第一章染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)詳解演示文稿當(dāng)前1頁，總共70頁。優(yōu)選第一章染色體的形態(tài)結(jié)構(gòu)當(dāng)前2頁，總共70頁。

2.1.1Chromatin(DNA，組蛋白，非組蛋白，少量RNA)

chromatin：是存在于真核生物間期細(xì)胞核內(nèi)的一種易被堿性染料著色的無定形物質(zhì)，是伸展開的DNA蛋白質(zhì)纖維，每一條染色質(zhì)是由一個線性的、完整的、雙螺旋的DNA分子，加上圍繞其中的組蛋白和非組蛋白所組成的，是細(xì)胞分裂間期遺傳物質(zhì)的存在形式。

Euchromatin(常染色質(zhì))

chromatin

heterochromatin(異染色質(zhì))當(dāng)前3頁，總共70頁。3.異染色質(zhì)

（1）結(jié)構(gòu)異染色質(zhì)或組成性異染色質(zhì)通常所指的染色質(zhì)，是一種永久性異染色質(zhì)，在染色體上的位置大小都較恒定，在間期，仍保持螺旋化狀態(tài)，染色很深，因而在光學(xué)顯微鏡下可以鑒別。B染色體（超數(shù)染色體）：是某些動、植物細(xì)胞核中除正常染色體（A染色體）外的一類數(shù)目不定的染色體，多為組成性異染色質(zhì)組成。（2）兼性異染色質(zhì)（X性染色質(zhì)）

某些染色質(zhì)及其區(qū)段可在某一細(xì)胞環(huán)境中由常染色質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫惾旧|(zhì)。異染色質(zhì)的異固縮現(xiàn)象（heteropycnosis）。

當(dāng)前4頁，總共70頁。：則是染色質(zhì)在細(xì)胞分裂過程中經(jīng)過緊密纏繞、折疊、凝縮、精巧包裝而成的具有固定形態(tài)的遺傳物質(zhì)存在形式，是高度螺旋化的DNA蛋白質(zhì)纖維。染色質(zhì)和染色體是同類物質(zhì)在細(xì)胞周期中不同階段的兩種運(yùn)動形態(tài)。1.ShapeofChromosome當(dāng)前5頁，總共70頁。(1)chromatids（染色單體）和sisterchromatid（姊妹染色單體）有絲分裂中期的染色體，是由兩條染色單體組成的。由于它們在細(xì)胞分裂間期經(jīng)一條染色體復(fù)制而成，故稱姊妹染色單體。

(2)centromere（著絲粒）染色體復(fù)制以后，含有縱向并列的兩個染色單體，只有著絲粒區(qū)域仍聯(lián)在一起，著絲粒在染色體上的位置是固定的，染色較淡，著絲粒所在的地方往往表現(xiàn)為一個縊痕，稱為primaryconstriction(初級縊痕或主縊痕)。著絲粒兩側(cè)的染色體稱為arms

（臂），臂粗，染色深，由于著絲粒的位置不同，把染色體分成大致相等或長短不等的兩臂。當(dāng)前6頁，總共70頁。Centromerelocationsanddesignationschromosomesbasedoncentromerelocation.Notethatshapeofthechromosomeduringanaphaseisdeterminedbythepositionofthecentromere當(dāng)前7頁，總共70頁。染色體的類型當(dāng)前8頁，總共70頁。當(dāng)前9頁，總共70頁。(4)secondaryconstriction(次縊痕)和satellite(隨體)(i)有些染色體上，除了初級縊痕以外，還有一個次級縊痕，連上一個叫做隨體的遠(yuǎn)端染色體小段，位置也是固定的。(ii)在細(xì)胞分裂將結(jié)束時，核內(nèi)出現(xiàn)一個到幾個核仁，而核仁總是出現(xiàn)在次縊痕的地方，所以次縊痕也叫核仁形成區(qū)(nucleolusorganizerregion,NOR)。(5)telomere(端粒)：端粒是染色體端部的一種加大的染色粒，是染色體不可缺少的組成部分，不與斷裂染色體的斷口愈合。當(dāng)前10頁，總共70頁。當(dāng)前11頁，總共70頁。4.karyotype(核型)

是指一個物種的一組染色體所具有的特定的染色體的大小，形態(tài)和數(shù)目。(1)識別：根據(jù)有絲分裂中期染色體的研究，發(fā)現(xiàn)不同物種之間的染色體的數(shù)目和大小，形態(tài)上都有明顯的差異，而同一物種則比較一致。(i)用秋水仙素或其他紡錘絲抑制處理可以增強(qiáng)凝縮的程度，使染色體散開，停留在中期。(ii)研究一些昆蟲和其他生物在有絲分裂前期的唾腺染色體。(iii)研究一些生物粗線期染色體：a.常染色質(zhì)和異染色質(zhì)。b.核仁形成區(qū).

