【正文】 70 （ 二 ） 染色體的數(shù)目 ?染色體數(shù)目是 物種的特征 ，相對(duì)恒定；體細(xì)胞中染色體成對(duì)存在 (2n)，配子染色體數(shù)目是體細(xì)胞中的一半 (n)。 ?次縊痕在細(xì)胞分裂時(shí)，緊密地與核仁相聯(lián)系。 ?次縊痕末端所帶的圓形或略呈長(zhǎng)形的突出體稱為 隨體 。 ?一條染色體的兩個(gè)染色單體互稱為 姊妹染色單體(sister chromatid)。 遺傳學(xué) 30/170 后期染色體的形態(tài) (有絲分裂后期 ) ?染色體臂 長(zhǎng)度 和著絲粒的 位置 是染色體識(shí)別與編號(hào)的另一個(gè) 重要特征 。 遺傳學(xué) 29/170 ⑤ 顆粒狀 ?另外，還有一種形態(tài)比較特殊的染色體，稱為顆粒狀或粒狀染色體。 遺傳學(xué) 28/170 ④ 端著絲 粒 染色體 ?端著絲粒染色體 (T, telocentric chromosome)： 著絲點(diǎn)位于染色體的一端，因而染色體只有一條臂； ?細(xì)胞分裂后期呈 棒狀 。 遺傳學(xué) 27/170 ③ 近端著絲 粒 染色體 ?近端著絲粒染色體 (ST, subtelocentric chromosome)： 著絲點(diǎn)接近染色體的一端，染色體兩臂長(zhǎng)度相差很大。 ?每條染色體的著絲粒在染色體上 位置相對(duì)固定 ?根據(jù)其位置 /兩臂相對(duì)長(zhǎng)度可將 染色體的形態(tài) 分為： ① 中間著絲 粒 染色體 ② 近中著絲 粒 染色體 ③ 近端著絲 粒 染色體 ④ 端著絲 粒 染色體 ⑤ 顆粒狀 遺傳學(xué) 25/170 ① 中間著絲 粒 染色體 ?中間著絲粒染色體 (M, metacentric chromosome)：著絲點(diǎn)位于染色體中部，兩臂長(zhǎng)度大致相等； ?細(xì)胞分裂后期由于紡錘絲牽引著絲粒向兩極移動(dòng)，染色體表現(xiàn)為 “ V”形。 ?著絲粒不被染料染色，在光學(xué)顯微鏡下表現(xiàn)為染色體上一縊縮部位 (無(wú)色間隔點(diǎn) )，所以又稱為 主縊痕 (primary constriction)。 ?同一物種 不同染色體： ?寬度大致相同 ?染色體大小主要對(duì)長(zhǎng)度 而言。 ?經(jīng)過(guò)染色在普通光學(xué)顯微鏡下能夠觀察分析并用于染色體識(shí)別的特征主要有： ?染色體的大小 (主要指長(zhǎng)度 )； ?著絲粒的位置 (染色體臂的相對(duì)長(zhǎng)度 )； ?次縊痕和隨體的有無(wú)及位置； 遺傳學(xué) 22/170 ?不同物種間 染色體的大小差異很大： 長(zhǎng)度： ?m 寬度： ?m ? 在進(jìn)行染色體形態(tài)識(shí)別研究時(shí)，需要首先將同一物種不同染色體進(jìn)行區(qū)分、編號(hào)； ? 在各個(gè)染色體形態(tài)特征中，長(zhǎng)度往往是染色體編號(hào)的第一依據(jù)：通常由長(zhǎng)到短排列染色體。 遺傳學(xué) 21/170 （ 一 ） 染色體的形態(tài)特征 ?分析染色體形態(tài)特征的主要 目的 是區(qū)分、識(shí)別染色體 ?各物種染色體都具有特定的數(shù)目與形態(tài)特征。 ?在普通光學(xué)顯微鏡下觀察需要對(duì)染色體進(jìn)行染色。 ?觀察染色體形態(tài)特征、統(tǒng)計(jì)染色體數(shù)目的 最佳時(shí)期 是細(xì)胞有絲分裂 中期 和 早后期 。 遺傳學(xué) 19/170 二 、 染色體的形態(tài) 和 數(shù)目 （ 一 ） 染色體的形態(tài) （ 二 ） 染色體的數(shù)目 遺傳學(xué) 20/170 ?染色體形態(tài)特征與數(shù)目是生物物種的特征。 ?在細(xì)胞分裂過(guò)程，核內(nèi)的染色質(zhì)便卷縮而呈現(xiàn)為一定數(shù)目和形態(tài)的 染色體 。 遺傳學(xué) 17/170 /染色體 ?遺傳物質(zhì)主要存在于細(xì)胞核內(nèi)染色質(zhì) /染色體上 ?染色質(zhì) ：在細(xì)胞尚未進(jìn)行分裂的核中，可看到許多用堿性染料染色較深的纖細(xì)網(wǎng)狀物 ?染色體 ：細(xì)胞分裂時(shí)，核內(nèi)出現(xiàn)的用堿性染料染色較深的結(jié)構(gòu)，是遺傳物質(zhì)的主要載體。 ?細(xì)胞分裂過(guò)程中也會(huì)暫時(shí)分散 (周期與核膜相近 )。 遺傳學(xué) 16/170 (nucleolus) ?一個(gè)或幾個(gè)、折光率高、呈球形、外無(wú)被膜。 ?其中存在一種與核糖體大小類似的顆粒，據(jù)推測(cè)可能與核內(nèi)蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。 遺傳學(xué) 15/170 (nuclear sap) ?