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1、第第一一章章 遗传学基础遗传学基础生物生物非细胞生物：非细胞生物：如病毒如病毒细胞生物：细胞生物：真核生物真核生物：动植物：动植物 等等原核生物原核生物：细菌、：细菌、 蓝藻蓝藻第一节、真核细胞的遗传学基础第一节、真核细胞的遗传学基础动物细胞亚显微动物细胞亚显微结构模式图结构模式图植物细胞亚显微植物细胞亚显微结构模式图结构模式图细胞壁（植物细胞）细胞壁（植物细胞）细胞膜细胞膜细胞质：细胞器细胞质：细胞器 核膜细胞核细胞核 核液 核仁 染色质和染色体一、一、 真真核细胞核细胞的基本结构的基本结构二、遗传物质的载体：染色质和染色体：二、遗传物质的载体：染色质和染色体：是同一物质在细胞分裂过程中所表
2、现的不同形态。是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态。采用碱性染料对未进行分裂的细胞核采用碱性染料对未进行分裂的细胞核(间期间期核核)染色，染色，其中染色较深的、纤细的网状物，称为其中染色较深的、纤细的网状物，称为染色质染色质。在细胞在细胞分裂分裂过程，核内的染色质便卷缩而呈现为一过程，核内的染色质便卷缩而呈现为一定数目和形态的定数目和形态的染色体染色体。（一）、一）、染色体的形态染色体的形态染色体是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折染色体是染色质在细胞分裂过程中经过紧密缠绕、折叠、凝缩、精巧包装而形成的，具有固定形态的遗传叠、凝缩、精巧包装而形成的，具有固定形态的遗传物质的存在形式。
3、物质的存在形式。1、着丝粒着丝粒The County of Agenthaabcd a 中着丝粒染色体中着丝粒染色体 b 近中着丝粒染色体近中着丝粒染色体 c 近端着丝粒染色体近端着丝粒染色体 d 端着丝粒染色体端着丝粒染色体2、类型、类型染色体的形态示意图染色体的形态示意图(有丝分裂后期有丝分裂后期)着丝粒的位置是染色体识别与编号的重要特征着丝粒的位置是染色体识别与编号的重要特征The County of Agenthapresents3、次缢痕和随体次缢痕和随体染色体臂长度是染色体识别与编号的重要特征染色体臂长度是染色体识别与编号的重要特征（二）、（二）、染色体的数目染色体的数目1.同一种
4、生物染色体数目是恒定的。同一种生物染色体数目是恒定的。2. 染色体在体细胞中是成对的，在性细胞中是成单的，染色体在体细胞中是成对的，在性细胞中是成单的， 为体细胞的一半。通常以为体细胞的一半。通常以2n和和n 表示。表示。 体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称体细胞中形态结构相同、遗传功能相似的一对染色体称为为同源染色体同源染色体(homologous chromosome)，分别来自生物，分别来自生物双亲。双亲。 形态结构上不同的染色体间互称为形态结构上不同的染色体间互称为非同源染色体非同源染色体(non-homologous chromosome)。人类体细胞中具有人类体细胞中
5、具有46条染色体条染色体(2n=46)，即，即23对对同源染色体；配子中则有同源染色体；配子中则有23条染色体条染色体(n=23)，这，这23条染色体间就互称为非同源染色体。条染色体间就互称为非同源染色体。黑麦体细胞内有黑麦体细胞内有14条染色体条染色体(2n=14)，即，即7对同源对同源染色体；配子有染色体；配子有7条染色体条染色体(n=7) 。蚕豆体细胞中有蚕豆体细胞中有12条染色体条染色体(2n=12)，具有，具有6对同对同源染色体；配子中具有源染色体；配子中具有6条染色体。条染色体。 3.不同物种染色体数目差异很大。不同物种染色体数目差异很大。中国毛冠鹿：中国毛冠鹿：2n=46印度毛冠
