里各含有核里各含有核里各含有n n个染色体。个染色体。个染色体。个染色体。中期 I后期 I末期 I中期 II后期 II（二）减数分裂的特点（二）减数分裂的特点1 1、具有一定的时空性，即它仅在一定的发育阶段，、具有一定的时空性，即它仅在一定的发育阶段，在生殖细胞中进行在生殖细胞中进行。2 2、细胞连续分裂两次（形成、细胞连续分裂两次（形成4 4个子细胞），而染色体个子细胞）

42、，而染色体只复制一次只复制一次，每个子细胞核中只有，每个子细胞核中只有单倍数的染色体单倍数的染色体。3 3、前期长而复杂，同源染色体经历了配对（联会）、前期长而复杂，同源染色体经历了配对（联会）、交换过程，遗传物质进行了交换过程，遗传物质进行了重组和交换重组和交换。减数分裂过程中染色体的变迁减数分裂过程中染色体的变迁前期前期 I 中期中期 I 染色体数为染色体数为2n。后期后期 I 中期中期 II 染色体数目由染色体数目由2n n。但但每个染色体仍保持有两条染色单体。每个染色体仍保持有两条染色单体。后期后期 II 末期末期 II 染色体数目为染色体数目为n。在后期在后期II，每个着丝粒都一分为

43、二，随后每个染色每个着丝粒都一分为二，随后每个染色体的单体分开。进入每个子细胞中去的只是体的单体分开。进入每个子细胞中去的只是一条染色体。一条染色体。（三）减数分裂的遗传学意义（三）减数分裂的遗传学意义n n1 1、通过减数分裂产生的雌雄配子，只具有半、通过减数分裂产生的雌雄配子，只具有半数的染色体（数的染色体（n n），为双受精合子染色体数目），为双受精合子染色体数目的恒定性提供了物质基础。的恒定性提供了物质基础。n n2 2、减数分裂中同源染色体的两个成员、减数分裂中同源染色体的两个成员随机随机拉拉向两极，非同源染色体在子细胞中向两极，非同源染色体在子细胞中自由组合自由组合，这是生物变异的

44、主要原因，也是这是生物变异的主要原因，也是自由组合规律自由组合规律自由组合规律自由组合规律的细胞学基础的细胞学基础的细胞学基础的细胞学基础n n3 3、同源染色体非姊妹染色单体之间的、同源染色体非姊妹染色单体之间的区段交区段交区段交区段交换换换换，这是生物变异的重要原因，也是，这是生物变异的重要原因，也是连锁与交连锁与交换规律换规律的细胞学基础。的细胞学基础。染色体数目的恒定染色体数目的恒定n n 遗传的染色体学说遗传的染色体学说n n19021902年美国的年美国的年美国的年美国的苏顿苏顿苏顿苏顿(Sutton)Sutton)和德国的和德国的和德国的和德国的波维利波维利波维利波维利(Bove

45、ri)Boveri)提出提出提出提出遗遗遗遗传的染色体学说传的染色体学说传的染色体学说传的染色体学说。认为：认为：认为：认为：n n遗传因子遗传因子遗传因子遗传因子(基因基因基因基因)位于细胞核内染色体上；位于细胞核内染色体上；位于细胞核内染色体上；位于细胞核内染色体上；n n成对基因分别位于一对同源染色体的对应位置上。成对基因分别位于一对同源染色体的对应位置上。成对基因分别位于一对同源染色体的对应位置上。成对基因分别位于一对同源染色体的对应位置上。n n位点与等位基因位点与等位基因位点与等位基因位点与等位基因：n n基因在染色体上的位置称为基因在染色体上的位置称为基因在染色体上的位置称为基因