充滿核內(nèi)的液體狀物質(zhì)稱為 核液 ，也稱為核漿或核內(nèi)基質(zhì) 。 ?核膜在細(xì)胞分裂過(guò)程中存在一個(gè) “ 解體 重建 ” 的過(guò)程，并可作為細(xì)胞分裂階段劃分的標(biāo)志。 ?細(xì)胞核組成： ?1. 核膜； ?2. 核液； ?3. 核仁； ?4. 染色質(zhì)和染色體。 ?植物細(xì)胞核一般為 525 ?m，變動(dòng)范圍可達(dá) 1600 ?m。 線粒體和葉綠體： 分別是 有氧呼吸 和 光合作用 的場(chǎng)所，但它們含有 DNA、 RNA等成分，研究表明：這些核酸分子也具有遺傳物質(zhì)的功能。 ?膜結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞形態(tài)、生理生化功能具有重要作用，如： 遺傳學(xué) 12/170 （ 三 ） 細(xì)胞質(zhì) (cytoplasm) ?細(xì)胞質(zhì)的構(gòu)成 :除蛋白質(zhì)、脂肪、游離氨基酸和電解質(zhì)組成的基質(zhì)外，還具有許多重要的結(jié)構(gòu)，稱為 細(xì)胞器(anelle)： 如線粒體 (mitochondria)、質(zhì)體 (plastid)、核糖體(ribosome)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (endoplasmic reticulum)等 。 ?主要由磷脂雙分子層和蛋白分子組成。 ?正是因?yàn)榇嬖谶@一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，使得植物遺傳研究與動(dòng)物有較大的差異 (更困難 )，尤其是在進(jìn)入分子水平 /細(xì)胞工程與基因工程研究時(shí) ，這一點(diǎn)尤其突出。 一、 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能 遺傳學(xué) 5/170 圖 11 原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu) 遺傳學(xué) 6/170 原核細(xì)胞：染色體 → DNA/RNA 細(xì)胞核 → 染色質(zhì) ： DNA 真核細(xì)胞 葉綠體 ： DNA 細(xì)胞器 線粒體 ： DNA 核糖體： 40% pro pro合成場(chǎng)所 60% RNA 遺傳學(xué) 7/170 真核細(xì)胞 (eukaryotic cell)的結(jié)構(gòu) 遺傳學(xué) 8/170 圖 12 動(dòng)物和植物細(xì)胞的比較 遺傳學(xué) 9/170 ?圖 13 植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的比較 遺傳學(xué) 10/170 （ 一 ） 細(xì)胞壁 (cell wall) ?與動(dòng)物細(xì)胞不同，植物細(xì)胞具有細(xì)胞壁及穿壁胞間連絲 (plasmodesma)。 ?單細(xì)胞生物：細(xì)菌、一些真菌和藻類以及原生動(dòng)物； ?多細(xì)胞生物 ：由許多形態(tài)和功能不同的細(xì)胞所組成 。 遺傳學(xué) 3/170 第一章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 細(xì)胞與染色體 第二節(jié) 細(xì)胞分裂 第三節(jié) 植物配子形成與無(wú)融合生殖 第四節(jié) 生活周期 本章要點(diǎn) 遺傳學(xué) 4/170 第一節(jié) 細(xì)胞與染色體 ?細(xì)胞 (cell)：是生物體 結(jié)構(gòu) 和 生命活動(dòng) 的基本單位。 包括有絲分裂、減數(shù)分裂、配子形成以及細(xì)胞 (配子 )融合過(guò)程和機(jī)制。第 一 章 遺傳的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ) Chapter 1 Cytological Foundation of Heredity 遺傳學(xué) 2/170 遺傳學(xué)與細(xì)胞學(xué) (Geics and Cytology) ?細(xì)胞學(xué)中與遺傳學(xué)緊密相關(guān)的內(nèi)容： ?細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能 。 尤其是細(xì)胞核、染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能； ?細(xì)胞分裂與生物繁殖行為 。 ?遺傳學(xué)對(duì)細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)的要求側(cè)重于： ?細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能及染色體的形態(tài)、數(shù)目和結(jié)構(gòu)； ?