當(dāng)前12頁，總共70頁。Ametaphasepreparationofchromosomesderivedfromadividingcellofahumanmale當(dāng)前13頁，總共70頁。(2)StructureofChromosome當(dāng)前14頁，總共70頁。當(dāng)前15頁，總共70頁。當(dāng)前16頁，總共70頁。當(dāng)前17頁，總共70頁。當(dāng)前18頁，總共70頁。(3)NumbersofChromosome(i)各種生物的細(xì)胞中，染色體數(shù)目一般是垣定的。玉米20，人46，蠶56，蠶豆12，豌豆14，洋蔥16，馬蛔蟲2～4，真蕨綱瓶爾小草屬1024。

(ii)體細(xì)胞內(nèi)的染色體可分為數(shù)目和形態(tài)相同的兩個組，通常用2n來表示。配子只有體細(xì)胞的一半，一組染色體。

(iii)幾乎所有的染色體在體細(xì)胞中都是成對的，我們把大小形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能上相似，在減數(shù)分裂中配對的染色體叫做homologouschromosomes（同源染色體）。當(dāng)前19頁，總共70頁。染色體的大小(i)在同一個物種內(nèi)，根據(jù)有絲分裂中期圖象所確定的染色體大小是比較垣定的。然而：a.同一細(xì)胞內(nèi)的不同染色體大小有差別;b.一個物種的不同組織的染色體大小也會出現(xiàn)差異。(ii)不同物種：單子葉植物>雙子葉植物。長度：0.25(真菌)～30微米(百合科)直徑：0.2～3微米。(iii)說明：a.環(huán)境因素影響染色體大小。b.染色體的大小與這個染色體所含基因的數(shù)目并不成正比，如果蠅Y。當(dāng)前20頁，總共70頁。Section2BehaviorofChromosomeinCellDivision2.2.1CellCycle2.2.2BehaviorofChromosomeinMitosis2.2.3BehaviorofChromosomeinMeiosis2.2.4ChromosomeTheoryofInheritance當(dāng)前21頁，總共70頁。2.2.1CellCycle當(dāng)前22頁，總共70頁。2.2.2BehaviorofChromosomeinMitosis

1.細(xì)菌的有絲分裂

細(xì)菌屬原核類(prokaryote)。每一原核類細(xì)胞中通常只有一個染色體，染色體的結(jié)構(gòu)簡單，是一個裸露的DNA分子。根據(jù)電鏡觀察，細(xì)菌染色體附著在一個稱為間體(mesomere)的圓形結(jié)構(gòu)上，這一結(jié)構(gòu)是由細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)陷而成的。染色體分裂為二后，原有染色體和新復(fù)制的染色體分別附著在與膜相連的間體上(圖)。細(xì)菌分裂時，細(xì)胞延長，帶著原有染色體的細(xì)胞膜部分與帶著新復(fù)制的染色體的另一細(xì)胞膜部分彼此遠(yuǎn)離，當(dāng)兩染色體充分分開時，中間發(fā)生凹陷，細(xì)菌細(xì)胞分成兩個，這樣每一染色體處在各自的細(xì)胞中。當(dāng)前23頁，總共70頁。當(dāng)前24頁，總共70頁。Color-enhancedelectronmicrographofE.coliundergoingcelldivision.

