第2章 遗传的染色体基础-.ppt

----植物小孢子母细胞减数分裂末期II形成辐射状四分孢子，进而形成花粉粒； ----大孢子母细胞减数分裂最终形成线性排列的四分体细胞，珠孔端的3个细胞退化，只有远离珠孔端的细胞发育为大孢子。 3）减数分裂的主要特点: ●减数分裂仅在性母细胞产生配子时发生（仅在特殊组织特定的发育阶段出现），具有一定的时空性； ● 同源染色体在前期Ⅰ的偶线期到粗线期发生配对联会，使遗传物质发生重组。 ● 同源染色体的姊妹染色单体的着丝粒在减数分裂Ⅰ时不分开，直到减数分裂Ⅱ时才分离。 ● 减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ是连续进行的，期间无间期或间期很短，不进行DNA和染色体的复制。 导致染色体数目减半的原因——染色体仅复制一次，细胞却分裂两次。 4）减数分裂的遗传学意义 ● 性母细胞通过减数分裂形成具有半数染色体（n）的雌雄配子，这样才能保证雌雄配子受精后形成的合子又回复到原来的染色体数（2n），保证了物种染色体数目的恒定性。 ● 由于同源染色体在前期Ⅰ的偶线期至粗线期进行联会，使得非姐妹染色体单体之间出现各种交换（基因连锁互换）。同源染色体在后期Ⅰ随机移向两极，使得非同源染色体之间出现多种组合（基因自由组合）。为生物的变异提供了物质基础，为进化和人工选择提供条件。 杂种 ▲ 同源染色体随机分离→基因重组 →分离→变异 n 对染色体，非同源染色体的可能组合数为2n， 如：水稻n=12，故组合数为：2n = 212 = 4096； 杂种 ▲ 非姐妹染色体交换 →基因重组 →分离→变异 (5) 减数分裂与有丝分裂的异同点 时 期 有丝分裂 减数分裂 第 一 次 分 裂 间期 合成100%DNA 合成99.7%DNA 前期 染色质丝逐渐变粗形成染色体；每条染色体有两条单体。 持续时间长, 分为5个亚期；同源染色体配对、联会、交换和交叉。 合成0.3%DNA。 中期 着丝粒排列赤道板上。 着丝粒不排列赤道板上,分列于赤道板两侧，朝向两极。 后期 着丝粒分开，染色单体分开，移向细胞两极。 着丝粒不分开，同源染色体分开，每条染色体中有两条单体。 末期 细胞质分裂形成两个子细胞，染色体数目不变。 细胞质分裂形成两个子细胞，染色体数目减半。 第二次分裂 无 有，染色体行为与有丝分裂相似。 真核生物的染色体具有特定的形态特征，可以分辨出长臂和短臂、着丝粒、端粒和随体等结构。 不同生物染色体数目不同，同一生物不同染色体各自形态不同，把生物核内全部染色体的形态特征所进行的分析，称为染色体组型分析（或称核型分析）。 人的染色体数目是46条，水稻24条，果蝇8条，拟南芥10条。 小 结 几乎所有生物的遗传物质都是脱氧核糖核酸(DNA)，只有一小部分病毒是以核搪核酸(RNA)作为遗传物质的。 一系列经典实验证实了核酸是遗传物质。 DNA分子是多核苷酸链组成的右手双螺旋结构，两条链反向平行。 DNA复制为半保留和半连续性复制。 染色体主要由DNA、组蛋白和非组蛋白组成，还含有痕量的RNA。 细胞的分裂方式主要包括有丝分裂和减数分裂。 减数分裂是真核生物性细胞形成过程中所发生的一种特殊的分裂方式，其主要特点是：首先是各对同源染色体在分裂前期配对（或称联会）；其次包括两次分裂，第一次是减数（即细胞核染色体数目减半），第二次是等数。 减数分裂过程是有性生殖生物的生活周期中不可缺少的重要阶段，对保证物种染色体数目的恒定性具有重要作用，同时由于同源染色体的联会和重组，为生物的变异提供了物质基础。 螺线管 10nm的核小体纤丝通过折叠或螺旋化形成中空的直径约30nm的螺线管（solenoid）。组蛋白H1参与这一层次的压缩，它结合于核小体与连接丝连接的部位。 中期染色体 染色体非组蛋白形成一个骨架（scaffold），30nm的螺线管围绕着骨架压缩成紧密包装的中期染色体。至于如何压缩成中期染色体的机制还不十分清楚。 多级螺旋模型 ——30nm螺线管再次螺旋化形成300nm超螺线管 放射环－骨架模型 ——螺线管形成一个60-100kb长的DNA环，每一个环又紧粘在非组蛋白的骨架上形成“小菊花”→染色体 不同学者提出了不同的模型来解释 ： 4 原核生物的染色体 原核生物的染色体通常为一个环状的双螺旋DNA分子，通过超螺旋化紧密包装成类核体（nucleoid body）的形式。 在一些病毒如烟草花叶病毒中，其染色体是RNA分子，