6、鹿：印度毛冠鹿：2n=7染色体数目与生物进化无关，可以用于物种间的分类。染色体数目与生物进化无关，可以用于物种间的分类。（三）染色体的大小（三）染色体的大小一般染色体数目少的，染色体大。一般染色体数目少的，染色体大。（四）、（四）、染色质的基本结构染色质的基本结构染色质的染色质的基本结构单位基本结构单位：核小体核小体DNA+组蛋白组蛋白核小体核小体+连接丝连接丝核小体核小体+连接丝连接丝螺线体螺线体(solenoid)螺线体螺线体超螺线体超螺线体(super-solenoid)超螺线体超螺线体染色体染色体染色体形成过程中长度与宽度的变化染色体形成过程中长度与宽度的变化宽度增加长度压缩第一级DN
7、A+组蛋白核小体5倍7倍第二级核小体螺线体3倍6倍第三级螺线体超螺线体13倍40倍第四级超螺线体染色体2.5-5倍5倍500-1000倍8400倍(8000-10000)染色质的不同状态：染色质的不同状态： 间期时：即间期时：即DNA复制或转录时，核小体的结构解开，复制或转录时，核小体的结构解开， DNA以单链状态以单链状态(局部局部)存在，所以染色质呈松弛状态。存在，所以染色质呈松弛状态。 细胞分裂中期：染色质呈高度螺旋化状态，每条染色细胞分裂中期：染色质呈高度螺旋化状态，每条染色 体都呈现其体都呈现其固有固有的形态特征。的形态特征。这两种状态间的转换不是随机、无序的卷缩，而是按这两种状态间
8、的转换不是随机、无序的卷缩，而是按照照一定的规律一定的规律转换的。转换的。结构异同结构异同两者结构上连续，化学结构与性质两者结构上连续，化学结构与性质上没有差异上没有差异只是核酸螺旋化程度只是核酸螺旋化程度(密度密度)不同：不同：异染色质异染色质间期仍然高度螺旋化、紧密间期仍然高度螺旋化、紧密卷缩卷缩(异固缩异固缩)常染色质常染色质间期处于松散状态，染色质间期处于松散状态，染色质密度较低密度较低（五）、（五）、常染色质和异染色质常染色质和异染色质根据根据间期染色反应间期染色反应，将染色质分为异染色质和常染色质，将染色质分为异染色质和常染色质异染色质：异染色质：在细胞间期染色质线中，染色很深的区
9、段。在细胞间期染色质线中，染色很深的区段。常染色质：常染色质：染色质线中染色很浅的区段。染色质线中染色很浅的区段。功能异同功能异同遗传信息表达遗传信息表达(转录转录)主要在间期主要在间期进行，并需要染色质进行，并需要染色质(局部局部)处于处于解螺旋状态。解螺旋状态。异染色质异染色质在遗传功能上呈惰性，一在遗传功能上呈惰性，一般不编码蛋白质，主要起维持染般不编码蛋白质，主要起维持染色体结构完整性的作用色体结构完整性的作用常染色质常染色质间期活跃表达，带有重要间期活跃表达，带有重要的遗传信息的遗传信息组成性组成性异染色质异染色质与兼性异染色质与兼性异染色质异染色质异染色质组成性组成性:构成染色体的
10、特构成染色体的特殊区域，如着丝殊区域，如着丝点等点等在所有组织、细在所有组织、细胞中均表现异固胞中均表现异固缩现象缩现象只与染色体结构只与染色体结构有关，一般无功有关，一般无功能表达能表达兼性兼性:可存在于染色体可存在于染色体的任何部位的任何部位在一些组织中不在一些组织中不表现异固缩表现异固缩(象象常染色质一样正常染色质一样正常表达常表达)，而在，而在其它组织中表现其它组织中表现异固缩异固缩(完全不完全不表达表达)（六）、染色体组型分析与带型分析（六）、染色体组型分析与带型分析染色体组型分析：即核型分析染色体组型分析：即核型分析 在细胞学制片在细胞学制片(光学光学)显微观察基础上，统计细胞显微
