【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一個(gè)特例，教材上的例子并不恰當(dāng)。 87/210 *染色體組型分析與帶型分析 P12 ?染色體組型分析 (genome analysis)，又稱 核型分析 (analysis of karyotype): ?在細(xì)胞學(xué)制片 (光學(xué) )顯微觀察基礎(chǔ)上，統(tǒng)計(jì)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目、根據(jù)染色體的長(zhǎng)度、著絲粒的位置、次縊痕和隨體等特征區(qū)分、識(shí)別物種全部染色體的研究。 ?當(dāng)這些特征仍然不足以區(qū)分、識(shí)別物種各對(duì)同源染色體的時(shí)候，常常需要運(yùn)用染色體顯帶 資料。 ?genome ?染色體組 ?基因組 ?一個(gè)物種細(xì)胞核內(nèi)全部遺傳物質(zhì)(染色體 /基因 )的總和。 88/210 核型 與染色體顯帶 核型 (karyotype) 是指染色體組在有絲分裂中期的表型 ， 包括染色體數(shù)目 、 大小 、 形態(tài)特征的總和 。 89/210 核型 與染色體顯帶 核型模式圖 (idiogram) 將一個(gè)染色體組的全部染色體逐個(gè)按其特征繪制下來(lái) , 再按長(zhǎng)短 、 形態(tài)等特征排列起來(lái)的圖象稱為 核型模式圖 ， 它代表一個(gè)物種的核型模式 。 90/210 91/210 *染色體組型分析與 帶型 分析 ?染色體 帶型 ： ?通過(guò)一系列特殊的處理，使得螺旋化程度和收縮方式不同的染色體區(qū)段發(fā)生不同的反應(yīng)，再經(jīng)過(guò)染色，使其呈現(xiàn)不同程度的 染色區(qū)段 (往往是異染色質(zhì)區(qū)段被染色 )。 ?而這些精心設(shè)計(jì)的處理和染色方法稱為 分帶 、 顯帶(chromosome banding)或 分染 (differtial staining of chromosome)技術(shù) 。 ?不同的處理方法往往可以得到不同的染色體帶型。 ?由于染色體的部分螺旋化方式、程度是特定的，因此一種好的分帶程序能夠使染色體呈現(xiàn)豐富而穩(wěn)定的帶型。 ?帶型分析： ?利用染色體帶型進(jìn)一步區(qū)分、識(shí)別染色體的工作。 92/210 *黑麥 (Secale cereale, 2n=14)染色體 Giemsa C帶 93/210 *常規(guī)染色技術(shù)與顯帶技術(shù)的結(jié)果 94/210 人類染色體的 C帶 95/210 96/210 97/210 98/210 99/210 100/210 *四、 特殊類型的染色體 (一 )、多線染色體 (二 )、燈刷染色體 (三 )、 B染色體 101/210 *(一 )、多線染色體 ?單 線性與 多 線性： 染色體在通常情況下具有單線性，但是雙翅目昆蟲(chóng) (搖蚊、果蠅 )的幼蟲(chóng)唾液腺、腸、馬氏管等的細(xì)胞中存在 巨大染色體(gaint chromosome)，往往具有多達(dá) 2048條 染色質(zhì)線 (多線性 )。 ?多線染色體產(chǎn)生于內(nèi)源有絲分裂： 染色單體在間期正常進(jìn)行復(fù)制，但未發(fā)生著絲粒分裂和染色單體分離，導(dǎo)致一條染色體的染色單體數(shù)目成培增長(zhǎng)。 ?例： 在果蠅中唾腺染色體經(jīng) 1011次內(nèi)源有絲分裂可形成 1022048條染色質(zhì)線的多線染色體。 