有絲分裂、減數(shù)分裂、融合 (受精 )過(guò)程及其染色體行為； ?有絲分裂、減數(shù)分裂及受精的遺傳學(xué)意義。 ?除了病毒和噬菌體等生物外，所有的動(dòng)植物，不論是 低等的還是高等的，都是由細(xì)胞構(gòu)成的。 ?根據(jù)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，可把細(xì)胞分為兩類： 原核細(xì)胞 (prokaryotic cell) 真核細(xì)胞 (eukaryotic cell)。 ?對(duì)細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)起支撐和保護(hù)作用。 ?構(gòu)成植物細(xì)胞壁的化學(xué)成分有： 纖維素、半纖維素、果膠質(zhì) 遺傳學(xué) 11/170 （ 二 ） 細(xì)胞膜 (plasma membrane) ?選擇性透過(guò)某些物質(zhì)，而大分子物質(zhì)則通過(guò)膜的微孔進(jìn)出細(xì)胞； ?提供生理生化反應(yīng)的場(chǎng)所； ?對(duì)細(xì)胞內(nèi)空間進(jìn)行分隔，形成結(jié)構(gòu)、功能不同又相互協(xié)調(diào)的區(qū)域。 ?細(xì)胞內(nèi)的許多其它構(gòu)成部分也具有膜結(jié)構(gòu)，稱為 膜相結(jié)構(gòu)(membranous structure)；相對(duì)地，不具有膜的部分則稱為非膜相結(jié)構(gòu) (nonmembranous structure) 。 ?在此要強(qiáng)調(diào)的細(xì)胞器是： 核糖體： 主要成分是蛋白質(zhì)和 rRNA，是合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所，是遺傳信息表達(dá)的主要途徑。 遺傳學(xué) 13/170 （ 四 ） 細(xì)胞核 (nucleus) ?細(xì)胞核的形狀一般為圓球形，其形狀、大小也因生物和組織而異。 ?遺傳物質(zhì)集聚的場(chǎng)所，控制細(xì)胞發(fā)育和性狀遺傳。 遺傳學(xué) 14/170 (nuclear membrane) ?核膜是雙層膜，對(duì)核與質(zhì)間起重要的分隔作用； ?但不是完全隔絕，核膜上分布有一些直徑約 4070 nm的核孔(nuclear pore)，以利于質(zhì)與核間進(jìn)行大分子物質(zhì)的交換。 ?進(jìn)入細(xì)胞分裂中期：核膜解體； ?進(jìn)入細(xì)胞分裂末期：核膜重建。 ?核液主要成分為蛋白質(zhì)、 RNA、酶等。 ?核仁 和 染色質(zhì) 存在于核液中。 ?主要成分：蛋白質(zhì)和 RNA，還可能存在少量的類脂和 DNA。 ?功能 ：可能與核糖體和核內(nèi)的蛋白質(zhì)合成有關(guān)。 遺傳學(xué) 18/170 染色質(zhì) (chromatin)和染色體 (chromosome) ?是同一物質(zhì)在細(xì)胞分裂過(guò)程中所表現(xiàn)的不同形態(tài)。 ?染色體： ?是遺傳信息的主要載體； ?具有穩(wěn)定的、特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和數(shù)目； ?具有自我復(fù)制能力； ?在細(xì)胞分裂過(guò)程中數(shù)目與結(jié)構(gòu)呈連續(xù)而有規(guī)律的變化。 ?染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與數(shù)目在細(xì)胞分裂過(guò)程中有一系列規(guī)律性變化。 ?染色體收縮程度最大、形態(tài)最穩(wěn)定、并且分散排列易于計(jì)數(shù)。 ?通常是采用染色體染色效果好，但對(duì)細(xì)胞質(zhì)著色少的堿性染料、酸性染料或孚爾根試劑染色。 ?同一物種內(nèi)的各染色體間往往也能夠通過(guò)其形態(tài)特征加以區(qū)分、識(shí)別。例：人類染色體編號(hào)。 遺傳學(xué) 23/170 ?人類的 23對(duì)染色體及其編號(hào) 遺傳學(xué) 24/170 (centromere)和染色體臂 (arm) ?著絲粒：細(xì)胞分裂時(shí)，紡錘絲附著 (attachment)的區(qū)域，又稱 著絲點(diǎn) 。 ?著絲粒所連接的兩部分稱為染色體臂。 遺傳學(xué) 26/170 ② 近中著絲 粒 染色體 ?近中著絲粒染色體 (SM, submetacentric chromosome)： 著絲點(diǎn)偏向染色體一端，兩臂長(zhǎng)度不等，分別稱為 長(zhǎng)臂 和 短臂 ； ?在細(xì)胞分裂后期染色體呈“ L”形。 ?細(xì)胞分裂后期染色體近似 棒狀 。 ?但有人認(rèn)為真正的端著絲粒染色體可能并不存在，只是由于有些染色體的 短臂太短 ，在光學(xué)顯微鏡下看不到而已。 ?兩條臂都 極短