11、观察基础上，统计细胞内染色体数目、根据染色体的长度、着丝粒的位内染色体数目、根据染色体的长度、着丝粒的位置、次缢痕和随体等特征区分、识别物种全部染置、次缢痕和随体等特征区分、识别物种全部染色体的研究。色体的研究。当这些特征仍然不足以区分、识别物种各对同源当这些特征仍然不足以区分、识别物种各对同源染色体的时候，常常需要运用染色体显带资料。染色体的时候，常常需要运用染色体显带资料。常规染色技术与显带技术的结果常规染色技术与显带技术的结果常规染色技术与显带技术的结果常规染色技术与显带技术的结果（七）、（七）、特殊类型的染色体特殊类型的染色体特殊类型的染色体特殊类型的染色体多线染色体多线染色体灯刷染色
12、体灯刷染色体B染色体染色体多线染色体多线染色体产生于产生于内源有丝分裂内源有丝分裂：染色单体在间期正常进行复制，但未发生着丝粒分染色单体在间期正常进行复制，但未发生着丝粒分裂和染色单体分离，导致一条染色体的染色单体数裂和染色单体分离，导致一条染色体的染色单体数目成培增长。目成培增长。例：例：果蝇唾腺染色体果蝇唾腺染色体经经10-11次内源有丝分裂可形成次内源有丝分裂可形成1024、2048条染色质线的多线染色体。条染色质线的多线染色体。由于成百上千的染色质线并排，就使染色体由于不同由于成百上千的染色质线并排，就使染色体由于不同区段的螺旋化程度差异而在间期呈现清晰的区段的螺旋化程度差异而在间期呈
13、现清晰的带纹带纹。灯刷染色体灯刷染色体灯刷染色体：灯刷染色体：是在一些动物的初级卵细是在一些动物的初级卵细胞双线期、果蝇属的精细胞双线期、果蝇属的精细胞的胞的Y染色体、植物花粉染色体、植物花粉细胞的终变期，观察到的细胞的终变期，观察到的另一种巨大染色体。另一种巨大染色体。形态：形态：灯刷染色体的主体呈柱状灯刷染色体的主体呈柱状体，其表面伸出许多毛状体，其表面伸出许多毛状突起，形似灯刷。突起，形似灯刷。形成：形成：它是一对同源染色体，这它是一对同源染色体，这对同源染色体之间由一个对同源染色体之间由一个或多个交叉的联系起来；或多个交叉的联系起来；螺旋化的染色质构成灯刷螺旋化的染色质构成灯刷染色体的
14、柱状主体；染色体的柱状主体；毛状突起是由于部分染色毛状突起是由于部分染色质没有螺旋化，或者螺旋质没有螺旋化，或者螺旋化的程度较低。化的程度较低。B染色体染色体A染色体：细胞中正常恒定的染色体染色体：细胞中正常恒定的染色体B染色体：细胞中除正常恒定染色体外，额外的染染色体：细胞中除正常恒定染色体外，额外的染 色体。又称副染色体、超数染色体。色体。又称副染色体、超数染色体。其数目的增减，对大多数生物，特别是二倍体生物常常其数目的增减，对大多数生物，特别是二倍体生物常常是有害的是有害的B染色体比染色体比A染色体小，能自我复制，并通过细胞分裂染色体小，能自我复制，并通过细胞分裂传递给子代，当它在细胞中
15、增加到一定数目时，会影传递给子代，当它在细胞中增加到一定数目时，会影响生物的生存。响生物的生存。黑麦黑麦(S. cereale, 2n=14)的的B染色体染色体三、遗传物质的传递三、遗传物质的传递-细胞分裂细胞分裂（ 一一）无丝分裂：分裂过程较简单快速，整个）无丝分裂：分裂过程较简单快速，整个分裂过程中不出现纺锤体。分裂过程中不出现纺锤体。（二）二）有丝分裂有丝分裂：核分裂核分裂、细胞质分裂细胞质分裂。在遗传学中更。在遗传学中更主要讨论细胞核分裂。主要讨论细胞核分裂。细细胞胞体体积积增增长长，为为DNADNA合合 成成做准备。做准备。DNA合成期，合成期，染色体数目染色体数目加倍加倍为细胞分为