102/210 果蠅唾腺細(xì)胞全套多線染色體 3號(hào)染色體右臂 X染色體 相同放大倍數(shù)有絲分裂染色體 兩條同源染色體分開(kāi)的區(qū)域 4號(hào)染色體 染色中心 3號(hào)染色體左臂 2號(hào)染色體左臂 2號(hào)染色體右臂 103/210 104/210 105/210 106/210 107/210 108/210 109/210 *細(xì)胞分裂間期多線染色體的形態(tài) ? 由于成百上千的染色質(zhì)線并排，就使染色體由于不同區(qū)段的螺旋化程度差異而在間期呈現(xiàn)清晰的帶紋。 ? 染色體的螺旋化程度體現(xiàn)了染色質(zhì)遺傳活性，因而橫紋的深淺和變化也可以作為研究基因活性差異的依據(jù)。 110/210 圖解表明多線染色體上的帶和間帶的形成 多線染色體脹泡形成示意圖 111/210 *(二 )、燈刷染色體 ?燈刷染色體： ?是在一些動(dòng)物的初級(jí)卵細(xì)胞 雙線期 、果蠅屬的精細(xì)胞的 Y染色體、植物花粉細(xì)胞的終變期，觀察到的另一種巨大染色體。 ?形態(tài)： ?燈刷染色體的主體呈柱狀體，其表面伸出許多毛狀突起，形似燈刷。 ?形成： ?它是一對(duì)同源染色體，這對(duì)同源染色體之間由一個(gè)或多個(gè)交叉的聯(lián)系起來(lái)； ?螺旋化的染色質(zhì)構(gòu)成燈刷染色體的柱狀主體； ?毛狀突起是由于部分染色質(zhì)沒(méi)有螺旋化，或者螺旋化的程度較低。 112/210 *燈刷染色體的形態(tài) 113/210 *燈刷染色體的形態(tài) 114/210 燈刷染色體結(jié)構(gòu)圖解 配對(duì)的燈刷染色體 單條染色體區(qū)域 表示姐妹染色單體的染色體小區(qū) 鄰近染色粒染色質(zhì) 側(cè)環(huán)中伸展的染色質(zhì) 染色粒（由高度凝縮的的染色質(zhì)組成） 軸 軸 環(huán) 染色粒 115/210 *(三 )、 B染色體 P13 ?許多生物在染色體數(shù)目上也有特殊性表現(xiàn)，也就是說(shuō)除了具有一定數(shù)目的形態(tài)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的常染色體 (autosome)外，還有一些額外染色體。 ?這些額外染色體又稱為 B染色體 、 副 染色體、 超數(shù) 染色體或 附加 染色體。 ?額外染色體的數(shù)目在生物世代間及個(gè)體間都存在很大差異，并且很不穩(wěn)定，在生物世代間傳遞規(guī)律也與常染色體不同。 ?前面我們一再?gòu)?qiáng)調(diào)，生物物種的染色體形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征和數(shù)目的穩(wěn)定性。 ?事實(shí)上，這類染色體稱為 常染色體 ，或 A染色體 。常染色體的數(shù)目增加或減少，對(duì)大多數(shù)生物，特別是二倍體生物 常常是有害的 。 116/210 湖北貝母的 B染色體 117/210 湖北貝母的 B染色體 118/210 *黑麥 (S. cereale, 2n=14)的 B染色體 119/210 第三節(jié) 體細(xì)胞分裂與細(xì)胞周期 P1418 ? 生物的繁殖以細(xì)胞分裂為基礎(chǔ)；對(duì)多細(xì)胞生物而言，其生長(zhǎng)發(fā)育也通過(guò)細(xì)胞分裂實(shí)現(xiàn)。 ? 體細(xì)胞分裂的方式可以分為無(wú)絲分裂和有絲分裂兩種。