當(dāng)前25頁，總共70頁。2.真核類的有絲分裂因?yàn)檎婧祟惖募?xì)胞所含有的染色體數(shù)目往往較多，因而其細(xì)胞分裂也更為復(fù)雜。從一個細(xì)胞的任何一個分期階段到子細(xì)胞的同等階段稱為—個cellcycle(細(xì)胞周期)(圖)。有絲分裂過程是一個連續(xù)的過程，但為說明的方便起見，通常將其分成前期、中期、后期和末期四個時期，在兩次有絲分裂中間的時期稱為間期。當(dāng)前26頁，總共70頁。當(dāng)前27頁，總共70頁。Interphase(間期)間期時的細(xì)胞核中一般看不到染色體結(jié)構(gòu)，DNA是在間期進(jìn)行復(fù)制合成的，因而以DNA為主體的染色體也由原來的一條成為兩條并列的染色單體。間期又可細(xì)分為三個時期，即合成前期(G1)，這時DNA沒有合成；進(jìn)入合成期(S)時DNA才開始合成，即染色體開始復(fù)制；然后是合成后期(G2)。間期結(jié)束后，進(jìn)入分裂期(M)。當(dāng)前28頁，總共70頁。(1)

prophase(前期)：間期核內(nèi)的染色體細(xì)絲開始螺旋化，縮短變粗，染色體逐漸清晰起來。每一染色體含有縱向并列的兩條染色單體，前期快結(jié)束時，染色體縮得很短。(2)metaphase(中期)：中期開始時，核膜崩解，核質(zhì)(nucleoplasm)與胞質(zhì)混和。紡錘體的細(xì)絲——紡錘絲(spindlefibers)與染色體的著絲粒區(qū)域連接。染色體向赤道面移動，著絲粒區(qū)域排列在赤道板上。這時最為容易計(jì)算染色體的數(shù)目。

當(dāng)前29頁，總共70頁。(3)anaphase(后期)：每一染色體的著絲粒已分裂為二，相互離開。著絲粒離開后，即被紡錘絲拉向兩極，同時并列的染色單體也跟著分開，分別向兩極移動。這時染色體又是單條了，也可叫做子染色體。

(4)telophase(末期)和cytokinesis(胞質(zhì)分割)：兩組子染色體到達(dá)兩極，染色體的螺旋結(jié)構(gòu)逐漸消失，又出現(xiàn)核的重建過程。兩個子核形成后，接著便發(fā)生細(xì)胞質(zhì)的分割過程，把母細(xì)胞分隔成兩個子細(xì)胞，細(xì)胞分裂結(jié)束(圖)。

當(dāng)前30頁，總共70頁。圖:真核生物有過分裂過程示意圖當(dāng)前31頁，總共70頁。特點(diǎn)：染色體復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次，兩個子細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)不變，含有與母細(xì)胞相等的遺傳信息。在有絲分裂過程中染色體的變遷是這樣的：從間期的S期前期中期，每個染色體具有兩根染色單體(即具兩條完整的DNA雙鏈)；從后期末期下一個細(xì)胞周期的G1期，在這些階段中，所謂的染色體實(shí)質(zhì)上只有一根染色單體(即只有一條DNA雙鏈)。當(dāng)前32頁，總共70頁。2.2.3BehaviorofChromosomeinMeiosis

meiosis(減數(shù)分裂):是一種特殊方式的細(xì)胞分裂，是在配子形成過程中發(fā)生的，包括兩次連續(xù)的核分裂，但染色體只復(fù)制一次，因而在形成的四個子細(xì)胞核中，每個核只含有單倍數(shù)的染色體，即染色體數(shù)減少一半，所以把它叫做減數(shù)分裂。

兩次連續(xù)的核分裂分別稱為第一次減數(shù)分裂(減數(shù)分裂I，meiosisI)和第二次減數(shù)分裂(減數(shù)分裂II，meiosisII)，在兩次減數(shù)分裂中都能區(qū)分出前期、中期、后期和末期(圖)。

當(dāng)前33頁，總共70頁。當(dāng)前34頁，總共70頁。

1細(xì)線期

2偶線期

3粗線期

4雙線期

5終變期

6中期I

7后期I

8末期I

9前期II

10中期II

11后期II

12末期II當(dāng)前35頁，總共70頁。(1)prophaseI：

第一次減數(shù)分裂的前期特別長，包括細(xì)線期、偶線期、粗線期、雙線期、濃縮期。leptonema細(xì)線期：雖然染色體已在間期時復(fù)制，每一染色體已含有兩染色單體，但在細(xì)線期還看不出它的雙重性。當(dāng)前36頁，總共70頁。(1)prophaseI：zygonema偶線期：兩個同源染色體開始配對。當(dāng)前37頁，總共70頁。(1)prophaseI：pachynema粗線期：染色體繼續(xù)縮短變粗，兩條同源染色體配對完畢。因此原來是2n條染色體，經(jīng)配對后形成n組染色體，每一組合有2條同源染色體，這種配對的染色體叫做雙價體(二價體)。當(dāng)前38頁，總共70頁。(1)prophaseI：diplonema雙線期：雙價體中的兩條同源染色體開始分開，但分開不完全，并不形成兩個獨(dú)立的單價體，而是在兩個同源染色體之間仍有若干處發(fā)生交叉而相互連接。交叉的地方實(shí)際上是染色單體發(fā)生了交換的結(jié)果。當(dāng)前39頁，總共70頁。(1)prophaseI