16、细胞分裂做准备裂做准备哺乳动物离体培养细胞有丝分裂周期哺乳动物离体培养细胞有丝分裂周期1. 间期间期 指细胞上一次分裂结束到下一次分裂开始之前的时期。指细胞上一次分裂结束到下一次分裂开始之前的时期。 特征：特征：染色质解螺旋、松散分布在细胞质中，核仁染色深。染色质解螺旋、松散分布在细胞质中，核仁染色深。在光学显微镜下细胞状态不发生明显变化在光学显微镜下细胞状态不发生明显变化(早期有人称之为早期有人称之为静静止期止期)。事实上细胞处于生理、生化反应高度活跃的阶段，其呼吸和合事实上细胞处于生理、生化反应高度活跃的阶段，其呼吸和合成代谢都非常旺盛，为细胞分裂奠定物质和能量基础：成代谢都非常旺盛，为细
17、胞分裂奠定物质和能量基础： 如如DNA的复制、组蛋白的合成、能量准备、其它物质的合成。的复制、组蛋白的合成、能量准备、其它物质的合成。DNA合成是间期最重要的准备，因此一般根据合成是间期最重要的准备，因此一般根据DNA合成的特合成的特点，将间期分为：合成前期点，将间期分为：合成前期(G1)、合成期、合成期(S)、合成后期、合成后期(G2)。2. 前期前期 当染色体呈可见的细线时标志着细胞分裂开始，进入细胞分裂前当染色体呈可见的细线时标志着细胞分裂开始，进入细胞分裂前期。期。前期可以观察到细胞内发生下列变化：前期可以观察到细胞内发生下列变化：每个染色体两条染色质线每个染色体两条染色质线(染色单体
18、染色单体)开始螺旋化、卷曲；开始螺旋化、卷曲；着丝粒尚未复制分裂，因而螺旋、卷曲逐渐可见的两条染色单着丝粒尚未复制分裂，因而螺旋、卷曲逐渐可见的两条染色单体同一个着丝粒联结；体同一个着丝粒联结；核仁、核膜逐渐解体，前期结束时核仁消失。核仁、核膜逐渐解体，前期结束时核仁消失。3. 中期中期 核仁、核膜消失标志着细胞分裂中期开始。核仁、核膜消失标志着细胞分裂中期开始。 主要特征：主要特征：染色单体进一步螺旋、收缩直至呈最短、最粗的状态染色单体进一步螺旋、收缩直至呈最短、最粗的状态纺锤丝形成一个三维的结构，称为纺锤体纺锤丝形成一个三维的结构，称为纺锤体纺锤丝与染色体的着丝点附着，并牵引染纺锤丝与染色
19、体的着丝点附着，并牵引染色体，使其着丝粒均匀分成在垂直于两极色体，使其着丝粒均匀分成在垂直于两极的一个平面上，常将这个平面称为的一个平面上，常将这个平面称为赤道板赤道板(或赤道面或赤道面)，染色体臂自由分布在赤道面，染色体臂自由分布在赤道面的两侧。的两侧。 染色体形态稳定，排列均匀，是研究染色体染色体形态稳定，排列均匀，是研究染色体 形态和数目的最佳时期。形态和数目的最佳时期。普通小麦普通小麦(2n=42)有丝分裂中期染色体图有丝分裂中期染色体图4. 后期后期特征：特征：由于纺锤丝的牵引作用，着丝粒发生分裂由于纺锤丝的牵引作用，着丝粒发生分裂每条染色体的两条染色单体每条染色体的两条染色单体成为
20、两条独立的染色体，分成为两条独立的染色体，分别由纺锤丝拉向两极。别由纺锤丝拉向两极。两极都具有相同的染色体数。两极都具有相同的染色体数。 后期就是从着丝粒分裂到染色后期就是从着丝粒分裂到染色 单体到达两极的过程。单体到达两极的过程。5. 末期末期染色体到达两极后：染色体到达两极后：核膜、核仁重建核膜、核仁重建染色体解螺旋化，呈松散状态染色体解螺旋化，呈松散状态细胞质分裂或细胞板形成细胞质分裂或细胞板形成(物理性物理性)。有丝分裂的意义有丝分裂的意义：1.细胞染色体精确复制，并均匀分配到两个子细胞中，使子细胞与母细胞的遗传基础完全相同，保证了物种的稳定。2.有丝分裂促进细胞数目与体积增加，维持了