關(guān)于這兩種分裂方式的過(guò)程、特征和異同已學(xué)過(guò)，在此作一 簡(jiǎn)單回顧： 一、 無(wú)絲分裂 (amitosis) 二、 有絲分裂 (mitosis) 三、 細(xì)胞周期 (cell cycle) 120/210 一、 無(wú)絲分裂 (amitosis) P15 ?無(wú)絲分裂的分裂過(guò)程較簡(jiǎn)單快速，整個(gè)分裂過(guò)程中不出現(xiàn)紡錘體。 ?以前人們認(rèn)為無(wú)絲分裂只在衰老細(xì)胞和病態(tài)組織中，但近年研究發(fā)現(xiàn)高等生物的許多正常組織 (如：植物的薄型組織、木質(zhì)部細(xì)胞、絨氈層細(xì)胞和胚乳細(xì)胞 )，也常發(fā)生無(wú)絲分裂。 121/210 二、 有絲分裂 P1617 (一 )、有絲分裂的過(guò)程 ?有絲分裂包括兩個(gè)緊密相連的過(guò)程：核分裂、細(xì)胞質(zhì)分裂。通常有絲分裂主要是指核分裂，特別是在遺傳學(xué)中更主要討論細(xì)胞核分裂 ?有絲分裂過(guò)程可分為五個(gè)時(shí)期，即 ： 間期、前期、中期、后期、末期 ?應(yīng)當(dāng)注意的是：有絲分裂過(guò)程本身是一個(gè) 連續(xù)的自然過(guò)程 。細(xì)胞分裂時(shí)期是人為劃分 的，是根據(jù)所觀察到整個(gè)有絲分裂過(guò)程中的各種形態(tài)、結(jié)構(gòu)和狀態(tài)的差異而進(jìn)行的劃分；其目的是便于對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行研究的描述。 122/210 (interphase) ?指細(xì)胞上一次分裂結(jié)束到下一次分裂開(kāi)始之前的時(shí)期。 ?特征： ?染色質(zhì)解螺旋、松散分布在細(xì)胞質(zhì)中，核仁染色深。 ?在光學(xué)顯微鏡下細(xì)胞狀態(tài)不發(fā)生明顯變化 (早期有人稱之為靜止期 )。 ?事實(shí)上細(xì)胞處于生理、生化反應(yīng)高度活躍的階段，其呼吸和合成代謝都非常旺盛。 ? 為細(xì)胞分裂奠定物質(zhì)和能量基礎(chǔ)： 1)DNA的復(fù)制 2)組蛋白的合成 3)能量準(zhǔn)備 4)其它物質(zhì)的合成 ? DNA合成是間期最重要的準(zhǔn)備，因此一般根據(jù) DNA合成的特點(diǎn)，將間期分為：合成前期 (G1)、合成期 (S)、合成后期 (G2)。 123/210 (prophase) ? 當(dāng)染色體呈可見(jiàn)的細(xì)線時(shí)標(biāo)志著細(xì)胞分裂開(kāi)始，進(jìn)入細(xì)胞分裂前期。 ? 前期可以觀察到細(xì)胞內(nèi)發(fā)生下列變化： ? 每個(gè)染色體兩條染色質(zhì)線 (染色單體 )開(kāi)始螺旋化、卷曲； ? 著絲粒尚未復(fù)制分裂，因而螺旋、卷曲逐漸可見(jiàn)的兩條染色單體同一個(gè)著絲粒聯(lián)結(jié)； ? 核仁、核膜逐漸解體，前期結(jié)束時(shí)核仁消失。 124/210 (metaphase) ?核仁、核膜消失標(biāo)志著細(xì)胞分裂中期開(kāi)始。 ?主要特征 ： ? 染色單體進(jìn)一步螺旋、收縮直至呈最短、最粗的狀態(tài) 。 ? 紡錘絲形成一個(gè)三維的結(jié)構(gòu)，稱為 紡錘體 (spindle)； ? 紡錘絲與染色體的著絲點(diǎn)附著，并牽引染色體，使其著絲粒均勻分成在垂直于兩極的一個(gè)平面上，常將這個(gè)平面稱為 赤道板 (或赤道面 )染色體臂自由分布在赤道面的兩側(cè)。 ?