：diakinesis終變期：兩條同源染色體仍有交叉聯(lián)系著，所以仍為n個雙價體。染色體變得更為粗短，螺旋化達(dá)到最高度，雙價體開始向赤道面移動，分裂進(jìn)入中期I。當(dāng)前40頁，總共70頁。(2)MetaphaseI

各個雙價體排列在赤道面上，兩個同源染色體上的著絲粒逐漸遠(yuǎn)離，雙價體開始分離，但仍有交叉聯(lián)系著。當(dāng)前41頁，總共70頁。(2)中期I：有絲分裂中期減數(shù)分裂中期I和后期I當(dāng)前42頁，總共70頁。。當(dāng)前43頁，總共70頁。(3)anaphase

I

雙價體中的兩條同源染色體分開，分別向兩極移動，每一染色體有兩個染色單體，在著絲粒區(qū)相連(相當(dāng)于有絲分裂前期的一條染色體)。這樣，每一極得到n條染色體，即在后期I時染色體數(shù)目減半。雙價體中哪一條染色體移向哪一極是完全隨機(jī)的。當(dāng)前44頁，總共70頁。(4)telophaseI：

核膜重建，核仁重新形成，接著進(jìn)行胞質(zhì)分裂，成為兩個子細(xì)胞。注意：末期I的染色體只有n個，但每個染色體具有兩條染色單體；而有絲分裂末期的染色體數(shù)為2n個，每個染色體只有一條染色單體。當(dāng)前45頁，總共70頁。(5)減數(shù)間期：

在第一次分裂之末，兩個子細(xì)胞進(jìn)入間期，這時細(xì)胞核的形態(tài)與有絲分裂間期相似，但有許多生物沒有間期，后期染色體直接進(jìn)入第二次減數(shù)分裂的晚前期，染色體仍舊保持原來的濃縮狀態(tài)。不過不論有沒有間期，在兩次減數(shù)分裂之間都沒有DNA的合成及染色體的復(fù)制。

當(dāng)前46頁，總共70頁。(6)prophaseII、Metaphase

II、anaphase

IIandtelophaseII

前期II、中期II、后期II和末期II的情況和有絲分裂過程完全一樣，也是每一染色體具有兩條染色單體，所不同的是染色體在第一次分裂過程中已經(jīng)減數(shù)，只有n個染色體了。當(dāng)前47頁，總共70頁。當(dāng)前48頁，總共70頁。(1)ConceptinMeiosis1.homologouschromosome(同源染色體)：大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能相似，在減數(shù)分裂中配對的染色體叫做同源染色體。2.synapsis(聯(lián)會)：同源染色體的兩個成員側(cè)向連接，象拉鏈一樣并排配對稱為聯(lián)會，適于偶線期，終止在雙線期。3.synaptonemalcomplex,SC(聯(lián)會復(fù)合體)：同源染色體聯(lián)會過程中形成的一種獨(dú)特的亞顯微的非永久性的復(fù)合結(jié)構(gòu)。由配對的同源染色體的對立面各產(chǎn)生一個側(cè)結(jié)構(gòu)，叫l(wèi)aterralelements(側(cè)體)，兩個側(cè)結(jié)構(gòu)在中央并合成為centralelements(中體)。當(dāng)前49頁，總共70頁。當(dāng)前50頁，總共70頁。4.crossingover(交換)：非姊妹染色單體間發(fā)生遺傳物質(zhì)的局部交換。5.chiasma(交叉結(jié))：非姊妹染色單體間若干處交叉纏結(jié)，交叉是染色單體發(fā)生交換的結(jié)果。6.terminalizationofchiasmata（交叉端化）：著絲粒兩側(cè)的交叉向兩端移動，這種現(xiàn)象稱為交叉端化-交叉的部位未必是交換的位置。當(dāng)前51頁，總共70頁。(2).TheSignificanceofMeiosis