21、个体正常生长与发育。细胞器在细胞质中分布不均匀，在质分裂时分配细胞器在细胞质中分布不均匀，在质分裂时分配也不是均等的也不是均等的线粒体和叶绿体中线粒体和叶绿体中DNA也具有遗传物质的功能，也具有遗传物质的功能，并且能够复制、分配到子细胞中并且能够复制、分配到子细胞中细胞质遗传物质与染色体具有不同的遗传规律。细胞质遗传物质与染色体具有不同的遗传规律。细胞质中细胞器在有丝分裂过程中的分配：细胞质中细胞器在有丝分裂过程中的分配：（三）（三）减数分裂减数分裂是性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种是性母细胞成熟时，配子形成过程中所发生的一种特殊特殊的的有丝分裂有丝分裂，又称成熟分裂。产生，又称成熟
22、分裂。产生染色体数目减半染色体数目减半的性的性细胞。细胞。其特殊性表现在：其特殊性表现在：1.具有一定的时间性和空间性：生物个体性成熟后，动物性具有一定的时间性和空间性：生物个体性成熟后，动物性腺和植物造孢组织中进行腺和植物造孢组织中进行2.连续进行两次分裂：遗传物质经过一次复制，连续两次分连续进行两次分裂：遗传物质经过一次复制，连续两次分裂，导致染色体数目的减半裂，导致染色体数目的减半3.同源染色体在第一次分裂前期同源染色体在第一次分裂前期(前期前期I，PI)相互配对，也称相互配对，也称为联会；并且在同源染色体间发生片段交换为联会；并且在同源染色体间发生片段交换1.减数分裂的过程减数分裂的过
23、程A、间期间期(前间期前间期)B、减数第一分裂减数第一分裂C、中间期中间期D、减数第二分裂减数第二分裂前期I (prophase I, PI), 中期I(metaphase I, MI)后期I(anaphase I, AI)末期I(telophase I, TI)前期II (prophase II, PII), 中期II(metaphase II, MII)后期II(anaphase II, AII)末期II(telophase II, TII)A、间期间期(前间期前间期)性母细胞进入减数分裂前的间期称为前减数分裂间期，性母细胞进入减数分裂前的间期称为前减数分裂间期，也称为也称为前间期前间期。
24、这一时期是为性细胞进入减数分裂作准备。其准备的这一时期是为性细胞进入减数分裂作准备。其准备的内容包括：内容包括：染色体复制、有丝分裂向减数分裂转化染色体复制、有丝分裂向减数分裂转化特征：特征：持续时间比有丝分裂间期长，特别是合成期较长持续时间比有丝分裂间期长，特别是合成期较长 前期 I (prophase I, PI),核内变化特征，可进一步分为五个时期：核内变化特征，可进一步分为五个时期：(1). 细线期细线期(leptotene).(2). 偶线期偶线期(zygotene).(3). 粗线期粗线期(pachytene).(4). 双线期双线期(diplotene).(5). 终变期终变期(
25、diakinesis).B、减数第一减数第一次分裂次分裂(1). 细线期细线期(leptonene，PI1)染色体开始螺旋收缩，呈细长线状；有时可以较为清染色体开始螺旋收缩，呈细长线状；有时可以较为清楚地计数染色体数目。楚地计数染色体数目。每条染色体含有两个染色单体，仍由着丝点结合，但每条染色体含有两个染色单体，仍由着丝点结合，但在光学显微镜下还不能分辨染色单体。在光学显微镜下还不能分辨染色单体。(2). 偶线期偶线期(zygotene，PI2)同源染色体对应部位同源染色体对应部位开始开始相互紧密并列，逐渐沿纵向配相互紧密并列，逐渐沿纵向配对在一起，称为对在一起，称为联会现象联会现象。细胞内细