染色體形態(tài)穩(wěn)定，排列均勻，是研究染色體形態(tài)和數(shù)目的最佳時(shí)期。 125/210 有絲分裂中期染色體形態(tài)圖 普通小麥 (Triticum aestivum, 2n=42)有絲分裂中期染色體圖 126/210 (anaphase) ?特征 ： ?由于紡錘絲的牽引作用，著絲粒發(fā)生分裂； ?每條染色體的兩條染色單體成為兩條獨(dú)立的染色體，分別由紡錘絲拉向兩極； ?兩極都具有相同的染色體數(shù)。 ?后期就是從著絲粒分裂到染色單體到達(dá)兩極的過(guò)程。 127/210 (telophase) ?染色體到達(dá)兩極后： ? 核膜、核仁重建； ? 染色體螺旋化，呈松散狀態(tài)； ? 細(xì)胞質(zhì)分裂或細(xì)胞板形成 (物理性 )。 128/210 有絲分裂過(guò)程示意圖 129/210 有絲分裂過(guò)程示意圖 130/210 131/210 132/210 家鴿體細(xì)胞有絲分裂 133/210 染色體的形態(tài)變化周期 134/210 (二 )、有絲分裂的遺傳學(xué)意義 P18 ?可從兩個(gè)方面來(lái)理解： 、分裂，為兩個(gè)子細(xì)胞的遺傳組成與母細(xì)胞完全一樣打下基礎(chǔ)； ，子細(xì)胞與母細(xì)胞具有相同的染色體數(shù)目和組成。 ?通過(guò)有絲分裂能夠維持生物個(gè)體的正常生長(zhǎng)和發(fā)育 (組織及細(xì)胞間遺傳組成的一致性 )；并且保證了物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性 (單細(xì)胞生物及無(wú)性繁殖生物個(gè)體間及世代間遺傳組成一致性 )。 細(xì)胞質(zhì)遺傳： ? 線粒體和葉綠體中DNA也具有遺傳物質(zhì)的功能，并且能夠復(fù)制、分配到子細(xì)胞中； ? 細(xì)胞器在細(xì)胞質(zhì)中分布不均勻，在質(zhì)分裂時(shí)分配也不是均等的； ? 細(xì)胞質(zhì)遺傳物質(zhì)與染色體具有不同的遺傳規(guī)律。 135/210 (二 )、有絲分裂的遺傳學(xué)意義 P18 ?可從兩個(gè)方面來(lái)理解： ： ?有絲分裂促進(jìn)細(xì)胞數(shù)目和體積增加； ?均等方式的有絲分裂，能維持個(gè)體正常生長(zhǎng)和發(fā)育，保證物種的連續(xù)性和穩(wěn)定性。 2. 遺傳學(xué)意義： ?核內(nèi)各染色體準(zhǔn)確復(fù)制為二兩個(gè)子細(xì)胞的遺傳基礎(chǔ)與母細(xì)胞完全相同； ?復(fù)制的各對(duì)染色體有規(guī)則而均勻地分配到兩個(gè)子細(xì)胞中子母細(xì)胞具有同樣質(zhì)量和數(shù)量的染色體。 136/210 (三 )、有絲分裂的異?，F(xiàn)象 1. 內(nèi)源有絲分裂 * 2. 多次有絲分裂 * 3. 體細(xì)胞聯(lián)會(huì) 137/210 (endogenous mitosis) ?內(nèi)源有絲分裂的三種情況 ： 1)染色體復(fù)制和核分裂正常進(jìn)行 ，不發(fā)生細(xì)胞質(zhì)分裂，形成具有多個(gè)游離細(xì)胞核的 多核細(xì)胞 (multinucleate cell, polykaryocyte)。如 ：?jiǎn)巫尤~植物 胚乳 形成早期 。 138/210 (endogenous mitosis) ?內(nèi)源有絲分裂的三種情況 ： 2) 核內(nèi)有絲分裂 (endomitosis)： 染色體正常復(fù)制、 (著絲粒 )正常分裂，核 、 質(zhì)不分裂。每條染色體