遗传学-遗传的细胞学基础

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1、遗传的细胞学基础细胞的结构和功能染色体的结构和功能细胞的有丝分裂细胞的减数分裂配子的形成和受精生活周期一、细胞的结构和功能所有的生物体都是由细胞组成的。细胞是生物体形态结构和生命活动的基本单位，也是生长发育和遗传的基本单位。根据构成生物体的基本单位，可以将生物分为非细胞生物：包括病毒、噬菌体(细菌病毒)，具有前细胞形态的构成单位；细胞生物：以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：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

2、藻(蓝细菌)原核细胞动物细胞结构模型真核细胞:由细胞膜、细胞质、细胞核及(植物)细胞壁构成.植物细胞结构模型细胞核由四个部分组成：1.核膜；2.核液；3.核仁；4.染色质和染色体。二、染色体的结构和功能染色质是在间期细胞核内有由DNA、组蛋白、非组蛋白和少量RNA组成的，易被碱性染料着色的一种无定形物质。细胞分裂期，染色质卷缩而呈现为一定数目和形态的染色体。染色质和染色体是同一物质在细胞分裂过程中所表现的不同形态。（一）染色质染色质的类型通常根据间期染色反应，可以将染色质分为异染色质(heterochromatin)：在细胞间期染色质线中染色很深的区段

3、。常染色质(euchromatin)：染色质线中染色较浅且着色均匀的区段。结构差异:在细胞分裂间期，常染色质呈高度分散状态，所以染色较浅且着色均匀。异染色质在间期的复制晚于常染色质，间期仍然高度螺旋化状态，紧密卷缩(异固缩,heteropycnosis)，所以染色很深。常染色质带有重要的遗传信息，在间期活跃表达。转录主要在间期进行，并需要染色质(局部)处于解螺旋状态。异染色质在遗传功能上是惰性的，一般不编码蛋白质，主要起维持染色体结构完整性的作用。功能差异:异染色质（heterochromatin）组成性异染色质（constitutiveheteroc

4、hromatin）兼性异染色质（facultativeheterochromatin）组成性(constitutive)在所有组织、细胞中均表现异固缩现象；构成染色体的特殊区域，如着丝粒等；一般无功能表达；DNA序列具有高度重复性。兼性(facultative)在一定发育阶段，由常染色质转变而来存在于染色体的任何部位；如X染色体失活组成性异染色质与兼性异染色质染色体是所有生物细胞都具有的结构。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别。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。

5、识别染色体的形态特征的最佳时期是细胞有丝分裂中期和早后期。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。（二）染色体的形态特征不同物种间染色体的大小差异很大，长度的变幅为(0.20-50m)，宽度的变幅为(0.20-2.00m)。同一物种不同染色体宽度大致相同，其染色体大小主要对长度而言。1.染色体的大小在进行染色体形态识别研究时，需要首先将同一物种不同染色体进行区分、编号；染色体各形态特征中的染色体长度是编号的第一依据。通常由长到短对染色体进行编号。着丝粒是细胞分裂时纺锤丝附着(attachment)的区域，又称为着丝点。着丝粒不会

6、被染料染色，所以在光学显微镜下表现为染色体上一缢缩部位(无色间隔点)，也称为主缢痕(primaryconstriction)。着丝粒所连接的两部分称为染色体臂。2.着丝粒(centromere)和染色体臂(arm)对每条染色体而言，着丝粒在染色体上的相对位置是固定的，根据其位置和两臂的相对长度可以将染色体的形态分为：中间着丝粒染色体（“V型”）(metacentricchromosome,M.m)1～1.7近中着丝粒染色体（“L型”）(submetacentricchromosome,S.m)1.7～3.0端部着丝粒染色体（“棒状”）(telocent

7、ricchromosome,t)7.0～∞近端着丝粒染色体（“棒状”）(subtelocentricchromosome,st)3.0～7.0随体染色体（“颗粒状”）(satellitechromosome,Sat)染色体模式图染色单体长臂短臂3.染色单体(chromatid)有丝分裂中期所观察到的染色体是经过间期复制过，均包含有两条成分、结构和形态一致的染色单体。一条染色体的两个染色单体互称为姊妹染色单体(sisterchromatid)。4.次缢痕(secondaryconstriction)和随体(satellite)某些染色体的一个或两个臂上往

8、往还具有另一个染色较淡的缢缩部位，称为次缢痕，通常在染色体短臂上。次缢痕末端带有的圆形或略呈长