26、胞内2n条染色体可配对形成条染色体可配对形成n对染色体。配对的两条同对染色体。配对的两条同源染色体称为源染色体称为二价体二价体。细胞内二价体细胞内二价体(n)的数目就是同源染色体的对数。的数目就是同源染色体的对数。联会复合体的结构联会复合体的结构同源染色体联会时形成特殊的结构同源染色体联会时形成特殊的结构联会复合体：联会复合体：同源染色体的主要部分同源染色体的主要部分(染色质染色质DNA)分布在联会复合体的外侧分布在联会复合体的外侧中间部分中间部分(中央成分，中央成分，central element)以蛋白质为主，也包含以蛋白质为主，也包含部分部分DNA (横丝横丝) (3). 粗线期粗线期(
27、pachytene，PI3) 进一步螺旋化，二价体缩短变粗，含四条染色单体，所以又称进一步螺旋化，二价体缩短变粗，含四条染色单体，所以又称 为为四合体四合体或或四联体四联体(tetrad)；联会复合体的结构完全形成；联会复合体的结构完全形成； 姊妹染色单体与非姊妹染色单体；姊妹染色单体与非姊妹染色单体； 非姊妹染色单体间会形成非姊妹染色单体间会形成交叉或交换交叉或交换现象，导致同源染色体发现象，导致同源染色体发 生片段生片段交换交换，最终导致遗传物质，最终导致遗传物质重组重组。(4). 双线期双线期(diplotene，PI4)继续缩短变粗，在光学显微镜下四个染色单体均可见；继续缩短变粗，在光
28、学显微镜下四个染色单体均可见；非姊妹染色单体之间由于螺旋卷缩而相互排斥，同源染色体非姊妹染色单体之间由于螺旋卷缩而相互排斥，同源染色体局部开始分开；局部开始分开；非姊妹染色单体间的交换部位仍由横丝连接，即同源染色体非姊妹染色单体间的交换部位仍由横丝连接，即同源染色体间仍由一至二个交叉联结。间仍由一至二个交叉联结。(5). 终变期终变期(diakinesis，PI5)染色体进一步浓缩，缩短变粗；染色体进一步浓缩，缩短变粗；二价体在核内分散分布，因而可以鉴定染色体数目。二价体在核内分散分布，因而可以鉴定染色体数目。中期 I(metaphase I, MI) 核仁和核膜消失，纺锤体形成，纺核仁和核膜
29、消失，纺锤体形成，纺 锤丝附着在着丝点锤丝附着在着丝点 上并将二价体上并将二价体 拉向赤道板。拉向赤道板。后期 I(anaphase I, AI)同源染色体分别移向两极。同源染色体分别移向两极。非同源染色体自由组合。非同源染色体自由组合。 每极具有一对同源染色体中每极具有一对同源染色体中 的一条的一条(共有共有n条染色体条染色体)，使，使 得子细胞中染色体数目从得子细胞中染色体数目从2n 减半到减半到n。 此过程并不进行着丝粒分此过程并不进行着丝粒分 裂，没有发生染色单体分离；裂，没有发生染色单体分离； 每条染色体都仍然具有两个每条染色体都仍然具有两个 染色单体，并且由着丝粒相染色单体，并且由
30、着丝粒相 连。连。中期中期 I 二价体的随机取向二价体的随机取向如果某生物有两对同源染色体：如果某生物有两对同源染色体：AA和和BB，产生的性细胞具有，产生的性细胞具有AA中的一条和中的一条和BB中的一条。中的一条。非同源染色体在性细胞中可能有非同源染色体在性细胞中可能有22=4种组合。种组合。ABAB AB 末期 I(telophase I, TI)染色体到达两极之后，染色体到达两极之后，松散、伸长、变细松散、伸长、变细(但但通常并不完全解螺旋通常并不完全解螺旋)；核仁、核膜逐渐形成核仁、核膜逐渐形成(核分裂完成核分裂完成)，产生，产生两个子核。两个子核。细胞质也随之分裂，细胞质也随之分裂，