（1）染色體數(shù)目的恒定當(dāng)前52頁，總共70頁。(2)基因重組：為生物界的遺傳和進(jìn)化準(zhǔn)備了條件。

a：染色體重組;b：基因重組（由交換而發(fā)生的重組）當(dāng)前53頁，總共70頁。非姊妹染色單體交叉與片斷交換當(dāng)前54頁，總共70頁。2.2.4ChromosomeTheoryofInheritance*TheRelationshipBetweenChromosomeandgeneWalterSutton(US),TheodorBoveri(German)suggestedthatChromosomescontaintheunitsofheredity（P22）

1.在真核生物中基因是成對存在的(等位基因)，染色體也是成對存在的(同源染色體)；

2.在形成配子時，等位基因相互分離，分別進(jìn)入不同的配子中，一對同源染色體在第一次減數(shù)分裂時也相互分離，移向細(xì)胞的兩極；

3.非等位基因在形成配子時，是自由組合地進(jìn)入配子的，非同源染色體亦如此。

當(dāng)前55頁，總共70頁。當(dāng)前56頁，總共70頁。圖：用染色體學(xué)說圖解孟德爾分離定律當(dāng)前57頁，總共70頁。當(dāng)前58頁，總共70頁。圖：用染色體學(xué)說圖解孟德爾定律當(dāng)前59頁，總共70頁。Section3SexualReproductionandAsexual

ReproductionofOrganism

2.3.1SexualReproduction

(1)動物精子和卵子的發(fā)生

多細(xì)胞動物的性腺中有許多性原細(xì)胞(gonia)。在雄性性腺中有精原細(xì)胞(spermatogonia)，在雌性性腺中有卵原細(xì)胞(oogonia)，它們的染色體數(shù)目與一般細(xì)胞一樣，因?yàn)樗鼈円彩峭ㄟ^有絲分裂而產(chǎn)生的。性原細(xì)胞經(jīng)過多次有絲分裂后停止分裂，開始長大，分別成為初級母細(xì)胞，在雄性稱為初級精母細(xì)胞(primaryspermatocyte)，在雌性稱為初級卵母細(xì)胞(primaryoocyte)。

當(dāng)前60頁，總共70頁。*初級精母細(xì)胞(2n)通過第一次減數(shù)分裂而產(chǎn)生兩個次級精母細(xì)胞(secondaryspermatocyte)(n)，再通過第二次減數(shù)分裂而產(chǎn)生4個精細(xì)胞(spermatids)(n)。精細(xì)胞通過一系列的變化，包括細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器的變化，細(xì)胞核不再變化而形成精子，這個過程叫做精子形成(spermatogenesis)。

當(dāng)前61頁，總共70頁。*初級卵母細(xì)胞(2n)經(jīng)過第一次分裂，產(chǎn)生兩個細(xì)胞，它們在體積上大小懸殊，大的一個叫做次級卵母細(xì)胞(secondaryoocyte)(n)，小的一個叫做第一極體(firstpolarbody)(n)。次級卵母細(xì)胞再經(jīng)過一次分裂，也產(chǎn)生兩個大小懸殊的細(xì)胞，大的叫卵細(xì)胞(n)，小的叫第二極體(secondpolarbody)(n)。第一極體也有再分裂一次的，也有不分裂的，跟第二極體在一起，都退化了。所以每個初級卵母細(xì)胞經(jīng)過兩次減數(shù)分裂，只產(chǎn)生一個有效的配子——卵細(xì)胞(n)。當(dāng)前62頁，總共70頁。Zygote:在受精時，精子進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)，使卵細(xì)胞成為受精卵，也就是合子。精子的細(xì)胞核和卵子的核融合，成為合子的細(xì)胞核。精細(xì)胞核內(nèi)的單倍體染色體數(shù)和卵細(xì)胞內(nèi)的單倍體染色體數(shù)相加而成為合子核內(nèi)的二倍體染色體數(shù)。合子經(jīng)過有絲分裂而產(chǎn)生下一代個體的全身細(xì)胞，這些細(xì)胞也都是雙倍體細(xì)胞。

當(dāng)前63頁，總共70頁。當(dāng)前64頁，總共70頁。(2)雄配子和雌配子體的形成

雄配子體即成熟花粉粒中含有三個單倍體核。雌配子體(胚囊)由八個單倍體核組成，在這八個核中，位于頂端的三個核繼續(xù)分裂，為反足細(xì)胞(antipo