46、在染色体上的位置称为位点位点位点位点；n n相同位点上成对的基因互称为相同位点上成对的基因互称为相同位点上成对的基因互称为相同位点上成对的基因互称为等位基因等位基因等位基因等位基因。n n19101910年摩尔根年摩尔根年摩尔根年摩尔根等利用果蝇为研究材料，直接证明了这一学说等利用果蝇为研究材料，直接证明了这一学说等利用果蝇为研究材料，直接证明了这一学说等利用果蝇为研究材料，直接证明了这一学说的正确性。的正确性。的正确性。的正确性。n n三、配子形成三、配子形成三、配子形成三、配子形成n n植物的有性繁殖是通过亲代产生的雌、雄配子植物的有性繁殖是通过亲代产生的雌、雄配子相结合再进一步分裂分化而

47、产生后代的过程。相结合再进一步分裂分化而产生后代的过程。而雌、雄配子的形成是紧接着减数分裂进行的。而雌、雄配子的形成是紧接着减数分裂进行的。n n有性生殖有性生殖有性生殖有性生殖：雌雄配子结合为：雌雄配子结合为合子合子(受精卵受精卵)，再，再由合子发育成为新的个体的生殖方式，叫做由合子发育成为新的个体的生殖方式，叫做有有性生殖性生殖。n n由减数分裂形成的由减数分裂形成的四分孢子四分孢子四分孢子四分孢子在雄蕊里的叫在雄蕊里的叫小孢小孢小孢小孢子子子子，在雌蕊里的叫，在雌蕊里的叫大孢子大孢子大孢子大孢子。大、小孢子还要经。大、小孢子还要经过两三次细胞分裂才能产生雌、雄配子。过两三次细胞分裂才能产

48、生雌、雄配子。n n雌、雄配子的形成过程详见教材雌、雄配子的形成过程详见教材p20p20高等植物雌、雄配子的形成过程高等植物雌、雄配子的形成过程n n模块三模块三 授粉、受精与种子形成授粉、受精与种子形成n n一、授粉与受精一、授粉与受精一、授粉与受精一、授粉与受精n n授粉：是指雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上。授粉：是指雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上。授粉：是指雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上。授粉：是指雄蕊的花粉传到雌蕊的柱头上。n n受精：是指雌、雄配子相结合。受精：是指雌、雄配子相结合。受精：是指雌、雄配子相结合。受精：是指雌、雄配子相结合。n n植物的受精过程表现为植物的受精过程表现为植物的受精过

49、程表现为植物的受精过程表现为“双受精双受精双受精双受精”的特点，即的特点，即的特点，即的特点，即胚囊中的胚囊中的胚囊中的胚囊中的卵与卵与卵与卵与花粉管中的花粉管中的花粉管中的花粉管中的精子结合精子结合精子结合精子结合为为为为受精卵受精卵受精卵受精卵（合子），发育成（合子），发育成（合子），发育成（合子），发育成胚胚胚胚；胚囊中的两个；胚囊中的两个；胚囊中的两个；胚囊中的两个极核与极核与极核与极核与花花花花粉管中的粉管中的粉管中的粉管中的精子结合为受精极核精子结合为受精极核精子结合为受精极核精子结合为受精极核（胚乳细胞核），（胚乳细胞核），（胚乳细胞核），（胚乳细胞核），发育成发育成发育成发育成

50、胚乳胚乳胚乳胚乳。n n二、种子形成及各部分的遗传效应二、种子形成及各部分的遗传效应二、种子形成及各部分的遗传效应二、种子形成及各部分的遗传效应n n 卵（卵（卵（卵（n n n n）与精子（）与精子（）与精子（）与精子（n n n n）结合成合子）结合成合子）结合成合子）结合成合子-受精卵（受精卵（受精卵（受精卵（2n2n2n2n），），），），是下一代最初的一个细胞。合子经过有丝分裂形成胚是下一代最初的一个细胞。合子经过有丝分裂形成胚是下一代最初的一个细胞。合子经过有丝分裂形成胚是下一代最初的一个细胞。合子经过有丝分裂形成胚（真正的子代）。种子发芽后长成的植株又是胚细胞（真正的子代）。种子