31、两个子细胞形成。两个子细胞形成。C、中间期中间期 (interkinesis)中间期是减数分裂的两次分裂之间的一个间歇。中间期是减数分裂的两次分裂之间的一个间歇。此时期与有丝分裂的间期相比有显著不同：此时期与有丝分裂的间期相比有显著不同： 时间很短暂。在许多动物之中，甚至没有明显停顿和间歇存在。时间很短暂。在许多动物之中，甚至没有明显停顿和间歇存在。不进行不进行DNA复制，中间期前后细胞中复制，中间期前后细胞中DNA的含量也没有变化。的含量也没有变化。 染色体螺旋化程度仍较高。染色体螺旋化程度仍较高。d.减数第二分裂减数第二分裂(meiosis)减数第二分裂是第一分裂所产生的两个子细胞继续进行
32、减数第二分裂是第一分裂所产生的两个子细胞继续进行同步分裂，与有丝分裂没有实质区别同步分裂，与有丝分裂没有实质区别, 仍可分为前、中、仍可分为前、中、后、末四个时期：后、末四个时期：(1). 前期前期(prophase, P)；(2). 中期中期(metaphase, M)；(3). 后期后期(anaphase, A)；(4). 末期末期(telephase , P)。间期间期减减减减DNADNA复制复制蛋白质合成蛋白质合成前：同源染色体联会、配对前：同源染色体联会、配对前：无显著变化前：无显著变化中：以四分体排列在赤道板上中：以四分体排列在赤道板上中：着丝粒排列在赤道板上中：着丝粒排列在赤道板
33、上后：同源染色体分离后：同源染色体分离 非同源染色体自由组合非同源染色体自由组合后：着丝粒断裂，姐妹染色后：着丝粒断裂，姐妹染色 单体分离单体分离末：产生两个不同类型的子细末：产生两个不同类型的子细 胞胞末：产生两个子细胞末：产生两个子细胞减数分裂过程：复制减数分裂过程：复制1 1次，分裂次，分裂2 2次。次。2、减数分裂的意义、减数分裂的意义）3)3)同源染色体的交换为生物变异提供基础同源染色体的交换为生物变异提供基础第二节、原核细胞的遗传学基础第二节、原核细胞的遗传学基础一一、原核细胞原核细胞的结构的结构二、原核细胞的遗传物质二、原核细胞的遗传物质原核细胞的遗传物质通常只有一个原核细胞的遗
34、传物质通常只有一个DNA或或RNA分子，分子，虽与少量蛋白质结合，但不形成染色体结构，然而，虽与少量蛋白质结合，但不形成染色体结构，然而，习惯上将原核生物的核酸分子也称为染色体。习惯上将原核生物的核酸分子也称为染色体。三、原核生物遗传物质的传递三、原核生物遗传物质的传递 -细胞二分裂细胞二分裂核体分裂为二核体分裂为二细胞壁向内生长细胞壁向内生长两细胞间形成壁两细胞间形成壁细胞分离细胞分离第三节、病毒的遗传学基础第三节、病毒的遗传学基础一一、病毒、病毒的基本结构的基本结构（无细胞结构）（无细胞结构）病毒是一类超显微的、结构极简单的、专性细胞内寄生的，在病毒是一类超显微的、结构极简单的、专性细胞内
35、寄生的，在活体外能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活活体外能以无生命的化学大分子状态长期存在并保持其侵染活性的非细胞生物。性的非细胞生物。植物病毒：烟草花叶病毒植物病毒：烟草花叶病毒（杆状）（杆状）冠状病毒冠状病毒(球状）球状） 噬菌体（蝌蚪状）噬菌体（蝌蚪状）根据宿主不同，可以分为：根据宿主不同，可以分为：动物病毒：冠状病毒动物病毒：冠状病毒植物病毒：烟草花叶病毒植物病毒：烟草花叶病毒细菌病毒：大肠杆菌噬菌体细菌病毒：大肠杆菌噬菌体根据所含核酸的不同分为：根据所含核酸的不同分为：DNA病毒病毒RNA病毒病毒二、病毒的生活方式二、病毒的生活方式三、病毒中遗传物质的传递三、病毒中遗传
36、物质的传递 病毒单独存在时不能进行繁殖和遗传物质的传病毒单独存在时不能进行繁殖和遗传物质的传递，只有感染寄主细胞后才能完成遗传物质的传递。递，只有感染寄主细胞后才能完成遗传物质的传递。物种物种真核生物真核生物原核生物原核生物病毒病毒遗传物质：线性染色体（有端粒）重复序列不连续，断裂基因裸露的环状双链DNA（无端粒）无重复序列连续DNA（双/单链）或RNA（双/单链）复制：多个复制起点S期进行单一复制起点整个细胞生长过程产生逆转录酶，形成cDNA转录：细胞核转录后需加工拟核区转录后不需加工视寄主而定翻译：单顺反子多顺反子不同的读框方式（5000-200,000bp）第四节、第四节、 生物的生殖生
37、物的生殖 生物遗传和变异并不是静态的生物现象，它是生物遗传和变异并不是静态的生物现象，它是生物性状通过生物性状通过世代繁衍过程中世代繁衍过程中才会表现出来的动态现象。显然，不同的生殖方才会表现出来的动态现象。显然，不同的生殖方式可能具有不同的遗传、变异现象与规律。式可能具有不同的遗传、变异现象与规律。无性生殖无性生殖有性生殖有性生殖有性生殖：由亲本性母细胞经有性生殖：由亲本性母细胞经减数分裂减数分裂产生单倍性产生单倍性配子配子(体体)，配子受精结合产生二倍体，配子受精结合产生二倍体合子合子，合子，合子进一步分裂、分化、发育产生后代个体的生进一步分裂、分化、发育产生后代个体的生殖方式。殖方式。
38、有性生殖是生物最普遍而重要的生殖方式，大多数动、植物都是有性生殖是生物最普遍而重要的生殖方式，大多数动、植物都是 有性生殖的。有性生殖的。(一一)雌雄配子的形成雌雄配子的形成子房壁子房壁卵细胞卵细胞胚珠胚珠纵切纵切（二）受精（二）受精双受精双受精无性生殖无性生殖:指不经任何生殖细胞的结合，指不经任何生殖细胞的结合，由亲体直接产由亲体直接产 生新个体生新个体的生殖方式。的生殖方式。分裂生殖：细菌及原生生物分裂生殖：细菌及原生生物 出芽生殖：酵母菌、水螅出芽生殖：酵母菌、水螅 孢子生殖：蕨类孢子生殖：蕨类 营养生殖：草莓匍匐茎营养生殖：草莓匍匐茎 优点：有利于保持亲本性状。优点：有利于保持亲本性状
39、。 无性生殖的生物，没有基因重组，其变异来自于无性生殖的生物，没有基因重组，其变异来自于 基因突变和染色体畸变基因突变和染色体畸变二、无性生殖二、无性生殖草履虫的分裂生殖草履虫的分裂生殖 变形虫的分裂生殖变形虫的分裂生殖 水螅的出芽生殖水螅的出芽生殖 根酶的孢子生殖根酶的孢子生殖 落地生根落地生根嫁接的仙人掌类植物嫁接的仙人掌类植物嫁接了蟹爪兰的仙人掌嫁接了蟹爪兰的仙人掌第五节、第五节、 生活周期生活周期一、低等植物的生活周期一、低等植物的生活周期子囊（包含子囊（包含8个单个单倍体的子囊孢子）倍体的子囊孢子） A交配型交配型子囊孢子产生，萌发子囊孢子产生，萌发 a交配型交配型子囊孢子释放，萌发
40、子囊孢子释放，萌发分生孢子分生孢子无性孢子无性孢子（分生孢子）（分生孢子）无性生活周期无性生活周期（单倍体）（单倍体）无性生活周期无性生活周期（单倍体）（单倍体）萌发萌发萌发萌发有性生活周期：有性生活周期：A型细胞与相反型细胞与相反交配型细胞融合交配型细胞融合双核细胞双核细胞核融合核融合子囊形成子囊形成MM四分体四分体有丝分裂有丝分裂有性生活周期：有性生活周期：a型细胞与相反型细胞与相反交配型细胞融合交配型细胞融合粗糙脉孢菌的生活史粗糙脉孢菌的生活史二、高等植物的生活周期二、高等植物的生活周期直感现象直感现象:是子代果实受父本影响直接表现父本一些性是子代果实受父本影响直接表现父本一些性状的现象。状的现象。三、高等动物的生活周期三、高等动物的生活周期
